【正文】 取適當(dāng)措施，減緩 左 、右幅主橋跨中下擾趨勢。 總體靜力計(jì)算 根據(jù) 平面桿系理論， 采用專業(yè)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件 Midas Civil 對(duì)主橋建立單梁模型， 主梁為 空間 梁單元 ， 按原橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，考慮了 永久作用荷載 、 汽車、掛車、溫度力 等荷載 ，并 根據(jù)荷載組合要求的內(nèi)容進(jìn)行 截面 計(jì)算，驗(yàn)算結(jié)構(gòu) 在 2020 年加固后，承載 能力 極限 狀態(tài) 及 正常使用極限狀態(tài)下 是否 滿足 85 規(guī)范 的 要求?；炷寥葜厝?25kN/m3， 各構(gòu)件均 按實(shí)際斷面計(jì)取重量。 橋面鋪裝按 9cm 厚 鋼筋 混凝土（容重 取 25kN/m3） +8cm 厚 瀝青混凝土鋪裝層 （容重 取 23kN/m3）考慮 。 105MPa，兩端張拉，采用 OVM 錨具。 第 15頁 c． 收縮徐變 混凝土徐變系數(shù)按《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 JTJ 023－ 85》附錄計(jì)算。 掛車 120： 作為驗(yàn)算荷載在全橋范圍內(nèi)布置一輛 ，并考慮 的偏載系數(shù) 。 汽車制動(dòng)力 ：不考慮汽車制動(dòng)力。 局部 溫差： 按 04 規(guī)范考慮。 表 42 荷載組合表 荷載組合 參 與 組 合 項(xiàng) 目 組合 Ⅰ 永久作用荷載 +汽車 組合 Ⅱ 永久作用荷載 +汽車 +整體升溫 +梯度升溫 組合 Ⅱ 永久作用荷載 +汽車 +整體升溫 +梯度降溫 組合 Ⅱ 永久作用荷載 +汽車 +整體降溫 +梯度升溫 組合 Ⅱ 永久作用荷載 +汽車 +整體降溫 +梯度降溫 組合 Ⅲ 恒載 +掛車 2） 原橋 09 年加固后復(fù)核計(jì)算結(jié)果 a． 承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎驗(yàn)算 圖 42 最不利荷載組合箱梁承載能力極限狀態(tài)下正截面彎矩包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 表 43 主要控制截面抗彎承載能力 驗(yàn)算表（單位： kN178。 b． 正常使用極限狀態(tài) 應(yīng)力驗(yàn)算 圖 44 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 第 16頁 圖 45 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 46 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面主拉應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 47 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面主壓應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 根據(jù) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 的法向壓應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定 ， 本橋計(jì)算結(jié)果見表 44~46。 組合Ⅰ σ hl ≤ blR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ hl ≤ blR (= Mpa) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在計(jì)算混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定，本橋計(jì)算結(jié)果見表 25~28。 c． 正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算 圖 48 活載作用下結(jié)構(gòu)撓度 圖（汽 超 20 級(jí)） 圖 49 活載作用下結(jié)構(gòu)撓度 圖（汽 超 20 級(jí)） 根據(jù)圖 4 49 可知，在 活載作用下中跨最大下?lián)隙葹?，最大上拱度為，位移絕對(duì)值之和為 ，小于 L/600=，結(jié)構(gòu)剛 度滿足 85 規(guī)范要求。 2． 右幅主橋中跨跨中區(qū)域箱梁底面橫向裂縫原因分析 根據(jù)竣工資料、檢測報(bào)告和相關(guān)單位描述，北碚嘉陵江特大橋主橋 08 年檢測時(shí)底板跨中出現(xiàn)較多橫向裂縫，底板出現(xiàn)較多縱向裂縫，跨中伴有 下繞，原結(jié)構(gòu)復(fù)算第 18頁 表明主跨跨中承載能力極限抗力儲(chǔ)備較小，運(yùn)營階段主跨跨中持久狀況下壓應(yīng)力為，儲(chǔ)備較小，經(jīng)過加固處理后，跨中壓應(yīng)力儲(chǔ) 備獲得一定提高，偶爾超重車輛的通行也未造成跨中底板橫向開裂。 