1、工程概况
该高速公路按双向四车道全封闭、全立交高速公路标准进行设计和建设, 1996年6月全线建成通车。该特大桥位于某高速公路K 41 7 +6 4 1.71处,全桥长2123.4 1m。该桥上部结构采25 I I 1组合T型梁和2 0n l组合T型梁结构,T型梁均为预应力混凝土构件,下部结构采用双柱式桥墩,肋板式桥台,钻孔灌注桩或明挖基础。该桥分左右幅分别设桥,左幅共 89跨,跨径组成为1 9×20m+70×2 5m;有幅共90跨,跨径组成为31×20m+59×25r i l某大桥位于阳泉市平定县,地处设计基本地震动峰值加速度0.1 5 g区域,抗震设防烈8度。
2、桥梁病害状况简介及成因分析
2、1 桥梁病害状况简介
在2007年公路桥梁常规检查中发现,目前该特大桥存在的主要病害为桥面板裂缝、露筋、混凝土松散及渗水腐蚀现象严重。该特大桥均采用简支梁桥面板连续结构。主梁横断面由预制T型梁现浇桥面板及横隔板构成,桥面采用8c m厚的铺装层由于该高速路上的重载车辆多,且桥面施工质量不佳,导致桥面铺装层出现了许多病害。桥梁防撞墙接近路面部位和中央隔离护栏的根部混凝土严重腐蚀,部分混凝土脱落。
2、2 桥梁病害成因分析
(1)该高速公路承担着较重的交通运输任务,随着煤炭市场的兴起 , 各种大吨位车辆大幅增加,大桥的桥面板出现了各种病害这对大桥的安全运营构成严重隐患。
(2)从现场调查情况看,T梁桥的桥面板混凝土浇筑质量不高部分桥面板没有达到设计要求。因T梁桥桥面铺装层仅为8cm沥青混凝土铺装层,加之桥面板病害较大,桥面板损坏严重,桥梁的整体性能和行车舒适性已经受到了较大影响。
3、维修加固方案
3、1 技术标准
该项目所在桥梁原设计荷载为汽一超20级、验算荷载为挂一l 2 0,结合该高速公路重载车辆调查情况,为保证该高速公路的安全运营,现确定改造后桥梁荷载为公路I级。
3、2 T型梁桥桥面改造
(1)对桥面板裂缝、露筋、破损、腐蚀、渗水等病害进行修补,大于 0 . 2mm的桥面板裂缝进行填充和封闭处理,对小于0.2mm的桥面板裂缝进行封闭处理。
(2) 将损坏严重的桥面板进行更换。
(3)凿除原桥面8c m厚沥青混凝土铺装层,然后在桥面板上植人中1 2ⅧE j 3 3 5 钢筋,并在桥面设置1 0C 1 T I×1 0( 3TI间距的+ 1 2}B335单层钢筋网片(桥面连续端布置双层钢筋网片) 。
(4)浇筑12e Ff厚C45钢纤维混凝土铺装层,然后将铺装层顶面进行刻纹或拉毛后,接作为桥面。
(5) X " f 已经破损的防撞墙进行修补,保障其性能。
3、3 方案选择
T型梁桥桥面改造方案拟定有三个方案,分别为:铺设12ClT厚双钢混凝土铺装层;8c n l 厚钢筋混凝土+lc m厚微表处铺装层;15 c m厚双钢混凝土铺装层。通过比较认为铺设12cn厚双钢混凝土铺装层效果更好,更为合理,故推荐采用铺设12c m厚双钢混凝土铺装层方案。
4、结构分析验算
4、1改造前结构验算结果
根据有限元分析结果,该特大桥改造前结构验算结果如1 ~表所示。
4、2 改造后结构验算结果
根据有限元分析结果,该特大桥改造后的结构验算结果如表 5 ~表 7所示。
由上计算结果可见,T梁计算结果满足规范,不控制设计仿真计算现浇桥面板在加固前承载力没有储备,改造后桥面板的承载力得到提高,并满足承载要求。
5、问题与建议
(I)在施工期间,为对桥梁病害进行彻底的处治,需加强动态
设计,发现新的病害及时进行处治,保证改造效果。
(2)在进行桥面凿除时应采取合适的设备,科学合理的对铺装层进行凿除,避免对梁体造成损害。
(3)在工程实施时,需充分重视新浇桥面板的浇筑质量,针对桥面浇筑特点,需采取切实有效的措施减少行车干扰,做好施工组织和交通疏导,加快工程进度。做好现浇桥面板的防水,并参考原设计设置好桥面排水系统。