摘要: 横向联系起到将各片主梁相互连成整体的作用; 它的刚度越大，桥梁的整体性越好，在荷载作用下各主梁就能更好的协同受力。本文通过对潭石大桥的病害分析，采用加大横隔板的尺寸和改企口缝为湿接缝两种加固方式结合的办法，加强桥梁的横向联系，增强桥梁的横向刚度，使得主梁的协同受力工作能力显著提高。

1 前言

横向联系在任何形式的桥梁结构中都是非常重要的，对于T 形梁桥也不例外，尤其是装配式T 形梁桥，它起到将各片主梁相互连成整体的作用; 它的刚度越大，桥梁的整体性越好，在荷载作用下各主梁就能更好的协同工作。然而施工中横向联系构件的质量往往被忽视。随着桥梁的运营，当横向联系发生破坏后，便无法有效地横向分布荷载，从而引起主梁的单梁受力，严重者会进一步发展，导致主梁开裂等病害，威胁到桥梁的安全。现通过对潭石大桥横向联系的改造，介绍桥梁横向联系加固法在T 形梁加固中的应用。

2 桥梁使用概况

潭石大桥位于320 国道( 见图1) ，建成于1995年，跨越信江，是上饶通往鹰潭的一座重要桥梁。潭石大桥全长456. 26m，主跨上部结构为15 跨跨径为30m 的装配式预应力钢筋混凝土简支T 形梁; 下部构造为双柱式桥墩配桩基础、框架式肋式桥台配桩基础。大桥原设计荷载等级为: 汽车－ 20 级，挂－ 100级，人群荷载: 3kN/m2 ; 桥面净宽为: 净－ 9 + 2 ×1. 50m ( 人行道) ; 桥梁横向共设置7 片T 形梁，主梁间采用7 道横隔板连接，翼缘板间设置有企口缝。

目前发现大桥主要存在以下病害:

2. 1 桥面系病害

( 1) 行车道在桥面中心线附近存在高低错位。

( 2) 发现第2、4、5、6 及11 跨桥面铺装均存在多条纵桥向裂缝，裂缝宽1 ～ 2mm ( 见图2、图3) 。

( 3) 全桥伸缩缝被沙土堵塞，部分伸缩缝端头外露.

2. 2  T形梁病害

( 1) 全桥T 形梁预应力锚固端处锚下垫板普遍存在外露且锈蚀现象，极个别T 形梁甚至存在锚头外露现象。

( 2) 部分T 形梁翼缘板底面出现纵桥向裂缝。

( 3) T 形梁纵、横向振动现象明显。

2. 3 横隔板病害

( 1) 横隔板存在严重错位、混凝土脱落且露筋( 钢板) 锈蚀的现象( 见图4) 。

( 2) 部分横隔板连接钢筋与钢板存在严重的脱焊现象( 见图5) 。

2. 4 桥墩、台及基础病害

( 1) 部分桥墩墩柱出现环向开裂。

( 2) 4#桥墩墩柱与系梁间开裂，4 #桥墩墩柱和桩基中心线偏差过大。

( 3) 水中桥墩桩基及系梁均存在局部箍筋外露锈蚀的现象。

3 病害成因分析

该桥的横向联系构件由横隔板及企口缝两部分组成，其中横隔板和主梁共同预制，主梁吊装到位后，采用钢筋与横隔板底部钢板焊接，再采用混凝土把钢板与钢筋封闭，以达到横向连接的作用。企口缝为在主梁翼板内伸出连接钢筋，交叉弯制后在接缝处放局部的钢筋网，并将它们浇注在桥面混凝土铺装层内，此种接头由于连接钢筋甚多，给施工增添了一些困难。

该桥横隔板施工时便存在错位的现象，随着桥梁的运营，底部封闭的混凝土受力后脱落，钢筋与钢板的焊接缝承受过大的拉力而脱焊，横隔板的横向联系作用退出工作，降低了桥梁的横向刚度。长期的重载作用使得企口缝产生超标的变形，导致桥面铺装出现多条纵桥向裂缝，进一步降低桥梁的横向刚度。由于该病害发现得较早，并未导致主梁裂缝，但是单梁受力造成主梁绕度增大，且伴有明显的纵、横向振动现象，危害到桥梁的安全。

4 病害维修加固方案

根据上述病害分析可以发现，桥梁的单梁受力主要是由于桥梁的横向联系不足造成的，病害的处理便针对性的提高桥梁的横向能力，增大桥梁的整体刚度。

增大桥梁的整体刚度的方式有增设横隔板，加大横隔板的尺寸，设置横向预应力构件，改企口缝为湿接缝等方法。

设置横向预应力构件的施工工艺较复杂，且施工的难度也很大，对原结构的损伤比较大。加大横隔板的尺寸与增设横隔板的发式相比，前者可以在加大横隔板尺寸的同时修复原横隔板的病害，后者则需要另进行繁琐的修复原横隔板的工作。

