探討自平衡體系在某橋梁加固中的應(yīng)用
【關(guān)鍵詞】橋梁工程，破壞原因，自平衡體系，加固
1工程概況
該橋是位于某省道線上的一座重要的預(yù)應(yīng)力T型梁橋，該橋健于1980年。橋為5×22.20m預(yù)應(yīng)力混凝土“T”型梁橋,下部采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋面凈寬為凈12+2×1.5m人行道，全橋橫向分7片梁，梁中距2.0m（如圖1所示）。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為汽-20，掛車-100。經(jīng)過20多年的運營，特別是近年來交通量的增加（流量達(dá)9410輛/d），大量超重車輛的通行，造成該橋出現(xiàn)橋面塌陷、翼緣被切斷等破壞。
2破壞原因分析
該橋于1998年開始出現(xiàn)橋面坍塌、翼緣被切斷等破壞（見圖2），發(fā)現(xiàn)后養(yǎng)護(hù)部門立即進(jìn)行修復(fù)，但不久斷板塊處又出現(xiàn)同樣的塌陷斷。通過調(diào)查、分析、計算，發(fā)現(xiàn)造成T梁梁肋根部剪斷的主要原因為：原橋設(shè)計構(gòu)造上橫向聯(lián)系薄弱，橫隔板設(shè)置位置不當(dāng)，其跨中變形最大的區(qū)域未設(shè)橫隔板；橋面鋪裝厚度相差太大，中部厚17cm，邊上僅5cm，驗算時曾用不同的橫向分布方式和不同的載位多次計算，結(jié)果因為邊部分配過大，而該處的面板又最薄，最易折斷。因此加固方案采用了改變橋梁上部結(jié)構(gòu)體系，轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)受力狀況，加強(qiáng)各梁之間的橫向聯(lián)系，改善目前橫向分布的不均勻狀態(tài)；相應(yīng)提高各梁的承載能力方面解決。
附注：①斜線表示橋面塌陷位置；②虛線表示T梁翼版疲勞裂縫位置。
3自平衡體系的確定
根據(jù)分析，拆除原橋面及翼緣時，主梁肋部相當(dāng)于同等大小的反向荷載作用，有負(fù)彎矩過大造成頂面過分受拉和反拱變形過大造成失穩(wěn)的可能。因此在拆除原有部分結(jié)構(gòu)時，引入自平衡體系，同步增加等重、設(shè)置配重以平衡主梁肋的負(fù)彎矩，防止因主梁反撓破壞或失穩(wěn)是該橋加固過程中必須考慮的重要因素。
3.1平衡體系配載位置
在拆除翼緣板時為防止主梁反撓或失穩(wěn)，應(yīng)同步、等重設(shè)置配重以平衡主梁梁肋的負(fù)彎距，為避開橫隔板位置，配重方案如圖3所示。
3.2計算過程
在橋面鋪裝層拆除后，翼緣板拆除前及按上圖位置和數(shù)據(jù)加載。在運營期間“T”梁承受靜載，其中“T”梁承受自重均布荷載q1=10790N•m，橋面鋪裝均布荷載q2=7380N•m。
拆除翼緣板后所去掉部分可用均布荷載代替，q3=4650N/m。由于q2>q3，因此在翼緣板拆除之前加上配重是安全的，而且可以避免配重不及時引起的主梁上撓。
設(shè)原橋主梁受q1+q2均布力作用，其中q1=10790N•m為“T”梁自重均布荷載，q2=7380N•m為橋面鋪裝均布荷,拆除翼緣板后所去掉部分可用均布荷載代替q3=4650N•m，由于q2>q3，因此在翼緣板拆除之前加上配重是安全的，而且可以避免配重不及時引起的主梁上撓。
3.3各橫截面彎矩計算（見表1）
為了保證主梁在施工過程中同步、等重加載配重，配重部分用3t導(dǎo)鏈提起離開支承臺0～1cm，當(dāng)主梁出現(xiàn)變形過大時可自行調(diào)節(jié)，也就是說當(dāng)主梁在施工過程中如果卸載不及時而撓度過大時（超過1cm時）配重由支承平臺支承�！�
4注意事項
第一，橋梁加固可以采用左右半幅分離方法，即半幅通車、半幅施工，施工過程中應(yīng)避免車輛通行中的震動對砼強(qiáng)度的影響。
第二，定時對橋梁的豎向位移進(jìn)行觀測。
第三，施工中注意對整個橋梁安全的實時觀測�！�
