裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁橋因具有較好的抗扭剛度和承載能力,同時又兼具綜合造價低、施工速度快等***,在**高速公路中得到了廣的應(yīng)用,取得了良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。伴隨橋齡及交通量的增長,組合箱梁橋會出現(xiàn)一定病害,具體表現(xiàn)為梁體底板橫向裂縫、腹板斜向裂縫、腹板豎向裂縫以及截面 U 型裂縫等。現(xiàn)在,小悍結(jié)合悍馬加固工程---汾灌高速公路繡針河大橋,為大家解析組合箱梁橋預(yù)應(yīng)力碳板加固技術(shù)的應(yīng)用。
繡針河大橋位于江蘇、山東交界處,樁號為K760+136,橋長997.72m,跨徑組成為:2×(6×30)+3×(5×30)+6×30m,上部結(jié)構(gòu)為裝配式部分PC連續(xù)箱梁,下部結(jié)構(gòu)為樁柱式橋墩。橋梁設(shè)計荷載為汽—超 20;掛—120;橋梁分幅設(shè)置,橋面布置為0.5m(外護(hù)欄)+12m(行車道)+1m(內(nèi)護(hù)欄)+1m(**分隔帶)+1m(內(nèi)護(hù)欄)+12m(行車道)+0.5m(外護(hù)欄);橋梁全寬 28.0m。
定期檢測中,發(fā)現(xiàn)全橋組合箱梁腹板有98條新增豎向裂縫,縫長增加72.35m,縫寬均<0.15mm。左幅32#孔 1#箱梁腹板跨中位置新增1條U裂縫,長約2.8m,腹板縫寬為 0.12mm,底板縫寬為0.06mm。箱梁腹板新增2條水平裂縫,共長約4.8m,縫寬均為 0.08mm。箱梁底板新增7條橫向裂縫,縫長增加5.85m,縫寬均≤0.08mm。 底板新增3 條縱向裂縫,縫長增加31.5m,縫寬均為0.10mm。墩頂橫隔梁新增28條豎向裂縫,縫長為25.8m,縫寬<0.15mm。
高速公路車輛超載長期碾壓,造成箱梁承載能力不足,是該橋梁裂縫產(chǎn)生的重要原因。因此,針對實(shí)際運(yùn)營荷載下,箱梁跨中抗彎承載力不足,采用悍馬預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固系統(tǒng)進(jìn)行加固,以改善原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài),對細(xì)微裂縫進(jìn)行封閉,提高橋梁的承載力與耐久性。
悍馬預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固系統(tǒng),由預(yù)應(yīng)力碳纖維板和兩端剛性錨具組成。通過兩端錨具的夾片夾持向預(yù)應(yīng)力碳板施加預(yù)應(yīng)力,使碳板錨固在混凝土上,這樣就沿結(jié)構(gòu)件受彎拉的方向?qū)炷潦┘恿祟A(yù)壓應(yīng)力??沙艋驕p緩后加構(gòu)件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使其與原構(gòu)件一起工作。縮小原構(gòu)件的裂縫寬度,甚至使其完全閉合,推遲混凝土裂縫的出現(xiàn)和開展。大幅度提高梁板的承載能力,達(dá)到真正意義的加固。
定位放線
按設(shè)計圖紙,精確放樣碳板及模具在實(shí)地的位置,用墨斗彈出線。建議先彈出梁中心線,再從橋墩中心量出模具的位置,要考慮伸長量。
鉆孔
按照設(shè)計要求在相應(yīng)位置鉆孔、打磨。鉆孔應(yīng)避開鋼筋的位置,且不能把梁打穿。當(dāng)鉆孔與鋼筋位置發(fā)生***時,適當(dāng)調(diào)整孔位,鉆孔時應(yīng)垂直梁體,鉆孔深度不少于10 cm,根據(jù)板底的厚度決定。
開槽、修整
沿兩端錨塊放線區(qū)域開槽,深度約為2~75px,長度略長于固定端及張拉端的限位框10-500px,開好槽后再修補(bǔ)內(nèi)表面平整。
開槽完畢后,用修補(bǔ)膠修補(bǔ),待完全固化后進(jìn)行打磨,確保表面的平整,以保證錨具更平整地安裝。
種植錨栓
種植**化學(xué)螺栓或**機(jī)械錨栓,螺桿等級建議8.8級以上。植筋膠要飽滿包裹螺栓,順時針旋轉(zhuǎn)放入孔眼內(nèi)。 固化期間不能擾動。凝固后才能上緊錨具螺栓。
安裝限位框、錨塊
安裝兩端限位框(固定端和張拉端)、錨塊。將錨塊分別置于限位框內(nèi),保持兩端中心線一致后固定,確保張拉端錨塊能在限位框內(nèi)自由滑動。
固定端錨塊側(cè)面螺栓強(qiáng)度建議用12.9級以上,錨塊兩端的鍥形孔小孔均是朝內(nèi),**螺桿建議用10.9級以上。
安裝碳纖維板
根據(jù)設(shè)計要求裁剪碳板,板裁剪長度每端各預(yù)留5-250px。將碳板裝入錨具鍥型孔內(nèi),滑動張拉端錨塊至起始位置,并用夾具夾緊。
安裝千斤頂
在張拉端依次安裝**螺桿、墊片、4個螺母、千斤頂前方的擋塊及千斤頂,并調(diào)整至頂緊。千斤頂?shù)氖芰Ψ较驊?yīng)與預(yù)應(yīng)力碳纖維板的中心線重合。
涂碳纖維板膠
現(xiàn)場應(yīng)做好防護(hù)措施,再開始預(yù)張拉,以確保施工安全。預(yù)張拉卸載后,在碳纖維板表面用刮板涂抹碳板膠,保證涂抹均勻。
預(yù)應(yīng)力張拉
按設(shè)計要求進(jìn)行逐級正式張拉(每25%一級),每級張拉后需持荷3-5分鐘,同時記錄相應(yīng)的拉力及伸長量,再進(jìn)行下級張拉。
張拉完成后旋緊螺母,卸除千斤頂,并切除過長螺桿。
碳纖維板加壓
每隔2米安裝一個壓片固定,采用膨脹螺栓固定,并輕微加壓。
養(yǎng)護(hù)
***,涂刷防火、防腐涂料,對錨具及碳板做好防護(hù)處理。
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