应 用 技 术 詈 某开发区西区水系下穿京津塘高速公路 桥梁工程梁体加固处理方案 王 刚 ——・、概述 某开发区西区水系下穿京津塘高速公路 桥梁工程上部结构为２ｘ２０ ｍ预应力混 凝土连续箱梁，分为上、下行两幅，单幅每孔５片箱梁，箱梁 混凝土设计强度等级为Ｃ５０．粱高１．４米．桥梁设计荷载等 级：公路Ｉ级。 桥梁实施完成后，在１ 孔下行１７ 、１８ 梁试块混凝土２８ 天抗压强度仅为３９ Ｍｐａ．另有１ 孑Ｌ ７片梁２８天抗压强度在 ４８ Ｍｐａ～５０ Ｍｐａ之间。 二、处理方法 在出现问题后，建设单位、监理单位、设计单位、施工单 位四方建设主体进行协商确定．对桥梁进行成桥荷载试验， 其目的在于通过静、动载试验检验桥梁结构在设计荷载作用 下的承载能力及工作状态是否满足设计要求。试验内容包 括： １．桥梁现状检查： ２．箱梁混凝土强度检测： ３．桥梁静载试验（挠度、应力检测、裂缝观测等）： ４．桥梁动荷载试验 三、试验结果 １．桥梁现状检查：预应力箱梁、桥墩外观基本完好．无裂 缝。 ２．回弹法检测箱梁混凝土强度：２ 梁：４９．４ Ｍｐａ；１３＂梁： ４９．６ Ｍｐａ；１４ 梁：４０－３ Ｍｐａ；１５ 梁：４３．７ Ｍｐａ；１６ 梁：４９．６ Ｍｐａ；１７ 梁：３９．６ Ｍｐａ；１８ 梁：３７．３ Ｍｐａ；１９ 梁：４２．９ Ｍｐａ；２０ 梁：４０．８ Ｍｐａ。其余均超过５０ Ｍｐａ。 ３．桥梁静载试验： （１）挠度：ｌ 孔：２．３２ ｍｍ；２ 孑Ｌ：２．２４ ｍｍ，均小于理论 计算值３．２３ ｍｍ （２）控制截面最大应力：１ 孔：２．８６ Ｍｐａ；２ 孑Ｌ：２．３５ Ｍｐａ， 均小于理论计算值３．５９ Ｍｐａ；负弯矩部分：１．８３ Ｍｐａ（实测 值）＜２．２６ Ｍｐａ（理论计算值）。 （３）裂缝检测结果：在各个加载工况下，跨中梁底及梁端 剪应力处均未出现裂缝。 （４）桥梁动荷载试验结果：箱梁竖向振动频率为ｆ＝２．６４ Ｈｚ。 试验结果表明，桥梁结构刚度较好，变形较小．承载能力 满足公路Ｉ级汽车荷载设计要求 根据成桥试验结果。由设计单位对连续混凝土小箱梁又 重新进行各项异性计算，采用Ｃ３７混凝土，箱梁应力、强度、 变形为设计的临界状态 由于箱梁混凝土实测强度远远低于设计要求．考虑可能 会影响桥梁的耐久性．同时容易产生混凝土早期开裂．最后 各方确定对１４＂、１７＂、１８ 、２０＂梁进行碳纤维布加固。 碳纤维布是一种工业原料，该产品具有质量轻、强度高、 模量高的特性．耐高温达２０ｏ０℃．耐腐蚀以及抗疲劳性能 显著高于钢和铝，多用于工业产品制造，也用于桥梁、隧道、 混凝土结构的抗震、加固、补强材料，并成为土工工程建筑加 固、改造的主要方向。该材料与配套胶粘剂共同使用，可以大 大提高结构构件的抗拉、抗剪和抗震性能，适用于梁、柱、 板、隧道、圆形、弧等各种形状构件。 四、加固方案及施工流程 碳纤维布加固补强的施工由具有相应专业技术和施工 资质的专业单位实施．制定专项施工方案．总包单位和监理 单位审核并现场监督实施 由于跨中的梁底与腹板交角处．应力比较集中．极易出 现开裂，在梁底跨中最大弯矩处１０米范围梁底、腹板纵向满 贴碳纤维布．碳纤维布是一种抗拉强度极高的树脂纤维 其 纤维布技术标准如下： 抗拉强度：≥２８００ Ｍｐａ： 弹性模量：≥１．６ｘ１０５ Ｍｐａ； 断裂伸长率：≥１．７％： 纤维体积含量：≥６０％ 加固施工流程： １．混凝土表面处理：清除被加固构件表面的剥落、疏松、 蜂窝、腐蚀等劣化混凝土．露出混凝土结构层并打磨平整．然 后擦拭干净至无粉尘并用修复材料将表面修复平整 ２．配制并涂刷底层树脂：按供应商提供的工艺规定配制 底层树脂．将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面 在树脂表面 指触干燥后立即进行下一步工序施工 ３．配制找平材料并对不平整处修复：对混凝土表面凹陷 部位用找平材料填补平整．梁底与腹板交角处用找平材料修 复为光滑的圆弧 ４．粘贴碳纤维布：①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布： ②配制浸渍树脂并均匀涂抹于梁底；③顺纤维方向搭接长度 不小于１０ ｃｍ．各层搭接不得位于同一条线上．必须错开至少 ５０ ｃｍ。沿着纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分 浸透碳纤维布：④碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂 ５．表面防护：按有关规范处理，保证防护材料与碳纤维 布之问有可靠的黏结．在碳纤维布表面再涂刷水泥浆 五、后序 １４ 、１７ 、１８＂、２０ 梁通过碳纤维加固处理后，经过两年运 行通车．在工程移交过程中．再次对此桥梁进行动荷载试验． 试验结果满足设计要求．桥梁评定等级为二级 通过此次梁体加固方案处理，避免了工程返工或拆除． 不但节省工程建设成本．避免更大的经济损失．还为工程通 车创造了有利条件 （作者单位：天津生态城市政景观有限公司） ■团圆２ｏ１２年第ｏ１期８９
