【正文】 3． 加固過程中及加固后對跨中撓度的影響 在加固施工過程中，先現(xiàn)澆 新增齒板 ， 待齒板混凝土強度達到設計強度的 90%， 然后按順序對稱張拉加固鋼束 F2(最長束 )、加固鋼束 F3（次長束）、加固鋼束 F4（次短束）、加固鋼束 F1（短束） ，最后在腹板內(nèi)側豎向粘貼鋼板條加固。 組合Ⅰ σ zl ≤ blR (= Mpa) σ za ≤ baR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ zl ≤ blR (= Mpa) σ za ≤ baR (= Mpa) 表 72 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應力計算（負為 壓，正為拉） 截面位置 項目 最大應力 (MPa) 最小應力 (MPa) 規(guī)范允許值 (MPa) 是否 滿足 墩頂截面 上緣正應力 法向壓應力： 滿足 第 23頁 下緣正應力 法向拉應力： 主拉應力： 主壓應力： 滿足 主拉應力 滿足 主壓應力 滿足 表 73 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應力計算（負為壓，正為拉） 截面位置 項目 最大應力 (MPa) 最小應力 (MPa) 規(guī)范 允許值 (MPa) 是否 滿足 中跨 L/4 截面 上緣正應力 法向壓應力： 法向拉應力： 主拉應力： 主壓應力： 滿足 下緣正應力 滿足 主拉應力 滿足 主壓應力 滿足 表 74 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應力計算（負為壓，正為拉） 截面位置 項目 最大應力 (MPa) 最小應力 (MPa) 規(guī)范允許值 (MPa) 是否 滿足 中跨 L/2 截面 上緣正應力 法向壓應力： 法向拉應力： 主拉應力： 主壓應力： 滿足 下緣正應力 滿足 主拉應力 滿足 主壓應力 滿足 根據(jù)應力包絡圖 ， 以及 表 72 至 74 可以看出，主橋各主要截面 上 、下 緣正應力及主拉 、主壓 應力均滿足 85 規(guī)范要求。 組合Ⅰ σ ha ≤ baR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ ha ≤ baR (= Mpa) 根據(jù) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下， 部分 預應力混凝土 A 類受彎 構件 的法向拉應力應符合下列規(guī)定 。 m） 項 目 計算值 抗力 值 是否滿足 （汽 超 20 級，掛 120） 墩頂 2722460 3285416 滿足 跨中 218117 220450 滿足 根據(jù)表 71 可知，墩頂 、中跨跨中 截面在原荷載等級作用下，截面抗彎承載能力滿足 85 規(guī)范要求。 以右幅主橋跨中箱梁底板張拉 2 束 和 6 束 高強度低松弛填充型環(huán)氧涂層鋼絞線成品體外索 加固方案進行計算分析。 其余 采納專家意見 進行施工圖 修 編 。 要從根本上處治滲水病害，必須對橋面鋪裝進行重鋪并做適當補強。 考慮左幅主橋箱梁頂板滲水嚴重，查竣工圖原橋橋面鋪裝為 9cm40 號 防水混凝土+8cm 瀝青混凝土，其間未設置有效的防水層，瀝青鋪裝的破損、坑槽易引起鋪裝下層防水混凝土開裂、破損，形成局部小挖坑，積水弱化鋪裝及橋面板混凝土強度，加速鋪裝損壞和雨水下滲箱內(nèi)。 北碚嘉陵江特大橋，設計單位 盡快收集 2020 年冬季監(jiān)測下擾觀測數(shù)據(jù)，進一步認真分析右幅跨中下擾情況，結合裂縫病害和下擾程度；同意設計單位采用跨中腹板粘貼鋼板條和底板張拉體外預應力方法加固；橋面 鋪裝處理意見同馬鞍石嘉陵江特大橋的處治方案一致（即同意橋面鋪裝破損、坑槽修補的設計，在資金充裕情況下，可更換鋪裝做好防水） 。 與會專家、領導及各單位相關人員認證審閱了圖紙資料，并進行充分討論，一致認為設計單位以原橋竣工圖和七座橋梁2020 年定期檢測報告為依據(jù)進行橋梁病害維修處治施工圖設計，設計內(nèi)容全面、分析充分、方案可行、 原則同意。 繼續(xù)加強橋面變形監(jiān)測，掌握加固前、后跨中下擾的趨勢。 11． 其他病害處治 對護欄混凝土破損進行修補，人行 地磚缺失修補，補充遺失防拋網(wǎng) ，修葺橋面泄水孔。 10． 更換缺損人行道欄桿 對人行道欄桿缺損嚴重段落按設計要求放樣， 鑿除并清理干凈更換段人行道扶手欄桿及 基座混 凝土至槽鋼外露，槽鋼內(nèi)精準放樣豎欄方鋼管，并與下橫板四邊角焊牢固，重新澆筑 C25豆石混凝土錨固，頂面找平為豎欄 為 頂點雙向 2%人字坡 ，坡頂標高可略高于原瓷磚頂面高程 ，待混凝土強度達到設計強的的 75%以上后，方可施加外力。 9． 伸縮縫修復處治 針對 伸縮縫 出現(xiàn)止水帶破損、橋面雨水下滲、混凝土保護帶開裂病害。 支座脫空可 先墊入鋼板條，然后注入黏結膠，使脫空部分密實，參與受力。 考慮到該橋支座剪切變形量較小，老化、開裂比較輕微，且更換 支座 必須整跨一起更換。 7． 箱內(nèi)積水處治措施 針對箱內(nèi)積水嚴重，主要采取以下措施： 對現(xiàn)有橋面泄水孔進行 修葺，疏通堵塞管道，在箱梁底板最低側 增加 Φ 5cm 泄水孔， 清除箱內(nèi)積水， 孔位 分別 位于橋墩、臺 、跨中 處縱向最底側 面 腹板角隅處，全橋共計 18 個 ， 鉆孔 前應探測鋼筋位置，避免傷害主筋，尤其是預應力鋼束。 6． 滲水泛堿 病害處治 針對全橋滲水泛堿病害，均須對滲水泛堿部位，除將泛堿物、白皙和水跡清除干凈外，還在其周邊約 范圍內(nèi)（包括滲水區(qū)域）涂刷滲透性強的阻銹劑和混凝土防腐涂料。 施工前需對病害混凝土表面破損、腐化、松散等 缺陷 區(qū)域進行鑿除、清理 ， 在其外表面涂刷滲透型鋼筋阻銹劑，滲透進混凝土，形成一層保護膜，以阻止鋼筋的銹蝕 ，涂刷后再進行破損修補 ；對于外露的鋼筋，應將鋼筋表面銹蝕物清除干凈，然后涂刷阻銹劑，再用環(huán)氧砂漿（聚合物砂漿）或環(huán)氧混凝土（聚合物混凝土）修補整平。 按圖紙放樣、定位、鉆孔，安裝錨桿，對鉆孔進行錨固端注漿，側墻植筋， 涂刷界面劑，綁扎鋼筋， 立模澆筑鋼筋混凝土框架， 張拉預應力錨桿，封錨及表面涂刷防腐。 要求 施工 前 先 對 橋臺構造尺寸 及技術狀況 進行現(xiàn)場 復測 ， 并將復測 結果通知業(yè)主和設 計單位； 獲得確認后方可進行下一步操作 。 張拉預應力加固后， 在左、右幅主橋跨中 40cm 厚腹板區(qū)域粘貼鋼板條加固，鋼板第 20頁 條采用 80mm 寬， 6mm 厚規(guī)格 ，修復原受損混凝土截面， 補強腹板構造。 