跨中受力裂縫的產(chǎn)生從結(jié)構(gòu)上主要由原橋鋼束及 09 年加固鋼束的預(yù)應(yīng)力損失、橋梁結(jié)構(gòu)剛度以及超重車輛的通行等原因造成?，F(xiàn)從結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失方面分析跨中開裂和下擾原因。 在變形監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，北碚嘉陵江大橋 右幅 主橋箱梁在 09~13 年的變形監(jiān)測中主跨 跨中 在 零活載工況下， 扣除溫度的影響， 跨中累計(jì)下?lián)?約 32mm。結(jié)合檢測報(bào)告中關(guān)于中跨跨中出現(xiàn)裂縫及下?lián)狭糠治隹芍?，橋梁現(xiàn)狀預(yù)應(yīng)力損失 d 與橋梁目前的狀況比較吻合。徐變的加劇反過來又將增加其引起的預(yù)應(yīng)力損失，而預(yù)應(yīng)力損失引起的應(yīng)力重分布又反過來增加徐變效應(yīng)。 2）原結(jié)構(gòu)尺寸剛度偏弱 該橋大部分截面的腹板厚度為 40cm， 對(duì)于中跨跨徑為 220m 的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋，箱梁結(jié)構(gòu) 剛度偏弱，在外荷載作用下變形反應(yīng)較敏感， 橫向、縱向 裂縫的產(chǎn)生又進(jìn)一步削弱了截面 剛度。此外，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)箱內(nèi)底板存在較多的雜物和浮漿，增加了原結(jié)構(gòu)的自重，這也是橋梁產(chǎn)生永久變形的原因之一。 3． 滲水泛堿 病害原因分析 根據(jù)竣工資料和檢測報(bào)告可知，橋面鋪裝破損、坑槽嚴(yán)重，橋面平整度差，雨水下滲到瀝青混凝土鋪裝形成小水坑，不能及時(shí)排除，從而引起瀝青混凝土鋪裝強(qiáng)度降低，加速鋪裝破壞； 由于施工 掛籃后錨孔 封閉 效果差和墩頂 0 號(hào)塊頂板預(yù)留施工孔封閉不密第 19頁 實(shí) ， 致使 在 施工 掛籃 孔位置 和墩頂 0 號(hào)塊處 出現(xiàn)嚴(yán)重滲水病害，同時(shí)橋面鋪裝多次出現(xiàn)坑槽開裂，屢修屢壞，橋面雨水下滲 進(jìn)入水泥混凝土調(diào)平層和箱梁橋面板 ，橋面板 出現(xiàn)開裂病害或水泥混凝土密實(shí)度較差， 形成滲水泛堿病害 。 五 主要維修處治措施 1． 總體處治思路 根據(jù)橋梁病害情況、計(jì)算原因分析， 我公司提出以下加固設(shè)計(jì)方案： 1） 對(duì) 全橋 全面 進(jìn)行 耐久性維修加固處理，包括破損修補(bǔ)、裂縫處理、 鋼筋銹蝕 阻銹、防水、防腐 處理 等，阻止全橋結(jié)構(gòu)退化的趨勢 。 3） 針對(duì)左、右幅主跨 中跨內(nèi)側(cè)腹板 出現(xiàn)一定量的豎向、縱向、斜向裂縫，采用 粘貼 80mm 寬， 6mm 厚 鋼板條加固， 對(duì)開裂截面 裂縫 進(jìn)行 補(bǔ)強(qiáng) 。 5） 針對(duì)橋臺(tái)側(cè)墻出現(xiàn)豎向開 裂嚴(yán)重，裂縫由上至下，縫寬上寬下窄，側(cè)墻有輕微外傾等病害，采用側(cè)墻增設(shè)鋼筋混凝土框架，真空自鉆錨桿進(jìn)行錨固加固。 7） 對(duì)護(hù)欄混凝土破損進(jìn)行修補(bǔ)，人行地磚缺失修補(bǔ)，補(bǔ)充遺失防拋網(wǎng)和 更換缺損人行道欄桿， 全橋人行道欄桿阻銹防腐， 修葺泄水孔。更換伸縮縫破損橡膠止水帶，清掃伸縮縫積土。 8） 加強(qiáng)箱梁張拉體外預(yù)應(yīng)力加固監(jiān)控， 必要時(shí) 可在預(yù)應(yīng)力錨板與錨墊板間設(shè)置 壓力環(huán) ， 時(shí)時(shí) 監(jiān)測體外 束 預(yù)應(yīng)力損失情況； 設(shè)置壓力環(huán)的錨頭應(yīng)做好防腐措施， 繼續(xù)加強(qiáng)對(duì) 橋面變形 進(jìn)行長期 監(jiān)測。 其次 ， 左、右幅橋橋面鋪裝進(jìn)行破損修補(bǔ)，將 橋面瀝青混凝土破損、坑槽、網(wǎng)裂等病害按 “圓洞方補(bǔ)，斜洞正補(bǔ)”原則進(jìn) 行鑿除，鑿除范圍為病害范圍外延 50cm，清理后重做 防水層和澆筑 SMA13 玄武巖瀝青混凝土面層，疏通橋面泄水孔。 根據(jù)檢測單位反饋信息，右幅體外預(yù)應(yīng)力施 工時(shí)，有盡早開放交通需要，齒板澆筑后張拉時(shí)間較早，張拉后通車時(shí)間較早。 