普通国省干道危桥改造桥梁斜裂缝加固分析
2021-07-20李洪明
李洪明
(保山公路局,云南 保山678000)
1 工程背景概况及裂缝成因分析
我局管养的S241蚂黑线梨树坡二号桥,位于中国腾冲到缅甸密支那国家一级口岸猴桥口岸的必经通道上,每年来往该口岸通道的车辆多为运输木材和农副产品的大型超载货车,超载现象很普遍。该桥2008年建成通车,全长168.04m,桥面总宽9.0m,车行道宽7.0m,上部结构为8×20m预应力混凝土空心板,采用桥面连续结构,预应力钢束为直线型,无纵向弯曲,原桥设计荷载为公路二级(见图1)。

图1 桥梁立面图
2014年经第三方桥梁运行状况检测,该桥整体状况被评定为四类桥,需加固处治。该桥主要病害为:桥梁梁板端头除板底分布一定量纵横向裂缝外,其中2-8#、4-8#板均出现腹板斜向裂缝,裂缝σmax=0.32mm,超出0.2mm最大裂缝宽度限值,已经对桥梁承载能力极限状态下的运行产生不利影响(见图2、图3)。

图3 4-8#斜裂缝
该桥行车道宽7m,桥面布两个车道,各片梁之间横向铰接良好,考虑到桥面铺装整体效应,8#梁的横向分布影响线可近似按照刚性横梁法来模拟,其中具体数据见横向分布影响线图(见图4)。对比双车道加载和单车道加载,考虑车道横向折减系数,可见单车道加载效应略大于双车道。

图4
利用maidas软件对该桥进行整体受力分析,汽车荷载采用公路二级车道荷载,单车道加载时8#边梁内力图及频遇组合下斜截面主拉应力图如图5。

图5 8#边梁内力图及频遇组合下斜截面主拉应力图
按照《18公桥混规》6.3.1-7条,距离边支座1m附近处σtp=-0.21MPa≤0.7ftk=-1.85MPa,虽然满足公路二级车道荷载要求,但应力储备系数较低,考虑到该桥处于繁忙的边境口岸货运线上,实际交通荷载时常超出设计荷载,再加上原施工过程中铰缝施工存在密实欠佳、预应力损失等因素,造成了该桥梁板斜裂缝的产生。……
