某立交桥箱梁纠偏维修加固设计探讨-江智勇.doc

立交桥箱梁纠偏维修加固设计探讨
江智勇刘志强李静
（中铁六局北京铁路建设有限公司，100070，北京）

摘要：本文以某立交桥箱梁加固设计工程为依托，对箱梁的病害进行分析，
并介绍了加固内容及施工方法，为今后国内此项工程提供了经验。
关键词：箱梁，维修加固，病害分析，施工方法

1工程概况
（1）概况
该立交桥位于天津市内环线道路上，它跨越“京山铁路”和“津塘公路”，是天津市内环线上的咽喉部位，也是天津市的主要迎宾干线，交通量极为繁忙。该桥于1982年11月建成通车，是天津市第一座大型立交桥。
该桥为分离式立交桥，它由主桥和东、西引桥三部分组成。全桥总长为546.728m。桥面宽度18.5m，其中车行道15m，人行道各1.5m。
主桥上部结构形式为：29.825m+32m+29.825m一联三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁，主梁横断面采用四箱单室截面。
东引桥上部结构为二联，每联4孔21m半径为200m的钢筋混凝土双箱单室截面的连续箱梁。纵向坡度4%，平曲线设1%单向超高。
西引桥上部结构为四联十四跨钢筋混凝土连续箱梁，第一联（20.63m+2×21m）+第二联（16m+24m+16m）+第三联（4×21m）+第四联（3×21m+20.641m），主梁横断面采用双箱单室截面。纵向坡度3.55%，平曲线半径350m。
桥梁墩柱主桥采用了薄壁式实体桥墩，东、西引桥采用了双柱式Y型桥墩。基础全部采用打入桩。
桥梁设计荷载：汽—20级，挂—100。
（2）桥梁存在的病害
该桥的东引桥二联箱梁分别围绕17#墩及25#墩向圆曲线外侧发生转移，位移最大在二联相接的21#墩，最大横桥向位移量为34cm，使两联相交处曲线内侧箱梁边缘顶裂，而曲线外侧两联箱梁之间伸缩缝隙变大拉断，胶条脱落。
此桥东引桥的上一联箱梁（即：17#～21#墩）沿桥纵向向下方向滑移10cm左右，从而造成17#墩处的伸缩缝拉开破坏，而21#墩处二联连续箱梁的伸缩缝被挤压破坏。
由于梁体的带动，造成了箱梁的橡胶支座滑出墩柱顶面，最大处21#墩橡胶支座已滑出墩柱顶面20cm以上。
原墩顶Φ32mm粗钢筋抗震销，在梁体水平位移作用力下，被顶弯变为“S”型，完全失去抗震功能。
据天津市桥梁管理所的观测，梁体的位移有逐渐加快的趋势，如不采取有效措施，会出现橡胶支座彻底失效，连续箱梁有落梁的危险。
2病害原因分析
（1）引桥曲线半径较小。由于东引桥处于R=200m的圆曲线上，曲线半径较小，在密集的交通作用下，长期受车辆离心力的影响，造成了梁体所受的离心反力过大，使得梁体出现向曲线外侧平移的趋势。虽然在桥面弯道处设置了1%横超高，但由于坡度过小，仍不能完全抵抗车辆离心力造成的偏移作用。
（2）温度力的作用。由于天津地区冬、夏温差较大，弯梁的内、外侧长度不同，造成涨缩不均匀，年复一年产生了梁体向曲线外侧滑移的趋势。
（3）梁体的限位措施不当，在17#桥墩及25#桥台顶面由于设置了钢筋混凝土抗震挡块，较好地限制了这二处梁体的横向变位。而其它桥墩顶面只采用Φ32mm抗震销进行限位，由于其刚度过小，不足以抵抗梁体向曲线外横移的趋势。从而造成了二联连续箱梁转动平移的现象发生。
（4）由于东引桥处于4%的纵坡上，且坡下口处于交叉路口，车辆制动频繁，在制动力的长期作用下，产生了梁体沿纵向向下滑动位移。另外，二联连续箱梁均处在4%的下坡段上，其梁体自重的下滑分力也在长期起作用，造成17#～25#墩的箱梁向下滑移。
（5）由于受当时橡胶支座技术条件所限，每个墩柱采用两片250×600cm板式橡胶支座并排放置，造成支座受力不均匀，再加上老化的影响，在长期梁体颠簸和水平推力下，支座与墩顶脱离，随梁体外移。
3加固内容及施工方法
（1）箱梁复位
箱梁复位具体实施方法。
本桥箱梁复位采用对每联进行单独复位的方法分别进行。
先将21#～25#墩间连续梁复位后，再将17#～21#墩间连续梁复位。每墩位设置8台150t的千斤顶，桥台设四个100t的千斤顶，除17#、25#曲线内弧墩的内侧支座下设钢转轴，其余各墩千斤顶下放置四氟板面朝下的四氟板支座和2mm的不锈钢板。为减小摩阻力，不锈钢板与四氟板之间涂硅脂油。
分别以25#墩及17#墩曲线内侧为转轴，于20#墩及22#墩设水平主顶点，并于21#墩设辅助水平顶点，对两联分别进行顶推复位。
顶推操作步骤
切断桥面栏杆、伸缩缝和抗震销等一切约束。
安装每联支座、横梁、滑板、F4支座、千斤顶，注意竖直千斤顶放在箱肋处，并与支架横梁工字钢组合梁肋线重合。
启动竖向千斤顶达到一定的压力，使支架及各部位连接处缝隙压实后，再开始梁体的顶升工作。
竖向千斤顶分级加力，顶升至离原支座顶面7cm止。
在22#（20#）墩和21#墩逐级顶推直至复位。
更换支座。
千斤顶卸载，梁体竖向复位。
（2）