對(duì)箱梁裂縫、破損、滲水泛堿 等病害修補(bǔ)后，在 右幅主橋跨中底板進(jìn)行齒板放樣，鑿毛齒板新舊混凝土結(jié)合面，按設(shè)計(jì)要求 齒板 縱向 設(shè)置 40x5cm橫向剪力槽 ， 在 底板及腹板 上 鉆孔種植錨筋 ， 清刷干凈。 體外索預(yù)應(yīng)力鋼束張拉力取鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的 60%， 在齒板錨墊板后設(shè)置壓力環(huán)，時(shí)時(shí)監(jiān)測錨后應(yīng)力損失情況；要求采用 體外預(yù)應(yīng)力體系及材料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)符合國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的規(guī)定，體外預(yù)應(yīng)力體系及材料應(yīng)具有錨固性能可靠、防腐性能優(yōu)良、便 于檢測及可換索等技術(shù)性能，滿足“易安裝、易檢查、可維修、可更換 ”的設(shè)計(jì)要求。 4． 橋臺(tái)側(cè)墻開裂 處治 針對(duì)本橋 0 號(hào)橋臺(tái)側(cè)墻開裂嚴(yán)重，開裂側(cè)墻有輕微外傾，本設(shè)計(jì)先 對(duì)裂縫進(jìn)行封縫、灌縫處理， 為了防止側(cè)墻進(jìn)一步外 鼓開裂 ，提高 其 整體 工作 性 ， 采用 預(yù)應(yīng)力錨桿加固橋臺(tái)側(cè)墻 ， 減小臺(tái)后側(cè)向土壓力對(duì)橋臺(tái)側(cè)墻的作用 。 清理施工作業(yè)面臺(tái)身表面，進(jìn)行砌石間勾縫的清縫和填縫處理；砌石 封縫、灌縫處理。 5． 混凝土表層破損、脫落、腐化、銹脹露筋 ，鋼制構(gòu)件銹蝕 等處治 對(duì)上部 結(jié)構(gòu)混凝土蜂窩、麻面、網(wǎng)裂、掉角等一些淺表面的混凝土缺陷， 采用 環(huán)氧砂漿修補(bǔ) ； 對(duì)孔洞及破 損深度超過 5cm 的深層疏松區(qū)采用環(huán)氧混凝土修補(bǔ)，未超過 5cm深度用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)；對(duì)下部結(jié)構(gòu)、橋面 系及附屬設(shè)施混凝土構(gòu)件出現(xiàn)的蜂窩、麻面、網(wǎng)裂等一些淺表面的混凝土病害，采用聚合物砂漿修補(bǔ)；對(duì)孔洞及破損深度超過 5cm的深層疏松區(qū)采用聚合物混凝土修補(bǔ)，未超過 5cm 深度用聚合物 砂漿修補(bǔ) 。 環(huán)氧砂漿是用環(huán)氧樹脂、砂子、水泥 等按一定比例配置而成的材料，相比于普通混凝土或砂漿，它具有與混凝土粘結(jié)性能好、防水等優(yōu)點(diǎn) ，非常適合用于主要受力構(gòu)件混凝土破損修補(bǔ)處治 本橋 支座鋼板 、人行道欄桿及其它鋼制構(gòu)件 存在銹蝕現(xiàn)象， 要求一并進(jìn)行除銹阻銹處理，可先進(jìn)行銹蝕打磨，再涂刷防腐油漆 。 通過涂刷阻銹劑，以隔斷水與混凝土的接觸，起到保護(hù)混凝土及鋼筋的作用 。 8． 支座變形、脫空、開裂等 根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》，板式橡膠支座出現(xiàn)脫空或不均勻壓縮時(shí)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，發(fā)生過大剪切變形、中間鋼板外露、橡膠開裂、老化時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。 要求施工方先進(jìn)行現(xiàn)場原支座 規(guī)格的測量，并將測量結(jié)果反饋給業(yè)主和設(shè)計(jì)單位，獲得確認(rèn)后方可購買支座產(chǎn)品 。對(duì)于普通橡膠支座采用此方法進(jìn)行處理，對(duì)于四氟滑板支座不采用此方法而 直接墊鋼板條 。 本次維修處治設(shè)計(jì)要求將伸縮裝置 破損橡膠止水帶進(jìn)行更換，對(duì)開裂混凝土保護(hù)帶進(jìn)行封縫灌縫處理，清掃伸縮縫積土。安裝完成后對(duì)全橋人行道欄桿進(jìn)行除銹阻銹防腐處理，建議采用鍍鋅粉涂刷，顏色應(yīng)美觀。 清理全橋箱內(nèi) 積水、 建筑 垃圾、浮漿、雜物 及墩臺(tái)堆積物。 六 施工圖設(shè)計(jì)審查意 見執(zhí)行情況 第 21頁 2020 年 1 月 16 日， 重慶渝合 高速公路有限公司 組織在高速集團(tuán) 409 會(huì)議室召開了大灣沱大橋、水觀音中橋、大塘大橋、陳家浩大橋、周家院大橋、馬鞍石嘉陵江特大橋、北碚嘉陵江特大橋病害維修處治施工圖設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)議 。 設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)以下意見對(duì)其維修處治施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)一步修改完善。 