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- 简支板梁铰缝维修加固技术研究
- 四川川西高速公路有限责任公司
- 快闪
- 在现代公路建设中，装配式钢筋混凝土简支板梁桥因其结构简单、受力明确、自重较轻、用材经济、施工方便快捷以及可大批量工厂化集中预制等诸多优点而被广泛应用。
- 此类桥各梁板横向之间通常通过现浇混凝土铰缝联结成整体,当混凝土铰缝遭到破坏时,板梁之间可能会出现单板受力现象，单片梁板所承受的荷载大大增加、挠度增大，受力单板与其他板的挠度差增大。使得预制板达到甚至超过极限状态，正弯矩处将产生横向裂缝。
- 近年来，为了更安全、高效的对绕城高速路段板梁桥进行维护、加固，川西高速携同江苏交通科学研究院，一同致力于对在不中断交通情况下的铰缝维修加固技术展开研究，现已卓有成效。
- 危害！！：单板受力的危害影响范围较大,不仅引起梁体本身破坏,还可引起桥面铺装、伸缩装置、桥梁支座等的破坏。简单说，就是本该几个人共同抬的东西由一个人来背，背不动，就歇菜啦！
- 成都绕城高速公路设计日均车流量6.5万至8万辆，截止2015年底，我们通过对站口流量的分析，绕城高速主线断面流量已达到16.2万辆，道口车流量达57万余辆。
- 在上个世纪90年代末期,中小桥梁桥的上部结构设计多采用结构简单、自重轻、用材经济、施工快捷且可集中预制的装配式简支板梁。这些板梁服役至今病害已逐步显现，最常见的就是铰缝脱空，该病害如不能及时修复，极易出现单板受力，产生横向裂缝。如果任其发展，极易出现梁体突然断裂等极端安全事故。
- 简支梁铰缝铰缝脱空是常见病害！
- 研究背景
- 常规修补方法
- 逐步发展成单板受力，影响桥梁结构安全。
- 铰缝因浇筑不密实出现渗漏。
- 无疑，断道施工必将造成车道拥堵。
- step 3 重新预制或现浇梁板，恢复桥面铺装，然后养生。
- step2 如遇梁板损坏则先把损坏的梁板取掉，整体更换梁板。
- step1 封闭桥面交通，剔除所有桥面铺装，对受损铰缝进行修补、加固。
- 例如:绕城高速K34+833小桥，2010年施工该桥半幅断道时间为40天，变道位置每日长时间拥堵。
- 成都绕城高速公路设计日均车流量6.5万至8万辆，截止2015年底，我们通过对站口流量的分析，绕城高速主线断面流量已达到16.2万辆，道口车流量达57万余辆。
- 在此背景之下，川西高速不得不主动思考：如何在交通流量大的情况下，尽量减少占道时间，又能将铰缝病害及时处理的方案。经多次与江苏交院沟通、研究，提出了在桥下进行病害处治的思路。在川高公司的支持下，川西高速将绕城K35+585小桥和红光大桥作为试验点，于2014年开始开展了不中断交通下的简支板梁铰缝维修加固技术研究。
- 综合加固
- 板缝局部注胶加固
- 板缝整体注胶加固
- 弃用以往砂浆（小石子砼）填充铰缝的方式，利用固特异结构专用胶流动性和粘结性的特性将铰缝脱空处填充，使板与板之间通过结构胶重新连接到一起，形成整体。在不中断交通的前提下，针对具体情况，在研究中对铰缝处治提出了三种方案：
- 技术方案
- No.3 综合加固——对于单板受力严重的铰缝，在板缝整体注胶后，在板梁底部板缝处植入斜向钢筋，做5cm高强复合砂浆层， 使板梁间相互拉结，增强相邻板梁的相互联系。
- No.2 板缝局部注胶加固——板缝仅清理下部5-10cm，下部密封后压力注胶，延伸板缝内部的空隙部位及企口处的裂缝。这种方案板缝处理较少，凿除工作量减少，可以加快工期，主要针对局部破损、渗水但没有产生单板受力的铰缝，同时还应根据桥梁的总体情况及相邻铰缝的破损情况综合考虑
- No.1 板缝整体注胶加固——清理整体板缝，板缝清理顶面至企口下部，使胶体注满整个板缝后再进一步延伸到企口裂缝。该方案处理程度高，主要针对单板受力的铰缝，以及与此相邻的存在渗水现象的铰缝。
- 其中注胶需分两次完成，第一次注胶无压力要求，在温度25℃情况下约2h后固化，即可进行第二次注胶。而第二次注胶为压力注胶，要求胶液能够充满裂缝。
- 简单而言，即通过铰缝清理、封闭铰缝、板缝底封闭、设置注胶管及观测管、注胶以及养生6道工序即可完成。
- 注胶完成后，钻孔植筋、挂网及抹高强复合砂浆，养生。
- 数据分析
- 对比桥面补强层、铰缝植筋、粘贴钢板、体外预应力等常规加固方法，铰缝注胶加固法具有以下显著优势：
- 为科学有效的评价加固效果，加固前后的板梁位移进行了实时监测。结果表明，加固前后板梁的位移发生了显著变化，加固后板梁的绝对位移、相对位移均较小且均匀，说明桥梁的刚度得到了提高，板梁间的横向联系得到了加强，与加固前相比，板梁整体性加强，更能有效的共同承担上部荷载，因此注胶加固的铰缝明显发挥了作用，达到了预期效果。
- 发展前景
- 显而易见，对比其它常规加固方式，铰缝注胶加固法在施工期间不需要中断交通，仅在第二次注胶时临时占用注胶车道，交通影响小，干扰少；不需要破除桥面铺装，无养生时间，施工时间短，且大大节省了工程费用，仅交通组织管制费用就节省了70%，拥有显著技术优势。
- 该加固技术一经研究成功，就在绕城高速公路简支梁板维修中得到进一步的推广，经过几年的观察，效果良好。目前川高系统内川东、川南等公司也相继使用了该技术。
- 此技术对交通流大的高速公路、干线公路桥梁破损铰缝的维修加固具有良好的实用性，因此有着重要的实践意义和广阔的应用前景，值得再进一步深化研究和推广。
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- 川西高速全体员工将为绕城高速安全保畅而继续努力！
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