阜寧城北橋系桿加固設(shè)計(jì)與施工(二)

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3.系桿加固設(shè)計(jì)
    系桿由于預(yù)應(yīng)力不足產(chǎn)生裂縫,加固時(shí)針對這一原因,應(yīng)采取一定措施補(bǔ)足設(shè)計(jì)所需的預(yù)應(yīng)力值,而加固后不應(yīng)改變原結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),由于系桿僅剩4束預(yù)應(yīng)力筋尚未張拉,預(yù)應(yīng)力值(張拉控制值)為4156kN,小于原設(shè)計(jì)系桿預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制值11580kN??紤]到已張拉的8束鋼絞線尚有部分剩余預(yù)應(yīng)力,因此在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí),采用體外預(yù)應(yīng)力和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力相結(jié)合的方法。在體外增加4束無粘結(jié)鋼絞線,外裹鍍鋅鋼管護(hù)套,系桿每側(cè)各2束,分別布置在工字形系桿的腹板頂部和底部,體外4束鋼絞線為9Φj15、=1860MPa,張拉控制值分別為北側(cè)系桿每米1650kN,南側(cè)系桿每束1400kN,體內(nèi)4束鋼絞線改為6Φj15,=1860MPa,張拉控制值為1100kN,合計(jì)北側(cè)系桿8束鋼絞線張拉控制值為11000kN,南側(cè)系桿8束鋼絞線張拉控制值為10000kN,加上剩余部分預(yù)應(yīng)力,基本上接近原設(shè)計(jì)所要求的值。為了將體外束所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力有效地傳遞到系桿上,在系桿兩端特制錨固鋼絞線的鋼靴,鋼靴位于原后澆封頭混凝土位置,鋼靴面板為30mm厚鋼板,封頭板根據(jù)鋼絞線位置開孔穿束,鋼束錨板與封頭板間設(shè)厚墊板,以使錨下應(yīng)力均勻擴(kuò)散,為了加強(qiáng)鋼束張拉時(shí)鋼靴的抗彎抗剪作用,在鋼靴背部設(shè)橫梁和背拉架,鋼靴內(nèi)側(cè)設(shè)數(shù)道橫肋板。鋼靴與系桿間空隙采用活塞壓漿機(jī)灌注60號無收縮快硬高強(qiáng)水泥砂漿,砂漿水灰比為0.32,外加1%JM-Ⅱ混凝土高效增強(qiáng)劑,確保鋼靴與系桿緊密結(jié)合,以保證預(yù)應(yīng)力的有效傳遞。
    4.加固實(shí)施與結(jié)果
    為確保加固工作取得成功,保證鋼靴內(nèi)灌漿達(dá)到設(shè)計(jì)要求,特制木靴進(jìn)行模擬試驗(yàn),在取得成功后進(jìn)行實(shí)際操作。在體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時(shí),采用4臺千斤頂對每側(cè)系桿4束同時(shí)同步單向張拉,系桿每端布設(shè)兩臺千斤頂,每束一端張拉結(jié)束后,由另一端補(bǔ)張至設(shè)計(jì)噸位,南北系桿交替分級加載。加固工作取得了較好的效果,經(jīng)觀測,裂縫閉合情況良好。張拉結(jié)束后,南側(cè)系桿發(fā)現(xiàn)一條裂縫,縫寬小于0.06mm,北側(cè)系桿僅剩11條裂縫,縫寬亦均小于0.06mm,應(yīng)屬殘留變形現(xiàn)象,拱肋沒有發(fā)現(xiàn)裂縫產(chǎn)生。北側(cè)系桿起拱為3.1cm,南側(cè)系桿起拱為2.9cm,加上原剩余部分預(yù)拱度,北側(cè)系桿預(yù)拱度值為3.2cm,南側(cè)系桿預(yù)拱度值為3.9cm,基本上達(dá)到了原設(shè)計(jì)4cm的預(yù)拱度。加固工作結(jié)束后,按照掛車荷載的布置要求,對該橋進(jìn)行了靜載試驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)有新的裂縫產(chǎn)生,且老縫也未發(fā)生任何變化,系桿撓度為7mm,與理論計(jì)算相符,加固取得了成功。
    5.結(jié)束語
    體外預(yù)應(yīng)力應(yīng)用在橋梁加固中是一種嘗試,從結(jié)果來看技術(shù)是可行的,經(jīng)濟(jì)上是合理的,不僅僅適用于系桿拱的加固,也適用于梁式橋等其他結(jié)構(gòu)類型的加固補(bǔ)強(qiáng),是一種適用范圍較廣的方法。