設(shè)計(jì)答復(fù)： 設(shè)計(jì)單位于 2020 年 2 月收集到檢測單位最終檢測報(bào)告和主橋跨中冬季下擾監(jiān)測數(shù)據(jù)， 通過數(shù)據(jù)對(duì)比分析，左、右幅橋跨中均存在一定的下擾病害，但右幅跨中在 2020~2020 年間下擾速率增大明顯，結(jié)合跨中裂縫病害的現(xiàn)狀，原加 固后的主橋跨中存在一定預(yù)應(yīng)力損失和截面剛度削弱，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固處理，采用體外預(yù)應(yīng)力加固，增加恒載很少，但能很好的 增大跨中混凝土應(yīng)力儲(chǔ)備，減緩跨中下擾趨勢；左幅橋也存在相同病害，但病害較輕，建議業(yè)主應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，積極申請(qǐng)資金， 及時(shí) 另行委托設(shè)計(jì)單位進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。雖然 本橋鋪裝未見大面積破損、坑槽，但雨水已沿混凝土裂縫下滲，橋面鋪裝坑槽病害位置與箱梁頂板滲水位置大部分非一一對(duì)應(yīng)，也是箱梁頂板大面積滲水嚴(yán)重的根源 ， 檢測單位根據(jù)橋面破損、坑槽、滲水病害現(xiàn)狀，將該構(gòu)件評(píng)定為4 類。但與業(yè)主溝通，本次維修處治經(jīng)費(fèi)有限，橋面鋪裝暫不進(jìn)行更換處治， 僅 進(jìn)行破損修補(bǔ) ，設(shè)計(jì) 建議業(yè)主及時(shí)申請(qǐng)資金，對(duì)橋面鋪裝重新委派設(shè)計(jì)進(jìn)行更換處治，從源頭做好橋面防水，降低橋面水毀對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響，保證橋梁結(jié)構(gòu)的使用安全。 七 主橋加固效果驗(yàn)算 1． 加固方案加固效果分析 本次加固設(shè)計(jì)是基于 原橋縱向預(yù)應(yīng)力損失 8%+09 年加固縱向預(yù)應(yīng)力損失 30%的現(xiàn)狀進(jìn)行。 2． 加固方案計(jì)算結(jié)果 a． 承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎驗(yàn)算 圖 71 最不利荷載組合箱梁承載能力極限狀態(tài)下正截面彎矩包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 表 71 主要控制截面抗彎承載能力 驗(yàn)算表（單位： kN178。 b． 正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算 第 22頁 圖 72 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 73 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 74 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài) 下截面主拉應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 75 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面主壓應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 根據(jù) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 的法向壓應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定 。 組合Ⅰ σ hl ≤ blR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ hl ≤ blR (= Mpa) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在計(jì)算混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力時(shí)。 c． 正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算 圖 76 活載作用下結(jié)構(gòu)撓度 圖（汽 超 20 級(jí)） 圖 77 活載作用下結(jié)構(gòu)撓度 圖（汽 超 20 級(jí)） 根據(jù)圖 7 77 可知，在 活 載作用下中跨最大下?lián)隙葹?，最大上拱度為，位移絕對(duì)值之和為 ，小于 L/600=，結(jié)構(gòu)剛度滿足 85 規(guī)范要求。 在施工過程中對(duì)中跨跨中的撓度會(huì)產(chǎn)生以下影響： 表 75 加固施工過程中對(duì)跨中撓