浅谈水口施工大桥水上结构病害及维修方法__墨水学术,论文发表,发
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【摘 要】本文对水口施工大桥检测情况进行介绍,并对水上部分维护加固工程病害分析、加固方案、施工要点进行论述。
【关键词】 桥梁加固 裂缝处理 碳纤维布
1 工程概况
水口电站是以发电为主,兼有航运、过木等综合效益的大型水力枢纽,主要由混凝土重力坝、坝后式厂房、一线三级船闸、一线垂直升船机、220kV开关站、500kV升压站等组成。电站装机总容量1400MW。电站坝址以上集水面积52438km2,水库总库容26.0亿m3,为不完全季调节水库。
水口电站闽江施工大桥位于闽江水口电站下濮坝址下游1750米处,跨越闽江干流。全桥长350米。上部结构:主孔2×132米空腹式等截面悬链线薄壁箱拱,边孔为2×20米钢筋砼T梁。主孔横向由6片M-400拱箱组成,拱矢度为1/8,拱轴系数m=1.347,拱圈总宽度为10.24米,拱箱高度2.2米,边箱宽1.82米,中箱宽1.65米。桥面净宽为净10+2×1.50米人行道。拱上建筑为M-300砼立柱,上架砼盖梁及M-300空心板,边孔横桥向由七片钢筋M-300砼T梁组成,梁高1.60米,梁宽1.90米。人行道由外挑盖梁及托梁和双π型板组成,均为预制安装。下部构造:主孔墩为腰形墩身沉井基础,桥台为重力式台身扩大基础,边孔为柱式墩,井桩基础。主桥设计荷载为:计算荷载双列汽-40级,验算荷载以双列汽-40级,其中一辆换算为62.595吨重车及挂车-200级两种方式,人群荷载350公斤/平方米。桥梁设计洪水频率为三百年一遇,通航标准为三级通航。
平面布置图(单位:cm)
2 2008年大桥检测情况
2.1 检测项目
(1)根据施工设计图纸,对该桥现有桥面系、上部结构和墩台等目所能及的部位进行外观检查。
(2)根据结构受力特性,对桥跨结构的受力控制截面进行静载试验,测定试验荷载作用下控制断面的应变、挠度和裂缝变化情况。
(3)在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下,测定桥跨结构由于桥址处风荷载、地脉动等随机荷载激振而引起的桥跨结构微小振动响应,测试桥跨结构自振频率和阻尼比,以分析桥跨结构自振特性。
(4)采用载重汽车分别以20km/h和30km/h车速通过桥跨结构,测试桥跨结构在行车荷载作用下的动挠度和冲击系数。
2.2 检测结果
2.2.1 箱拱
(1)外观检查结果表明:箱拱底板、箱拱顶板、拱上立柱、立柱底梁、立柱盖梁、墩顶及台帽等部位多处出现裂缝,箱拱腹板多处出现网裂,桥面多处出现纵向开裂,多处出现横向开裂;桥面1处坑槽,伸缩缝局部被砂土堵塞。3号墩身冲刷破损比较严重,左侧裂缝存在长达6.9m的裂缝,钢筋网外露,右侧也存在2.7m长的裂缝,左侧裂缝深度较大,最深达到1m以上,且存在裂缝内部横向发展,形成中空层。该箱拱的总体技术状况评定为三类桥。此次外观检查经与2004年的检查比较:箱拱新增3处裂缝渗水、流白灰,5条纵向裂缝,最大缝宽从原来的0.4mm增大至0.6mm;拱上立柱新增6条水平向及环向裂缝,最大缝宽从原来的0.24mm增大至0.40 mm;立柱底梁新增8条纵向裂缝,最大缝宽没有变化(0.30mm);台帽最大缝宽从原来的2.00mm增大至3.00 mm。比较表明,箱拱与立柱底梁的纵向裂缝和拱上立柱的水平向与环向裂缝有增多,部分裂缝有开展趋势。
(2)静载试验结果表明:试验荷载作用下, 箱拱拱顶截面桥面挠度的校验系数为0.60~0.65,箱拱L/4桥面挠度的校验系数为0.49,低于《公路旧桥承载能力鉴定方法》(1988年1月)规定的常值范围(0.8-1.0),相对残余挠度小于《公路旧桥承载能力鉴定方法》(1988年1月)规定20%;拱顶截面、L/4截面和拱脚截面的应