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1、带挂孔双悬臂梁式桥的加固改造熊银腾成林华（南昌县公路分局南昌330200）摘 要：本文详细介绍了傅家嘴大桥老桥的结构检查、结构检算和加固改造措施等主要技术要点， 可供类似桥梁的养护、维修、加固改造与管理时参考和借鉴。关键词：桥梁工程；旧桥；双悬臂梁；加固；改造0前言傅家嘴大桥位于105国道南昌县广福镇境内， 于1957年8月建成通车。桥面净空为：净-7+2X 0.75m人行道，设计荷载为：汽车-13，拖-60,人 群-3.5KN/m2,上部构造为7孔二梁式变截面带挂孔双悬臂钢 筋砼梁桥，桥孔布置为：8.5+5X22.2+8.5m，全桥 长141.2m。跨中主梁高150cm，支点截面主梁增高 至
2、185cm，每跨各设置6道横系梁。第3跨、第5 跨各设有一挂梁，挂梁长1014cm，梁高150cm。下 部构造为：墩身为方柱或圆柱式双柱，均为高桩承 台，基础为14根35cm X 35cm打入桩群桩基础。图1傅家嘴大桥老桥总体立面图1999年江西省交通厅对105国道改造时，因该 桥当时使用状况尚好，仅对原老桥桥面进行了重新 铺设，并于老桥下游侧增设一幅桥以加宽桥梁，新 增设桥梁上部构造为22m普通钢筋砼T梁，下部构 造为巾1.4m钻孔灌注桩配巾1.2m的双柱式墩。新增 设桥梁于2001年建成通车。经多年使用，傅家嘴大桥老桥桥面破损极其严 重，主梁亦存有不同程度的病害，已严重影响了该 大桥的正常
3、使用和安全性。因此，对原老桥部分进 行了结构检查、结构检算和加固改造处理。1结构检查要点1.1桥面系检测经采用水准仪对全桥17个断面（每个断面各为 3个测点）进行了测量。从现场检测情况可看出：老桥桥面破损相当严重，基本全幅桥面呈龟裂 状，已严重影响了大桥的正常使用；桥面坑坑洼洼， 纵向呈波浪状，增大了车辆行驶时对主梁的冲击系数。1.2结构尺寸复核大桥各结构尺寸检测结果表明：大桥各部位实 际尺寸与原设计尺寸基本相符。1.3主梁结构病害检测现场对大桥主梁进行了详细的结构检查，经综 合分析，大桥主梁存在以下几种主要病害：1、大桥 主梁支点负弯矩区附近顶板横向贯穿裂缝较多，平 均每个桥墩支点附近顶板均
4、有46条横向贯穿裂 缝，裂缝宽度在0.10.4mm之间，并有白色晶体析 出；2、双悬臂主梁及挂梁跨中附近裂缝多且细，部 分裂缝超宽，已影响到大桥的使用安全与耐久性；3、 主梁局部因砼碎裂，钢筋外露而锈蚀；4、主梁上、 下游侧翼板下缘大面积钢筋外露、锈蚀严重，已严 重影响大桥的使用安全与耐久性。1.4人行道及伸缩缝检查人行道及伸缩缝检查，其病害：1、大桥人行道 栏杆、扶手被车辆撞击，损伤相当严重；2、悬臂人 行道下缘钢筋外露面积较大，钢筋锈蚀较为严重；3、 全桥伸缩缝已完全损坏，仅用沥青铺装连接和维持。 1.5砼检测与评定 1.5.1砼碳化深度检测与评定 考虑傅家嘴大桥 上、下游侧面受风、雨及环
5、境影响大，因而本次砼 碳化深度检测测区选定在主梁上、下游侧表面。用 酸碱指示剂（1%的酒精酚酞）滴在大桥结构砼新鲜 的开凿面上，测定出砼碳化深度值。由所测砼碳化 深度结果可知，主梁与墩柱砼碳化层较厚，已基本 接近主梁与墩柱内主钢筋的砼保护层厚度。1.5.2砼强度检测对主梁、桥墩砼强度分别进行 现场检测，检测方法采用目前我国使用较广的“超 声一回弹综合分析法”，即现场同时测量砼超声传播 速度与回弹值，以确定砼的实际抗压强度，并用我 省同年代修建的其它砼桥梁的超声一回弹、抗压试 验结果进行修正。由测试结果可看出，傅家嘴大桥 主梁及墩柱砼实际强度值均高于原设计值。2结构检算要点2.1建模假定与检算过
6、程2.1.1建模建模采用的结构尺寸系依照原设计图 纸及现场检测所得资料进行理论上的分析计算； 2.1.2分析计算考虑到全桥结构对称性和结构受 力特性，取边跨简支悬臂梁及挂梁进行分析计算， 把牛腿处截面作为铰接处理，将结构离散成24个单 元、26个节点；2.1.3主梁 主梁砼仍采用原设计标号M-170# （老 标号）；2.1.4计算活载 计算活载分别按汽车-15级，挂车 -80 （加固前）和汽车-20，挂车-100 （加固后）两 种情况进行结构计算，考虑了全部恒载，砼升温、 降温20C；2.1.5计算依据 采用广州市政设计研究院桥梁 结构静动力辅助设计系统BRCAD5.0进行计算，并 用交通部公
7、路科研所编公路桥梁结构设计系统 GQJS进行复核，二者计算结果相吻合。2.2结构检算结果在汽-20、挂-100和汽-15、挂-80两种荷载作 用下，1号桥墩支座处截面5,简支梁悬臂段跨中截 面11，2号桥墩支座处截面17,挂梁跨中截面24 等的设计配筋结果及结构实际配筋情况列表如下：表1 汽-20、挂-100节点 号计算配筋实际配筋钢筋面积（c.m2）钢筋根数钢筋面积（cm）钢筋根数198.1624.65160.85_20367.7545.74305.613818122.556428-137246.3369 9546-19-_281.2534.981257.283224140 2917 512
8、8 6816表2汽-15、挂-80节点 .号-计_算.配_筋实_际配_筋钢筋面积八（cm2）钢筋根数钢筋面积（cm2）钢筋根数-2-131.2416.3160.8520283.9235.313305.6138-4.112.614.16428-1309.2338.5369.954619231.1328.747257.283224104.9213.0128.6816从上表中可看出：对于汽-15，挂-80荷载，只 有简支梁悬臂段跨中截面11上缘的实际配筋量小 于计算配筋量，其余截面的上、下缘的实际配筋量 均大于计算配筋量；对于汽-20,挂-100荷载，所 有截面上缘的实际配筋量小于计算配筋量，下缘只
9、 有挂梁跨中截面24的实际配筋量小于计算配筋量， 但与计算配筋量十分接近；另外结构变形挠度从阶 段2结构变形图、汽车位移包络图中进行分析可知， 结构跨中最大竖向挠度为13.5mm，小于正常使用极 限状态下结构跨中容许最大挠度1/600L为3.7cm。 因此从理论上可以认为老桥基本能承受汽-15,挂-80荷载，要承受汽-20，挂-100荷载需对老桥进行 加固。3加固改造要点3.1主梁负弯矩区补强3.1.1在桥面铺装层设置双层焊接钢筋网（负弯矩 区纵向钢筋加密）以提高主梁负弯矩区的结构抗力；3.1.2对主梁顶板下缘裂缝 缝宽30.2mm者用碳 纤维布封闭、补强；3.1.3在主梁与新设桥面间 设置抗
10、剪短钢筋，以 增强新老砼的结合。3.2桥面的维修凿除原桥面，重新现浇1015.3cm （横向为 1.5%横坡）的桥面砼，内设置双层焊接钢筋网，规 格为10X10cm（直径M0带肋），砼为40号防水砼， 并设短钢筋连接桥面与主梁，加强新老砼的结合。3.3病害整治3.3.1对20.1mm的主梁裂缝采用化学灌浆法进行修补；3.3.2对砼局部脱落露筋处先对钢筋除锈，并用40#小石子环氧树脂砼修复。3.4伸缩缝拆除原有伸缩缝，重新设置仿毛勒伸缩缝。3.5重新设置搭板凿除原桥头部分路面，设置3035.3cm厚的搭 板，内置双层钢筋网。3.6设置防撞墙拆除原栏杆柱、扶手，重新现浇防撞墙，防撞 墙在伸缩缝及桥
11、墩中心线处预留伸缩缝，缝内采用 橡胶填塞。图2加固改造立面示意图4结语旧桥加固改造是一项繁杂的系统工程，虽工程 量不大，但涉及到诸多隐蔽工程且施工工艺多具复 杂性，因而施工中应严格按照公路桥涵施工技术 规范（JTJ041-2000）及旧桥加固相关工艺的施工 规程进行施工，才能确保旧桥加固改造的工程质量。桥面施工时应注意的事项：1、凿除旧桥面时不 允许采用大型机械设备，以免凿除桥面时对主梁产（下转第71页） 生新的损伤；2、浇筑桥面砼前对焊接钢筋网应进行 严格定位，确保上、下层保护层厚度，决不允许桥 面焊接钢筋网下沉或者上移；3、浇筑桥面铺装砼前 应对主梁砼表面进行拉毛、清洗，并让原砼面充分 湿润。我省类似傅家嘴大桥的带挂孔双悬臂钢筋砼梁 式桥梁还有多座在使用，该桥型的特点是：结构上 是静定的，但在墩顶桥面与梁顶面存在负弯矩区， 因而普通钢筋砼桥面容易开裂。本桥在重新铺筑的 砼桥面铺装层中针对性地采用双层焊接钢筋网，可 有效地满足负弯矩作用下的拉应力和防止砼桥面开 裂，此技术可供同类桥梁维修加固时参考与借鉴。参考文献：1 广州市政设计研究院.桥梁结构静动力辅助设计系统 BRCAD5.0R.广州：广州市政设计研究院.2 交通部公路科研所.公路桥梁结构设计系统GQJSR. 北京:交通部公路科研所.3 JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范S.57