由于本桥桥面的通长裂缝占多数，而对原企口缝修复并不能彻底的改善翼缘板的受力形式，而湿接缝是将桥梁的翼缘板刚性连接，能有效地增强桥梁的刚度。故本桥采用加大横隔板的尺寸和改企口缝为湿接缝两种加固方式结合的办法，以加强桥梁的横向联系，增强桥梁的横向刚度，达到各片主梁协同受力的目的。

5 维修加固设计要点

本设计对现有潭石大桥进行维修加固，将使该桥满足现行规范荷载的使用要求。潭石大桥维修加固的主要措施如下:

5. 1 桥面系维修加固

( 1) 凿除原全桥桥面铺装层，重铺钢筋混凝土铺装层( 桥面铺装表面要以刻槽方式防滑) 。重铺桥面铺装层后，桥面设置为2 × 4 跨一联+ 1 × 3 跨一联+ 1 × 4 跨一联，每两联桥面铺装之间以及两岸桥台处设置行车道型钢伸缩缝( 80 型型钢伸缩缝) 及人行道钢板伸缩缝。

( 2) 更换已破坏的人行道梁、人行道板及栏杆、花版，并对两岸桥台段人行道进行加宽。

5. 2  T形梁维修加固

( 1) 凿除全桥原T 梁铰缝中心线处两侧各20cm宽翼板混凝土，并增设T 形梁翼板间纵向和横向联系钢筋后，浇注C40 混凝土，改原有铰缝为湿接缝;

( 2) 对已外露的锚头进行除锈，并采用环氧树脂混凝土( 内设钢筋网片) 修补锚头端混凝土脱落处;

3) 凿除全桥原横隔板连接钢板表面砂浆后，拆除原有连接短钢筋，并增焊原横隔板间连接钢板;再对全桥原端横隔板靠跨中侧增设现浇横隔板，原端横隔板靠支点处增焊横隔板间连接钢板表面抹环氧砂浆，以防止钢板锈蚀; 对全桥中横隔板两侧外包10cm 厚钢筋混凝土予以加固。

5. 3 桥墩立柱及桥台肋身维修加固

( 1) 黏贴碳纤维布法对1#和2#墩进行加固。

( 2) 对15#桥台肋身采用外包混凝土法加固其开裂部位。

5. 4 桥墩基础维修加固

对部分桥墩桩基础及系梁进行外包混凝土加固。

6 结构计算

( 1) 验算荷载等级: 公路—Ⅱ级。

( 2) 结构分析。

潭石大桥在加固之前，翼缘板为企口缝连接，而且横隔板钢板与钢筋脱焊，故计算横向分布系数时只能将主梁采用铰接梁法计算。加固前最不利位置( 两列车偏载) 荷载横向分布系数见表1。

加固后的潭石大桥将原企口缝改为湿接缝处理，且横隔板外包后，刚度得到了大大的提高，故加固后的主梁采用刚性横梁法计算。加固后的最不利位置( 两列车偏载) 荷载横向分布系数见表2。

由表1 和表2 可知，加固前荷载主要由2 ～ 4 号梁承担，其中3 号梁的横向分布系数最大，承担了近50%的荷载，受力极为不利。而采用增强横向联系法加固后，受力结构得到了明显改善，其中1 号梁的荷载最大，仅为24. 7%。

加固后计算将预应力混凝土T 形梁结构离散为62 个节点，61 个单元，验算荷载为1. 2 ( 恒载) +1. 4 ( 公路—Ⅱ级) + 1. 12 ( 人群) ，计算结果见表3。

计算结果表明，弯矩及剪力均满足规范要求，是一种行之有效的加固方法。

7 施工要点

7. 1 桥面系维修加固施工注意事项

( 1) 在凿除桥梁原桥面铺装的过程中，不允许采用大型机械设备。应采用人工进行凿除或挖除，以免对桥梁产生新的损伤( 尤其注意不要伤及T 形梁) ，并应及时将废料运至弃土场地。

( 2) 浇注混凝土前应对拟浇注表面用高压水冲洗干净，并充分湿润原混凝土表面。

( 3) 凿除T 梁翼板混凝土时应使用小型机具进行，注意保留原T 梁翼板的钢筋。

7. 2 横隔板施工注意事项

( 1) 凿除T 形梁混凝土时注意不要伤及T 形梁原普通钢筋及预应力筋。

( 2) 浇注外包混凝土时，应禁止重型车辆通过，并控制其他车辆的车速，待混凝土强度达到设计强度时，才允许完全开放交通。

7. 3 钢筋焊接时应遵循以下原则

钢筋焊接施工之前，应清洗钢筋。钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等;钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。

8 结语

潭石大桥通过增强横向联系的方式进行加固，使得主梁的受力结构得到的改善，横隔板及湿接缝将各片主梁相互连成整体的作用; 刚度大大提高，桥梁的整体性好，在荷载作用下各主梁能更好的协同工作。