簡支梁橋檢測與加固技術與方法

崔建偉 宋長波

（河南省建筑科學研究院有限公司，河南 鄭州 450053）

1 工程概況

該簡支梁橋位于某市城區主干道上， 建于1981年，橋型為三孔～13m 的少筋工字梁微彎板結構，重力式橋臺擴大淺基礎，排柱式橋墩條型基礎，橋面全長41.48m，全寬22m。 荷載標準：汽-20，掛-100。

圖1 橋梁概況圖

2 加固方法

根據該橋現狀及相關資料特按以下方案[1-2]進行加固：

2.1 拆除原有橋面鋪裝層， 重新鋪筑水泥混凝土找平層及瀝青混凝土面層，重新做防水層。

2.2 對混凝土露筋、保護層剝落等病害，應先鑿去松動的保護層清除鋼筋銹跡，并在鋼筋表面涂抹阻銹劑。 再修補保護層，損壞面積不大時，采用聚合物水泥砂漿材料修補，損壞面積過大時，用噴射高等級混凝土材料修補。

2.3 對混凝土表面裂縫進行處理， 當縫寬大于0.15mm 時，采用壓力灌漿法將裂縫補強材料灌入裂縫進行修補；當縫寬小于0.15mm 時，采用表面封閉法涂抹修補材料進行表面封閉。

2.4 對支座鋼板銹蝕的，應除銹并涂阻銹劑。

2.5 對承載力不足的工字梁， 采用粘鋼方法進行加固。 粘貼鋼板完成后，對鋼板涂抹防銹漆進行防腐處理，鋼板外露部分涂刷2 遍紅色酚醛防銹漆， 外涂2 遍灰色面漆。 對橫隔板采用粘貼碳纖維布的方法進行加固。

2.6 對微彎板底面采用粘貼碳纖維布的方法進行加固。

2.7 對橋墩、 連接橫梁及臺帽采用粘貼碳纖維布方法進行加固，對蓋梁采用增大截面方法進行加固。

3 加固前后橋梁檢測結果對比

根據荷載試驗目的和有關資料， 設計荷載為汽-20，掛-100 級， 實際采用4 輛單輛重約300kN 的載重汽車充當靜力試驗荷載。

3.1 測點布置

3.1.1 應變測點

控制截面應變采用應變計進行測試， 應變測點布置見圖2，主要測試控制截面的應變分布規律和受力性能。

圖2 跨中截面應變測點布置及編號圖

3.1.2 位移測點

主梁豎向位移采用位移傳感器進行測量。 位移測點布置如圖3 所示。

圖3 跨中截面位移測點布置及編號圖

3.2 加載方式

3.2.1 荷載橫向布置

具體的車輛橫向排列如圖4 所示。

3.2.2 荷載縱向布置

具體的縱向加載布置如圖5 所示。

圖4 車輛荷載橫向加載圖

圖5 車輛荷載縱向加載圖

3.3 測試結果與分析

3.3.1 撓度測試結果及分析跨中截面撓度測試與分析結果列于表1、表2 中。

加固前， 控制荷載下， 最大撓度出現在02# 測點為4.24mm，小于規范要求。 其中02、03# 測點撓度校驗系數大于1，不滿足規范要求。

加固后， 控制荷載下， 最大撓度出現在02# 測點為3.66mm，小于規范要求。 各測點校驗系數均小于1，滿足規范要求。

表1 各級汽車荷載下跨中截面撓度測試結果

表2 控制荷載下跨中截面撓度校驗系數

試驗測試過程中，加固前后，實測的跨中控制截面相對殘余變形均在20%以下， 滿足規范中對于相對殘余變形不超過20%的規定。

3.3.2 應變測試結果及分析

控制截面應變測試與分析結果列于表3、表4 中。

注：①拉應變為正，壓應變為負；“/”表示該測點數據失效或異常。

表3 各級汽車荷載下跨中截面應變測試結果

表4 控制荷載下跨中截面應變校驗系數

②校驗系數＝測試值/計算值。

加固前， 在控制荷載作用下， 實測控制截面02、05、06、07、08# 測點應變校驗系數均大于1， 不滿足規范要求。

加固后，在控制荷載作用下，實測控制截面應變校驗系數均小于1，滿足規范要求。

試驗過程中，加固前后，實測的控制截面相對殘余應變均小于20%， 滿足規范中要求相對殘余應變不超過20%的規定。

綜上所述，加固前，該橋的承載能力較低，已不能滿足汽-20，掛-100 荷載等級的正常使用要求；加固后該橋的承載能力能滿足汽-20，掛-100 荷載等級的正常使用要求。

4 結論

4.1 目前，我國橋梁多數為早期建設的舊橋，普遍存在承載能力不足的問題，部分橋梁帶病工作，存在重大安全隱患。

4.2 上述橋梁加固前后的檢測結果表明， 加固處理能夠使橋梁恢復到良好狀態， 能夠滿足車輛荷載的正常通行要求。

4.3 對橋梁進行維修加固， 能夠在盡量不影響交通的情況下達到預期的效果，并能夠節約投資成本，具有良好的經濟和社會效益。

［1］CJJ99-2003.城市橋梁養護技術規范［S］.

［2］JTG/T J22-2008 公路橋梁加固設計規范［S］.