布設齒板普通鋼筋，涂刷界面劑，澆筑齒板混凝土并養(yǎng)生，強度達到設計要求后，兩端對稱張拉 6束 ， 2束 填充型環(huán)氧涂層鋼絞線成品索， 種植防震塊植筋及安裝防振塊。 綜合分析，右幅跨中預應力存在一定損失，其加固張拉體外預應力損失較大， 壓應力儲備不足或呈現(xiàn)受拉，在恒載、預應力及超重車輛作用下，造成底板跨中下緣開裂，裂縫的出現(xiàn)又削弱箱梁跨中剛度，降低結構承載力；左幅施工質(zhì)量較為可靠，預應力損失較小， 雖監(jiān)測發(fā)現(xiàn)主跨跨中也存在一定的下擾，但 近年來跨中 下擾 速率較緩， 跨中 混凝土仍 有一定壓應力儲備。 3． 箱梁底板及腹板處治 根據(jù) 檢測報告，主橋左幅 箱外底板及外側腹板未見明顯病害，箱內(nèi)側腹板出現(xiàn)一定開裂病害，腹板原有縱向裂縫未見明顯發(fā)展， 跨中腹板在 1 21 節(jié)段 出現(xiàn) 一定的斜向裂縫 ； 主橋右幅箱外底板及外側腹板，底板跨中較多橫向裂縫，裂縫寬度超標 ，跨中腹板存在豎向開裂，裂縫修補后又重新開裂，并近年來跨中下擾速率增大 趨勢，腹板存在一定縱向裂縫，裂縫并未明顯發(fā)展，跨中腹板在 1 21 節(jié)段出現(xiàn)一定的斜向裂縫。 2． 混凝土構件裂縫及橋面鋪裝處治 首先， 對全橋所有可見裂縫進行修補，根據(jù) 《公 路橋梁加固設計規(guī)范》（ JGJ/T J222020） 的規(guī)定， 裂縫寬度＜ 時采用表面封閉法修補，涂刷專用環(huán)氧樹脂膠進行封閉 ； 裂縫寬度 ≥ 時，采用壓力注漿法修補 。 清理全橋 箱內(nèi)建筑浮漿、雜物、 垃圾 。箱梁底板跨中、墩頂最低處增設泄水孔，排除箱內(nèi)積水。 6） 針對本橋引橋支座破損嚴重，采用頂升更換支座處治，對于脫空支座采用鋼板 +黏結膠 填實處理。 4） 針對右幅主橋跨中底板橫向開裂 、 跨中外側腹板豎向開裂 、 明顯下擾等病害，采用增設體外預應力進行加固 ， 提高截面跨中混凝土應力儲備，減緩跨中下擾趨勢 。 2） 針對橋面鋪裝瀝青混凝土面層破損、坑槽、坑洞等病害按照 “圓洞方補，斜洞正補”原則鑿除修補處理，要求先涂刷水性防水層后重新鋪設瀝青混凝土面層 ，主要新鋪面層壓實和標高順接。同時 附屬設施 的 損壞， 也導致雨水從頂面沿結構物表面 下泄 ， 長期滲水導致混凝土與水發(fā)生化學作用，產(chǎn)生白色泛堿物 ，長期滲水導致 混凝土退化速度加快，形成局部脫落。 4）大量重車的通行 該橋 是渝武高速公路的主干道 ， 經(jīng)常 有大量超載重車通過該橋， 造成 該橋處于超負荷運營狀態(tài) ，這也 是該橋跨中下?lián)陷^快的主要原因之一。 3）施工質(zhì)量 由于采用懸臂澆筑施工方法，施工中混凝土性能的穩(wěn)定性、張拉齡期、預應力束的損失、混凝土超方、鋪裝層超厚等問題都可能影響 橋梁的長期性能。因此，混凝土的開裂將引起與預應力、混凝土收縮徐變間的強烈耦合效應。 綜合以上因素，造成 北碚嘉陵江 大橋 右幅 主跨跨中下?lián)陷^快及 箱梁底板橫向 開裂的因素有 ： 1）預應力損失 結合檢測報告以及理論分析，該橋原橋鋼束以及 09 年新增加固鋼束都存在一定程度的預應力損失，從而造成跨中箱梁截面壓應力儲備不足，在過重車的情況下，有可能造成箱梁底板開裂， 在梁體開裂后，結構應力重分布使得頂?shù)装宓膽Σ钤黾樱敾炷翂簯υ黾訒r，除了彈性應變以及相應的徐變外 ，徐變系數(shù)也會隨之增加。 