摘要 伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,橋梁建設(shè)事業(yè)突飛猛進(jìn),早期建設(shè)的橋梁工程運(yùn)營(yíng)多年后出現(xiàn)了各種病害,特別是曲線段橋梁,受車輛離心力的影響,而發(fā)生橫向偏移,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生落梁?;诖?,該文章根據(jù)某工程實(shí)例,論述了案例項(xiàng)目的主要病害情況,分析了梁體偏移病害成因,提出糾偏加固措施,旨在為這類橋梁養(yǎng)護(hù)加固提供借鑒。
關(guān)鍵詞 公路橋梁項(xiàng)目;曲線橋梁;梁體偏位;糾偏措施
中圖分類號(hào) U448.215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2023)06-0078-03
0 引言
隨著公路交通的迅速發(fā)展,橋梁工程在跨越復(fù)雜地形中的作用顯著,但一些已建好的老舊橋梁在長(zhǎng)期使用中,已經(jīng)產(chǎn)生了各種缺陷,尤其是彎道橋,由于受到離心力的作用,容易產(chǎn)生側(cè)向位移,甚至導(dǎo)致落梁。該文以某工程項(xiàng)目為研究對(duì)象,分析了梁體偏移病害,提出了糾偏加固方案,旨在為這類橋梁養(yǎng)護(hù)加固提供借鑒。
1 案例項(xiàng)目主要病害情況
某橋梁長(zhǎng)度共計(jì)180 m,設(shè)計(jì)為T形剛構(gòu),其跨徑組合為(51+86+43)m,橋的寬度為10.5 m。該項(xiàng)目T梁采用預(yù)制梁方案,支撐橋梁墩臺(tái)結(jié)構(gòu)由混凝土澆筑,經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定該橋梁存在的主要病害如下。
1.1 掛梁的病害情況
斜向剪應(yīng)力對(duì)掛梁的各T梁腹板跨中底端及兩端構(gòu)成一定影響,因?yàn)橐咽褂娩摪鍖⒃搮^(qū)域粘貼起來(lái),增加穩(wěn)定性,開裂病害問(wèn)題并不明顯[1]。
(1)第1跨主梁1#T梁、0#臺(tái)方向向左側(cè)外傾,其他T梁也存在外傾問(wèn)題。通過(guò)開展現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),0#臺(tái)位于線路彎道處,車輛快速通過(guò),由于離心力較大,沿半徑方向上產(chǎn)生向外的推力,主梁受此影響,產(chǎn)生T梁頂板橫向力,梁體在這一方向上發(fā)生位移,導(dǎo)致梁體向外傾斜。該病害立面示意圖如圖1所示。
(2)1#掛梁梁體在橫向上發(fā)生外斜扭轉(zhuǎn),預(yù)應(yīng)力筋錨頭鋼板在T構(gòu)牛腿的左側(cè),在與第1跨掛梁1#T梁大樁號(hào)方向端頭處,混凝土受到嚴(yán)重?cái)D壓而發(fā)生破損,導(dǎo)致鋼筋外露。第2跨掛梁3#T梁小樁號(hào)方向端頭到T構(gòu)牛腿處,混凝土受到嚴(yán)重?cái)D壓,導(dǎo)致鋼筋外露。預(yù)應(yīng)力錨頭鋼板與T構(gòu)牛腿相鄰,接觸到第2跨掛梁5#T梁大樁號(hào)方向端頭底部處,混凝土受到嚴(yán)重?cái)D壓而發(fā)生破損,導(dǎo)致鋼筋外露。第3跨掛梁未出現(xiàn)明顯病害,混凝土也未受到擠壓[2]。
1.2 支座的病害情況
將支座安裝在T構(gòu)牛腿處掛梁的端頭,針對(duì)第1跨掛梁大樁號(hào)方向及第2跨掛梁兩端的支座進(jìn)行加固處理,為避免支座發(fā)生位移,其周邊安裝了限位混凝土鋼板。該裝置構(gòu)造示意圖如圖2所示。
通過(guò)開展實(shí)地勘察可知,為加固支座而增設(shè)的限位裝置,在遭到損壞后,混凝土發(fā)生開裂病害,鋼板牢固度明顯下降,掛梁會(huì)擠壓到外層鋼板。汽車行駛在橋面時(shí),受其影響,掛梁底面接觸到鋼板后因摩擦而發(fā)生滑動(dòng),由此出現(xiàn)異響。支座與墊石不會(huì)受到損害,結(jié)構(gòu)傳力不發(fā)生變化[3]。
2 主要病害原因分析
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),由于第2跨掛梁受到偏載、制動(dòng)力及環(huán)境溫度等因素影響,在橫向上,梁體出現(xiàn)位移,導(dǎo)致第2跨5#T梁大樁號(hào)方向接觸到預(yù)應(yīng)力錨具,而產(chǎn)生較大壓力。該掛梁屬于橋梁的平曲線段,梁體受離心力影響,在半徑方向上產(chǎn)生作用力,導(dǎo)致橫向上出現(xiàn)偏移,再加上車輛重載影響,會(huì)加劇偏移程度,受此影響,55#T梁與牛腿預(yù)應(yīng)力錨具之間產(chǎn)生較大壓力,導(dǎo)致掛梁出現(xiàn)磨損[4]。
