[发明专利]一种对三跨普通钢筋连续梁桥的中跨进行加固的方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路桥梁，特别是一种对三跨普通钢筋连续梁桥的中跨通过恒载弯矩卸载后粘贴钢板进行加固的方法。

背景技术

普通钢筋连续梁桥是中小跨径桥梁中常用的一种桥型，它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点，在(15～30)m跨度内常是桥型方案比选的优胜者，多数以混凝土箱形截面为主。三跨普通钢筋连续梁桥是较为常见的桥跨组合，一般中跨的跨度较两个边跨跨度大，中跨的跨度与边跨的跨度比常在1：0.5～0.8，所以中跨是桥梁设计的主要控制位置，也是桥梁实际运营中比较容易出现问题的位置。中跨的跨中弯矩是中跨受力的重要因素，部分三跨普通钢筋连续梁桥投入运营后，由于主梁的抗弯承载力不足，当主梁的中跨跨中附近的底板弯曲应力超过混凝土的极限抗拉强度时，主梁的中跨跨中底板会出现横向裂缝，严重时横向裂缝贯穿底板，甚至向上延伸至翼缘。这时就需要对主梁的中跨进行加固维修，以保证结构的安全性和耐久性。

对三跨普通钢筋连续梁桥的中跨进行加固，常采用的方法是直接在主梁的中跨底板上粘贴钢板。这种加固形式的缺陷是，钢板不能参与承担加固前已经作用在主梁上的恒载弯矩，只能参与承担汽车荷载引起的弯矩，加固后主梁的抗弯承载力提高有限；钢板与主梁既有的受拉钢筋相比，其应力应变相对滞后，在极限状态时，其应力应变远达不到抗拉强度设计值，但主梁的中跨受拉钢筋已经达到其抗拉设计强度，造成不能充分发挥钢板的材料性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种对三跨普通钢筋连续梁桥的中跨进行加固的方法，以克服上述直接在主梁的中跨底板粘贴钢板加固方法存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明采取将三跨普通钢筋连续梁桥中跨加固前存在的恒载弯矩卸载后粘贴钢板的方法进行加固，其施工步骤如下：

步骤1、在主梁的中跨下搭设施工用操作平台；

步骤2、对主梁的中跨底板需粘贴钢板的部位进行处理

先对裂缝进行封闭或灌封；达到养护时间后凿除2～8mm厚混凝土表层，使坚实的混凝土内层露出；然后用斩斧轻斩露出的混凝土表面，形成整齐的粗糙面；除去表面上的粉尘；对表面较严重的凹凸不平用环氧树脂砂浆修补；

步骤3、在主梁的两个边跨桥墩上以桥梁中心线为基准分别对称安装两个千斤顶，利用千斤顶将主梁的两个边跨顶起，使其高出边跨支座0.5～2cm，将原由边跨支座承担的主梁恒载转由千斤顶承担；然后拆除边跨支座；

步骤4、对主梁的中跨恒载弯矩进行卸载

降低千斤顶的高度，使其低于边跨支座的高度，千斤顶高度降低后，主梁的边跨随之下挠，利用主梁的边跨下挠在中跨产生的负弯矩，对中跨恒载弯矩进行全部或部分卸载；

为确保千斤顶高度低于边跨支座高度后桥梁的安全，千斤顶较边跨支座的降低高度a通过下式求得：

a＝min{a₁,a₂,a₃,a₄}

其中，a₁为使主梁的中跨负弯矩达到极限抗弯承载力M_u时的千斤顶较边跨支座的降低高度(mm)，a₁由下式求得：

a1=(Mu-1.2M1)/(1.2M‾)]]>

式中：

M_u：中跨支座处主梁的极限抗弯承载力(Nmm)，由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.2条求得，

M₁：中跨支座处主梁的中跨恒载弯矩(Nmm)，通过建立桥梁结构力学模型或桥梁结构有限元模型计算求得，

每1mm千斤顶较边跨支座的降低高度在中跨产生的弯矩(Nmm)；