根據(jù)表 47 中的各種工況的預應力損失情況的比較，可知中跨跨中箱梁底板在預應力損失情況 d 下出現(xiàn)拉應力，跨中撓度與原橋成橋狀態(tài)相比，在 2020 年至 2020 年下降了 ，箱梁底板出現(xiàn) MPa 的拉應力。 通過對該橋預應力損失不同工況，分析、對比橋梁目前的病害情況，考慮橋梁預應力損失情況如下： a、 原橋縱向預應力不損失 +09 年加固縱向預應力不損失 ； b、 原橋 縱向預應力 不 損失 +09 年加固縱向預應力損失 30%； c、 原橋縱向預應力損失 6%+09 年加固 縱向預應力 損失 30%； d、 原橋縱向預應力損失 8%+09 年加固 縱向預應力 損失 30%； e、 原橋縱向預應力損失 10%+09 年加固 縱向預應力 損失 30%； 以上 4 種情況分別與沒有損失前的原橋計算結果比較如下表： 表 47 正常使用極限狀態(tài)正常及各損失情況分析結果 橋梁預應力 損失情況 中跨跨 中段底板 下緣最大正應力 中跨 L/4 附 近主拉應力 不計活載作用下跨中 豎向最大位移 不計活載作用下跨中 豎向最大位移 累計差值 a MPa MPa 0mm b MPa MPa c MPa MPa d MPa MPa e MPa MPa 根據(jù)該橋 2020 年檢測報告可知： 主橋右幅箱外中跨合龍段腹板新發(fā)現(xiàn) 1 條豎向裂縫， 在 09 年加固后 1 條已封閉后裂縫重新開裂，寬 ， 跨中合龍段出現(xiàn) 90cm～ 220cm 長的橫向裂縫，裂縫寬 ～?？紤]左右幅橋梁結構相同，行駛工況相差不大，左幅橋跨中未見明顯橫向開裂，經(jīng)計算截面剛度的削弱對底板應力影響較小。但右幅主橋在 09 年加固施工中，存在齒板混凝土張拉凝期不足，張拉后開放交通過早等施工缺陷，導致預應力損失成為必然。 3） 原橋 09 年加固后復核計算結論 該橋在承載能力極限狀態(tài)下結構 正截面 抗彎承載力滿足 85 規(guī)范 要求；在正常使用極限狀態(tài)下， 結構上下緣正應力、主應力及撓度均滿足 85 規(guī)范 要求。 組合Ⅰ σ zl ≤ blR (= Mpa) σ za ≤ baR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ zl ≤ blR (= Mpa) σ za ≤ baR (= Mpa) 表 44 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應力計算（負為壓，正為拉） 第 17頁 截面位置 項目 最大應力 (MPa) 最小應力 (MPa) 規(guī)范允許值 (MPa) 是否 滿足 墩頂截面 上緣正應力 法向壓應力： 法向拉應力： 主拉應力 ： 主壓應力 ： 滿足 下緣正應力 滿足 主拉應力 滿足 主壓應力 滿足 表 45 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應力計算（負為壓，正為拉） 截面位置 項目 最大應力 (MPa) 最小應力 (MPa) 規(guī)范允許值 (MPa) 是否 滿足 中跨 L/4 截面 上緣正應力 法向壓應力： 法向拉應力： 主拉 應力 ： 主壓應力 ： 滿足 下緣正應力 滿足 主拉應力 滿足 主壓應力 滿足