在橫向上,掛梁發(fā)生偏移,改變了梁體的外部作用力,因?yàn)楦鞑课皇芰Σ痪鶆颍焕谲囕v安全通行,降低了車輛舒適度,梁體的耐用性也在不斷下降。上述病害會(huì)嚴(yán)重影響梁體牢固程度及安全性,必須采取有效措施消除這類病害。
3 梁體糾偏措施
基于橋梁病害的具體分析,根據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),采取了如下措施進(jìn)行糾偏。
3.1 上部結(jié)構(gòu)掛梁
3.1.1 第1跨掛梁
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)獲悉,該橋上部結(jié)構(gòu)第1跨掛梁位于曲線段,其頂護(hù)欄會(huì)向外發(fā)生偏移,受此影響,混凝土受到損壞,鋼筋外露[5]。為解決上述問(wèn)題,防止掛梁護(hù)欄外傾程度加劇,減輕T梁與錨頭鋼板間的壓力,需采取有效措施限位梁體,具體措施:
(1)將擋塊安置于0#臺(tái)兩側(cè),提前埋制2塊厚鋼板,具體如圖3所示。
(2)將限位裝置安裝到第一跨0#臺(tái)邊掛梁內(nèi)側(cè)臺(tái)帽上、牛腿處邊掛梁內(nèi)側(cè)及中梁兩側(cè)牛腿上。
(3)將型鋼焊接到擋塊鋼板及限位裝置上,通過(guò)橡膠板黏連型鋼與掛梁,降低兩者的摩擦力,從而消除異響。型鋼、橡膠板及限位裝置構(gòu)成完整的限位系統(tǒng),有效防止掛梁發(fā)生偏位,具體如圖4所示。
(4)因?yàn)榱后w與錨頭接觸部位受到擠壓,而發(fā)生破損,對(duì)其進(jìn)行打磨處理,確保與鑿頭之間有足夠距離。打磨處理后,可使用C50型號(hào)的混凝土修磨受損部位[6]。
3.1.2 第2跨掛梁
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)獲悉,橋梁的第2跨掛梁與牛腿預(yù)應(yīng)力筋錨頭鋼板接觸部位,會(huì)產(chǎn)生較大壓力,導(dǎo)致掛梁發(fā)生嚴(yán)重磨損。為解決上述問(wèn)題,防止錨頭受到較大損害,避免車輛行進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)異響,需采取具體措施對(duì)第2跨掛梁實(shí)施糾偏:
(1)考慮到掛梁外側(cè)空間有限,將糾偏裝置焊接到邊掛梁內(nèi)側(cè)和中梁兩側(cè)牛腿上。
(2)將千斤頂置于牛腿處,同時(shí)垂直升頂梁體,之后將四氟滑板安置于橫隔板底充當(dāng)滑道,橫向推動(dòng)梁體,從而實(shí)現(xiàn)糾偏。糾偏環(huán)節(jié)結(jié)束后,利用千斤頂提升梁體高度,將墊塊及滑板取出,梁體再次回到原來(lái)位置[7]。
(3)掛梁糾偏結(jié)束后,將限位裝置安裝于邊掛梁內(nèi)側(cè)以及中梁兩側(cè),并通過(guò)焊接固定到糾偏裝置上,防止掛梁后期再發(fā)生偏移[8]。
(4)對(duì)于梁體裂縫,需進(jìn)行有效處理,清除外露鋼筋表面的鐵銹,使用改性環(huán)氧砂漿實(shí)施修復(fù),增強(qiáng)梁體堅(jiān)固程度[9]。
3.2 支座
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)獲悉,墊石周邊的限位混凝土鋼板裝置受損后,掛梁擠壓到鋼板。汽車行駛在橋面時(shí),掛梁底面與鋼板之間出現(xiàn)滑動(dòng),而導(dǎo)致發(fā)生異響。開挖混凝土將鋼板拆掉,架起圍板灌注混凝土,才能解決上述問(wèn)題,具體如圖5所示。這一過(guò)程中,必須通過(guò)焊接方式將圍板固定住[10]。
4 結(jié)論
綜上所述,受偏載、制動(dòng)力及環(huán)境溫度等因素的影響,導(dǎo)致曲線段橋梁的梁體出現(xiàn)橫向偏移。主要原因是道路上車流量迅速增加,產(chǎn)生巨大的離心力,梁體受其影響產(chǎn)生橫向偏移?;诖?,該文以實(shí)際工程項(xiàng)目為研究對(duì)象,提出解決該問(wèn)題的具體措施:使用千斤頂將梁體垂直頂升;將四氟滑板墊置于梁體底部充當(dāng)滑道,橫向推動(dòng)梁體,從而實(shí)現(xiàn)糾偏,糾偏環(huán)節(jié)結(jié)束后,將梁體恢復(fù)到原來(lái)位置;將梁體再次頂升,將四氟滑板墊拆除,糾正梁體位置,通過(guò)焊接方式連接限位及糾偏裝置,增加牢固程度。曲線段橋梁數(shù)量越來(lái)越多,行車數(shù)量不斷增加,橋梁建成后開始運(yùn)營(yíng),建設(shè)方需定期檢測(cè)器橫向偏移情況,針對(duì)病害問(wèn)題采取有效的糾偏措施,增強(qiáng)橋梁的安全性與耐久性。
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