1、工程概況
該高速公路按雙向四車道全封閉、全立交高速公路標準進行設計和建設, 1996年6月全線建成通車。該特大橋位于某高速公路K 41 7 +6 4 1.71處,全橋長2123.4 1m。該橋上部結構采25 I I 1組合T型梁和2 0n l組合T型梁結構,T型梁均為預應力混凝土構件,下部結構采用雙柱式橋墩,肋板式橋臺,鉆孔灌注樁或明挖基礎。該橋分左右幅分別設橋,左幅共 89跨,跨徑組成為1 9×20m+70×2 5m;有幅共90跨,跨徑組成為31×20m+59×25r i l某大橋位于陽泉市平定縣,地處設計基本地震動峰值加速度0.1 5 g區(qū)域,抗震設防烈8度。
2、橋梁病害狀況簡介及成因分析
2、1 橋梁病害狀況簡介
在2007年公路橋梁常規(guī)檢查中發(fā)現(xiàn),目前該特大橋存在的主要病害為橋面板裂縫、露筋、混凝土松散及滲水腐蝕現(xiàn)象嚴重。該特大橋均采用簡支梁橋面板連續(xù)結構。主梁橫斷面由預制T型梁現(xiàn)澆橋面板及橫隔板構成,橋面采用8c m厚的鋪裝層由于該高速路上的重載車輛多,且橋面施工質量不佳,導致橋面鋪裝層出現(xiàn)了許多病害。橋梁防撞墻接近路面部位和中央隔離護欄的根部混凝土嚴重腐蝕,部分混凝土脫落。
2、2 橋梁病害成因分析
(1)該高速公路承擔著較重的交通運輸任務,隨著煤炭市場的興起 , 各種大噸位車輛大幅增加,大橋的橋面板出現(xiàn)了各種病害這對大橋的安全運營構成嚴重隱患。
(2)從現(xiàn)場調查情況看,T梁橋的橋面板混凝土澆筑質量不高部分橋面板沒有達到設計要求。因T梁橋橋面鋪裝層僅為8cm瀝青混凝土鋪裝層,加之橋面板病害較大,橋面板損壞嚴重,橋梁的整體性能和行車舒適性已經受到了較大影響。
3、維修加固方案
3、1 技術標準
該項目所在橋梁原設計荷載為汽一超20級、驗算荷載為掛一l 2 0,結合該高速公路重載車輛調查情況,為保證該高速公路的安全運營,現(xiàn)確定改造后橋梁荷載為公路I級。
3、2 T型梁橋橋面改造
(1)對橋面板裂縫、露筋、破損、腐蝕、滲水等病害進行修補,大于 0 . 2mm的橋面板裂縫進行填充和封閉處理,對小于0.2mm的橋面板裂縫進行封閉處理。
(2) 將損壞嚴重的橋面板進行更換。
(3)鑿除原橋面8c m厚瀝青混凝土鋪裝層,然后在橋面板上植人中1 2ⅧE j 3 3 5 鋼筋,并在橋面設置1 0C 1 T I×1 0( 3TI間距的+ 1 2}B335單層鋼筋網片(橋面連續(xù)端布置雙層鋼筋網片) 。
(4)澆筑12e Ff厚C45鋼纖維混凝土鋪裝層,然后將鋪裝層頂面進行刻紋或拉毛后,接作為橋面。
(5) X " f 已經破損的防撞墻進行修補,保障其性能。
3、3 方案選擇
T型梁橋橋面改造方案擬定有三個方案,分別為:鋪設12ClT厚雙鋼混凝土鋪裝層;8c n l 厚鋼筋混凝土+lc m厚微表處鋪裝層;15 c m厚雙鋼混凝土鋪裝層。通過比較認為鋪設12cn厚雙鋼混凝土鋪裝層效果更好,更為合理,故推薦采用鋪設12c m厚雙鋼混凝土鋪裝層方案。
4、結構分析驗算
4、1改造前結構驗算結果
根據有限元分析結果,該特大橋改造前結構驗算結果如1 ~表所示。
4、2 改造后結構驗算結果
根據有限元分析結果,該特大橋改造后的結構驗算結果如表 5 ~表 7所示。
由上計算結果可見,T梁計算結果滿足規(guī)范,不控制設計仿真計算現(xiàn)澆橋面板在加固前承載力沒有儲備,改造后橋面板的承載力得到提高,并滿足承載要求。
5、問題與建議
(I)在施工期間,為對橋梁病害進行徹底的處治,需加強動態(tài)
設計,發(fā)現(xiàn)新的病害及時進行處治,保證改造效果。
(2)在進行橋面鑿除時應采取合適的設備,科學合理的對鋪裝層進行鑿除,避免對梁體造成損害。
(3)在工程實施時,需充分重視新澆橋面板的澆筑質量,針對橋面澆筑特點,需采取切實有效的措施減少行車干擾,做好施工組織和交通疏導,加快工程進度。做好現(xiàn)澆橋面板的防水,并參考原設計設置好橋面排水系統(tǒng)。