简支梁桥检测与加固技术与方法

崔建伟 宋长波

（河南省建筑科学研究院有限公司，河南 郑州 450053）

1 工程概况

该简支梁桥位于某市城区主干道上， 建于1981年，桥型为三孔～13m 的少筋工字梁微弯板结构，重力式桥台扩大浅基础，排柱式桥墩条型基础，桥面全长41.48m，全宽22m。 荷载标准：汽-20，挂-100。

图1 桥梁概况图

2 加固方法

根据该桥现状及相关资料特按以下方案[1-2]进行加固：

2.1 拆除原有桥面铺装层， 重新铺筑水泥混凝土找平层及沥青混凝土面层，重新做防水层。

2.2 对混凝土露筋、保护层剥落等病害，应先凿去松动的保护层清除钢筋锈迹，并在钢筋表面涂抹阻锈剂。 再修补保护层，损坏面积不大时，采用聚合物水泥砂浆材料修补，损坏面积过大时，用喷射高等级混凝土材料修补。

2.3 对混凝土表面裂缝进行处理， 当缝宽大于0.15mm 时，采用压力灌浆法将裂缝补强材料灌入裂缝进行修补；当缝宽小于0.15mm 时，采用表面封闭法涂抹修补材料进行表面封闭。

2.4 对支座钢板锈蚀的，应除锈并涂阻锈剂。

2.5 对承载力不足的工字梁， 采用粘钢方法进行加固。 粘贴钢板完成后，对钢板涂抹防锈漆进行防腐处理，钢板外露部分涂刷2 遍红色酚醛防锈漆， 外涂2 遍灰色面漆。 对横隔板采用粘贴碳纤维布的方法进行加固。

2.6 对微弯板底面采用粘贴碳纤维布的方法进行加固。

2.7 对桥墩、 连接横梁及台帽采用粘贴碳纤维布方法进行加固，对盖梁采用增大截面方法进行加固。

3 加固前后桥梁检测结果对比

根据荷载试验目的和有关资料， 设计荷载为汽-20，挂-100 级， 实际采用4 辆单辆重约300kN 的载重汽车充当静力试验荷载。

3.1 测点布置

3.1.1 应变测点

控制截面应变采用应变计进行测试， 应变测点布置见图2，主要测试控制截面的应变分布规律和受力性能。

图2 跨中截面应变测点布置及编号图

3.1.2 位移测点

主梁竖向位移采用位移传感器进行测量。 位移测点布置如图3 所示。

图3 跨中截面位移测点布置及编号图

3.2 加载方式

3.2.1 荷载横向布置

具体的车辆横向排列如图4 所示。

3.2.2 荷载纵向布置

具体的纵向加载布置如图5 所示。

图4 车辆荷载横向加载图

图5 车辆荷载纵向加载图

3.3 测试结果与分析

3.3.1 挠度测试结果及分析跨中截面挠度测试与分析结果列于表1、表2 中。

加固前， 控制荷载下， 最大挠度出现在02# 测点为4.24mm，小于规范要求。 其中02、03# 测点挠度校验系数大于1，不满足规范要求。

加固后， 控制荷载下， 最大挠度出现在02# 测点为3.66mm，小于规范要求。 各测点校验系数均小于1，满足规范要求。

表1 各级汽车荷载下跨中截面挠度测试结果

表2 控制荷载下跨中截面挠度校验系数

试验测试过程中，加固前后，实测的跨中控制截面相对残余变形均在20%以下， 满足规范中对于相对残余变形不超过20%的规定。

3.3.2 应变测试结果及分析

控制截面应变测试与分析结果列于表3、表4 中。

注：①拉应变为正，压应变为负；“/”表示该测点数据失效或异常。

表3 各级汽车荷载下跨中截面应变测试结果

表4 控制荷载下跨中截面应变校验系数

②校验系数＝测试值/计算值。

加固前， 在控制荷载作用下， 实测控制截面02、05、06、07、08# 测点应变校验系数均大于1， 不满足规范要求。

加固后，在控制荷载作用下，实测控制截面应变校验系数均小于1，满足规范要求。

试验过程中，加固前后，实测的控制截面相对残余应变均小于20%， 满足规范中要求相对残余应变不超过20%的规定。

综上所述，加固前，该桥的承载能力较低，已不能满足汽-20，挂-100 荷载等级的正常使用要求；加固后该桥的承载能力能满足汽-20，挂-100 荷载等级的正常使用要求。

4 结论

4.1 目前，我国桥梁多数为早期建设的旧桥，普遍存在承载能力不足的问题，部分桥梁带病工作，存在重大安全隐患。

4.2 上述桥梁加固前后的检测结果表明， 加固处理能够使桥梁恢复到良好状态， 能够满足车辆荷载的正常通行要求。

4.3 对桥梁进行维修加固， 能够在尽量不影响交通的情况下达到预期的效果，并能够节约投资成本，具有良好的经济和社会效益。

［1］CJJ99-2003.城市桥梁养护技术规范［S］.

［2］JTG/T J22-2008 公路桥梁加固设计规范［S］.