0 引言

佛山市顺德区德胜大桥桥梁全长2401m，跨径组合：（31×30+35）m预应力砼T梁+（45.5+2×70.5+45.5）m的T型刚构+（20×30+35）m预应力砼T梁+（83+128+83）m预应力砼连续箱梁+（35+8×30）m预应力砼T梁。桥梁设计荷载为公路-I级。主航道主桥（83+128+83）m预应力混凝土连续箱梁，上部结构混凝土为C50，桥宽为25m，桥面铺装采用沥青混凝土，桥墩采用板式桥墩和柱式桥墩。

1 桥梁病害状况

桥面点检测东线桥（左幅）外侧、内侧主跨跨中分别下挠18.79㎝、13.53㎝，西线桥（右幅）外侧、内侧主跨跨中分别下挠23.42㎝、22.17㎝，东线桥（左幅）梁底点主跨跨中下挠值为15.61㎝，西线桥（右幅）主跨跨中下挠22.34㎝，最大下挠值22.34㎝，位于西线桥（右幅）主跨跨中梁底。

2 桥梁加固工艺

2.1 体外预应力加固

左、右幅桥的边跨设置4束体外索通道，张拉4束，通过设置转向块，锚固在墩顶横隔板现浇的锚固块上，桥梁锚固端位置为边墩A型锚固块，张拉端位置为中墩B型锚固块；中跨设置8束体外索通道，张拉6束，备用2束，通过设置转向块，锚固在墩顶横隔板现浇的锚固块上，均为两端张拉。

2.2 主要施工工艺顺序

主航道桥体外预应力主要施工工艺顺序具体见流程图，如图1所示。

图1 主要施工工艺流程图

3 有限元模型

该桥通过桥梁分析软件MIDAS/FEA进行模拟计算。本次计算分析了主航道桥的整体受力变形情况、锚固块和转向块的局部应力情况，具体的实体计算模型见图2。

图2 德胜大桥MIDAS/FEA有限元模型

4 加固后监控成果分析

本次的监控对象是德胜大桥主航道桥左、右幅连续箱梁结构，通过监控该桥在施工过程中的受力情况、外观情况、变形情况。从工程开始，到全桥施工完成。

4.1 挠度监控成果分析

本次挠度监控成果使用水准仪严格按照国家水准测量规范要求进行。在桥面连续梁墩顶、L/8、L/4、3L/8、L/2左右侧准确位置进行布点。监控后得到挠度实测值，并与理论计算值进行对比。左幅体外预应力张拉前后挠度监控对比见表1~表2与图3~图4；右幅体外预应力张拉前后挠度监控对比见表3~表4与图5~图6。

图5 右幅桥体外索张拉后的桥面线型

图6 右幅桥体外索张拉变形情况

表1 左幅预应力张拉前后挠度监控对比表

表2 左幅桥体外索张拉变形情况

图3 左幅桥体外索张拉后的桥面线型

图4 左幅桥体外索张拉后的桥面线型

表3 右幅桥预应力张拉前后挠度监控对比表

表4 右幅桥体外索张拉变形情况

该桥体外索张拉变形实测值与理论值比较情况见表2和图4。可以看出，该桥左侧、右侧主跨跨中分别上翘20.54mm、20.71mm，而理论值均为24.97mm，其实测值与理论值的比值为0.823和0.829，实测挠度与理论值变化趋势相吻合，结论表明该桥变形属于弹性变形，结构工作状态正常。由于监控过程中无法封闭交通，故测量值存在一定的误差性。

该桥体外索张拉变形实测值与理论值比较情况见表4和图6。可以看出，该桥左侧、右侧主跨跨中分别上翘22.60mm、25.83mm，而理论值均为24.97mm，其实测值与理论值的比值为0.905和1.034，实测挠度与理论值变化趋势相吻合，结构变形属于正常范围内，结构处于正常的工作状态。需要指出的是，由于标高测量是在没有封闭交通的情况下进行，车辆行驶等影响会给测量带来一定的误差。

4.2 应变监控成果分析

该桥体外预应力张拉施工持续时间为4天，温度在8℃~13℃之间，实测应变情况见表5。该截面测量共7个工况，每个工况测量4次，取数据稳定数值。

表5 A截面应变测量情况 单位：Hz

该截面应变理论计算情况见表6所示，表6和图7为该截面实测应变与理论值的比较情况。监测结果表明，结构在各体外索张拉过程中，截面实测应力值较接近理论计算值（特征测点5#测点实测值为-49.9με，理论值为-63.7με，两者比值为0.784），该截面的应力变化趋势与理论计算值相吻合。监控成果证明该桥加固后受力均匀，未发现突变。

表6 A截面实测应变与理论值比较 单位：με

图7 A截面实测应变与理论值比较情况

5 结论

①该桥结构加固后承载力明显增加，截面实测挠度值、应力值较接近理论计算值，证明体外预应力加固工艺可行。

②T型刚构的体外预应力加固技术可以明显提升刚构桥型各构件的强度和刚度。

③本文介绍了德胜大桥加固工艺并通过施工监控，为同样存在类似病害的T型刚构桥维修加固提供了可靠的参考。