破解大跨径箱梁桥腹板开裂及下挠难题

文/图 交通运输部公路科学研究院

部公路院立足解决桥梁领域重大技术问题，对困扰桥梁界的大跨径箱梁桥腹板开裂及下挠问题进行了长期研究，对病害成因有了根本的理解，并形成了自己独有的斜拉体系加固大跨径箱梁桥成套技术。

该套技术建立了斜拉体系加固大跨径箱梁桥结构适用体系，提出了连续梁连续刚构改斜拉结构，新增拉索合理布置和索力优化方法，研发了斜拉体系加固箱梁桥专用构件及产品，建立了斜拉体系加固大跨径箱梁桥施工过程的控制方法，为早期修建的大跨径预应力混凝土箱梁桥维修提供了新的技术手段。受当时的设计理念、施工技术水平和管理经验等因素限制，相当一部分早期修建的在役桥梁存在着一定的先天缺陷，对于这些桥梁应在尊重历史的基础上，从根本上提质改造，这对桥梁加固来说是理念性突破。

该套技术可应用于大跨径预应力混凝土箱梁桥加固改造，部分成果可应用于新建斜拉桥和矮塔斜拉桥中。截至目前，该套技术已应用于东明黄河公路大桥改造工程,并已作为多座似类桥梁加固设计的比选方案。通过斜拉体系改造后的东明黄河公路大桥，通行能力得到恢复，加固改造效果明显，至少可延长使用寿命30年。

斜拉体系加固大跨径箱梁桥成套技术研究相关专利授权一览表

斜拉体系加固大跨径箱梁桥成套技术研究相关专利授权一览表

拉索传力装置

改造后的东明黄河公路大桥外观

通过在实桥中的应用，斜拉体系加固方法的加固效率可达25%以上，对于大跨径箱梁结构加固效率有了明显提高，而传统加固方法一般在5%左右，体外预应力加固法可达10%左右；研发的钢托梁托架相对于其他类似工程采用的混凝土横梁，自重减轻了80%以上，效率提高；研发的多层索滑动索鞍可以将新增索塔塔底由于箱梁整体温度引起的附加弯矩减少90%以上；采用高强不锈钢材料制造的全寿命斜拉索和配套不锈钢材质锚具，可将全寿命斜拉索成本降低60%以上。