预应力混凝土T型刚构拼宽加固技术研究

为了解决预应力混凝土T型刚构桥因悬臂端挠度较大，影响行车的舒适性及安全性的问
题，以青银高速某特大桥为例进行拼宽加固技术研究，将新旧主桥悬臂板拼接，腹板间锚固焊接钢
隔板，并对拉螺纹钢筋，完成原纵向拼接缝的整体刚接。仿真计算分析及荷载试验结果表明，该桥
实现了新旧桥梁结构协同受力，证明该方法可行。

随着中国交通路网的快速发展，过去修建的公路等级与现实的运营需求已逐渐不相适应。因此，近年来公路改扩建项目越来越多，旨在通过道路的拓宽和扩建，以提高公路服务能力和水平[1。5]。然而，对于大跨径预应力混凝土结构桥梁来说，扩建时往往存在新旧桥梁混凝土收缩和徐变不一致、基础沉降不均等问题，从而造成新旧结构不能立即进行拼接，需要采取设置接缝的方式。但是，这种方法又会使新旧桥运营过程中产生过大的挠度差，严重影响行车的舒适性及安全性[6。11|。
基于以上背景，本文以预应力混凝土T型刚构桥工程实例为研究对象，通过新旧主桥悬臂板拼接、腹板间锚固焊接钢隔板及对拉螺纹钢筋完成原纵向拼接缝的整体拼接，采取仿真计算分析验证该拼宽加固方式的相关数据。经试验验证，该方法可实现新旧桥梁结构协同受力，为同类型桥梁拼接加固设计提供参考。
1 工程概况
本文研究对象为青银高速上的1座特大桥梁，主桥为预应力混凝土T型刚构，跨径组成为60 m+5×90 m+60 m，挂孔为30 m预应力混凝土简支T梁。由于该桥所在公路由一级改为高速，旧桥相应需拓宽改建，即在原桥上、下游两侧各建设单箱单室同跨径、同结构体系的新桥，并对原桥桥面铺装及伸缩缝等进行改造。拼宽后新旧主桥之间预留2 cm宽的变形缝，桥面设纵向变形缝构造。大桥分左右幅，各单幅桥面宽为17．25 m。典型桥跨立面布置如图1所示．横断面布置如图2所示。

2主要病害及原因分析
大桥左右幅变形缝均出现严重病害，主要表现为：变形缝凹凸不平，高差较大；锚固区混凝土出现裂缝、剥落及大面积破损现象，锚固构件松动、损坏；型钢脱落、破损、失效；橡胶条老化、剥离、脱落，内部垃圾堵塞。变形缝病害如图3、4所示。
通过搜集资料，结合大桥病害特征，分析病害成因。大桥于2002年进行拓宽设计，当时考虑新建桥梁与原有旧桥间存在竖向变形差异，故采取悬臂相互分离方案，并在两者之间设置预留缝。但由于纵图3新旧主桥问变形缝的混凝土破损l纠l 骑1日王轿M耍彤缝的型钢j15j坷、向伸缩缝与横向伸缩缝相交，整幅桥从结构上实际被分为4个部分，重车从内侧行车道通过时，内侧桥梁悬臂端下挠，外侧桥没有相应的变位，使新桥与旧桥产生过大的挠度差，影响行车的舒适性及安全性。桥面挠度差较大处为边跨牛腿与挂梁连接位置，易发生主梁间错位和不协调变形，长期作用下造成桥面变形缝及伸缩装置损坏。
另外，新旧桥混凝土收缩徐变不同步造成新旧桥存在沉降差。桥梁在空载时存在高差，差值在纵向拼接后逐年增大，在新桥沉降和收缩徐变完成后逐步稳定。
通过以上分析可知，大桥在建设期间未采取新旧桥梁结构拼接是因为不具备拼接条件；而现阶段新旧主桥沉降和变形都已经稳定，具有实现结构拼接成功的条件和基础。

投稿会员：芳华