一、工程概況
#######大橋是某某東繞城高速公路的重要組成部分,上部結(jié)構(gòu)為五跨連續(xù)箱梁,等截面預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),下部為樁柱式結(jié)構(gòu)。跨徑組成25.5m+40m+63m+40m+40m,全長(zhǎng)208.5m.橋梁為雙幅六車(chē)道分離式橋梁。設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車(chē)-超20級(jí),掛車(chē)-120.該橋箱梁采用單箱雙室斷面,頂寬12.5m,底寬8.0m,兩側(cè)懸臂長(zhǎng)2.75m.梁高2.7m,邊腹板厚70厘米,中腹板厚30厘米,頂?shù)装搴?0厘米。預(yù)應(yīng)力箱梁采用50號(hào)混凝土。腹板縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用12-7Φ5高強(qiáng)鋼絞線,頂?shù)装蹇v向預(yù)應(yīng)力鋼束采用15-7Φ5高強(qiáng)鋼絞線,Ryb=1860Mpa,錨具為VLM15-12、15錨固體系。箱梁采用整體現(xiàn)澆進(jìn)行施工,先施工澆筑63米中跨部分,張拉預(yù)應(yīng)力鋼束,采用兩端張拉方式;然后施工澆筑次中跨部分,張拉預(yù)應(yīng)力鋼束,采用單端張拉方式;最后施工澆筑邊跨部分,張拉預(yù)應(yīng)力鋼束,采用單端張拉方式。主墩墩身采用鋼筋混凝土變截面方柱式墩,基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)。
二、設(shè)計(jì)依據(jù)
2.1《######橋設(shè)計(jì)施工圖》。
2.2 ########大橋施工監(jiān)理單位《########大橋施工情況》。
2.3 設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)交通部部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ001-97);交通部部頒《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89);交通部部頒《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ023-85);交通部部頒《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85);交通部部頒《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000);交通部部頒《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004-89);交通部部頒《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073-96);中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(送審稿)2001年3月。
三、施工現(xiàn)狀
#########大橋由**********路橋總公司#####高速一標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部橋梁分部施工。在右-2段箱梁(9-9截面)施工中,內(nèi)側(cè)腹板R4鋼束的鋼束引伸量?jī)H達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%,且已進(jìn)行灌漿處理。施工未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為此,必須進(jìn)行必要的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工。
四、驗(yàn)標(biāo)結(jié)果
依據(jù)原設(shè)計(jì)文件及施工現(xiàn)狀:分別采用QJX程序和Super Sap程序進(jìn)行平面桿系以及空間結(jié)構(gòu)分析。分析驗(yàn)算結(jié)果表明,在最不利荷載組合下,次中跨(1、2號(hào)墩之間)跨中部位下緣和1號(hào)墩墩頂部位上緣未出現(xiàn)拉應(yīng)力,但幾乎已沒(méi)有應(yīng)力儲(chǔ)備。與原設(shè)計(jì)思想比較,該橋在最不利荷載下應(yīng)有一定的應(yīng)力儲(chǔ)備,由于施工張拉不到位,此兩處截面與全橋的應(yīng)力儲(chǔ)備、安全度不協(xié)調(diào),應(yīng)力儲(chǔ)備已喪失殆盡,與全橋其它部位相比屬薄弱截面,對(duì)橋梁的耐久性、安全度會(huì)有一定的影響。
五、補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)基本思路
根據(jù)對(duì)該橋所作的結(jié)構(gòu)復(fù)核計(jì)算情況,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工狀況(除右-2段箱梁,內(nèi)側(cè)腹板R4鋼束施工不正常外,該橋施工均能滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求為基礎(chǔ)),需對(duì)本橋局部(第二跨)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),以確保結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)分析比較,根據(jù)現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定,考慮本橋的實(shí)際受力狀況,本次補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)共提出體外預(yù)應(yīng)力與粘貼鋼板及碳纖維兩種補(bǔ)強(qiáng)方案。體外預(yù)應(yīng)力方案為主動(dòng)加力方案,但施工難度較大,營(yíng)運(yùn)期間需對(duì)體外束定期進(jìn)行檢查與維護(hù);粘貼鋼板及碳纖維方案為被動(dòng)加力方案,但施工方便,營(yíng)運(yùn)期間無(wú)需進(jìn)行維護(hù)。
方案一:體外預(yù)應(yīng)力方案。本方案為主動(dòng)加力方案,就是在預(yù)應(yīng)力鋼束R4張拉未滿足設(shè)計(jì)要求的部位新增體外預(yù)應(yīng)力,使本橋現(xiàn)有的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)提高到設(shè)計(jì)要求的水平。
方案二:粘貼鋼板和碳纖維方案本方案為被動(dòng)加力方案,一是在1號(hào)墩截面上緣粘貼鋼板,二是在第二跨箱梁底面沿橋軸線方向粘貼碳纖維布,使本橋現(xiàn)有的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)提高到設(shè)計(jì)要求的水平。
六、補(bǔ)強(qiáng)主要材料
方案一
1、混凝土所有齒板均采用50號(hào)混凝土,其質(zhì)量要求符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000的要求。
2、普通鋼筋設(shè)計(jì)采用Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)兩種,必
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