摘要: 橫向聯系起到將各片主梁相互連成整體的作用; 它的剛度越大，橋梁的整體性越好，在荷載作用下各主梁就能更好的協同受力。本文通過對潭石大橋的病害分析，采用加大橫隔板的尺寸和改企口縫為濕接縫兩種加固方式結合的辦法，加強橋梁的橫向聯系，增強橋梁的橫向剛度，使得主梁的協同受力工作能力顯著提高。
1 前言
橫向聯系在任何形式的橋梁結構中都是非常重要的，對于T 形梁橋也不例外，尤其是裝配式T 形梁橋，它起到將各片主梁相互連成整體的作用; 它的剛度越大，橋梁的整體性越好，在荷載作用下各主梁就能更好的協同工作。然而施工中橫向聯系構件的質量往往被忽視。隨著橋梁的運營，當橫向聯系發生破壞后，便無法有效地橫向分布荷載，從而引起主梁的單梁受力，嚴重者會進一步發展，導致主梁開裂等病害，威脅到橋梁的安全。現通過對潭石大橋橫向聯系的改造，介紹橋梁橫向聯系加固法在T 形梁加固中的應用。
2 橋梁使用概況
潭石大橋位于320 國道( 見圖1) ，建成于1995年，跨越信江，是上饒通往鷹潭的一座重要橋梁。潭石大橋全長456. 26m，主跨上部結構為15 跨跨徑為30m 的裝配式預應力鋼筋混凝土簡支T 形梁; 下部構造為雙柱式橋墩配樁基礎、框架式肋式橋臺配樁基礎。大橋原設計荷載等級為: 汽車－ 20 級，掛－ 100級，人群荷載: 3kN/m2 ; 橋面凈寬為: 凈－ 9 + 2 ×1. 50m ( 人行道) ; 橋梁橫向共設置7 片T 形梁，主梁間采用7 道橫隔板連接，翼緣板間設置有企口縫。
目前發現大橋主要存在以下病害:
2. 1 橋面系病害
( 1) 行車道在橋面中心線附近存在高低錯位。
( 2) 發現第2、4、5、6 及11 跨橋面鋪裝均存在多條縱橋向裂縫，裂縫寬1 ～ 2mm ( 見圖2、圖3) 。
( 3) 全橋伸縮縫被沙土堵塞，部分伸縮縫端頭外露.
2. 2 T形梁病害
( 1) 全橋T 形梁預應力錨固端處錨下墊板普遍存在外露且銹蝕現象，極個別T 形梁甚至存在錨頭外露現象。
( 2) 部分T 形梁翼緣板底面出現縱橋向裂縫。
( 3) T 形梁縱、橫向振動現象明顯。
2. 3 橫隔板病害
( 1) 橫隔板存在嚴重錯位、混凝土脫落且露筋( 鋼板) 銹蝕的現象( 見圖4) 。
( 2) 部分橫隔板連接鋼筋與鋼板存在嚴重的脫焊現象( 見圖5) 。
2. 4 橋墩、臺及基礎病害
( 1) 部分橋墩墩柱出現環向開裂。
( 2) 4#橋墩墩柱與系梁間開裂，4 #橋墩墩柱和樁基中心線偏差過大。
( 3) 水中橋墩樁基及系梁均存在局部箍筋外露銹蝕的現象。
3 病害成因分析
該橋的橫向聯系構件由橫隔板及企口縫兩部分組成，其中橫隔板和主梁共同預制，主梁吊裝到位后，采用鋼筋與橫隔板底部鋼板焊接，再采用混凝土把鋼板與鋼筋封閉，以達到橫向連接的作用。企口縫為在主梁翼板內伸出連接鋼筋，交叉彎制后在接縫處放局部的鋼筋網，并將它們澆注在橋面混凝土鋪裝層內，此種接頭由于連接鋼筋甚多，給施工增添了一些困難。
該橋橫隔板施工時便存在錯位的現象，隨著橋梁的運營，底部封閉的混凝土受力后脫落，鋼筋與鋼板的焊接縫承受過大的拉力而脫焊，橫隔板的橫向聯系作用退出工作，降低了橋梁的橫向剛度。長期的重載作用使得企口縫產生超標的變形，導致橋面鋪裝出現多條縱橋向裂縫，進一步降低橋梁的橫向剛度。由于該病害發現得較早，并未導致主梁裂縫，但是單梁受力造成主梁繞度增大，且伴有明顯的縱、橫向振動現象，危害到橋梁的安全。
4 病害維修加固方案
根據上述病害分析可以發現，橋梁的單梁受力主要是由于橋梁的橫向聯系不足造成的，病害的處理便針對性的提高橋梁的橫向能力，增大橋梁的整體剛度。
增大橋梁的整體剛度的方式有增設橫隔板，加大橫隔板的尺寸，設置橫向預應力構件，改企口縫為濕接縫等方法。
設置橫向預應力構件的施工工藝較復雜，且施工的難度也很大，對原結構的損傷比較大。加大橫隔板的尺寸與增設橫隔板的發式相比，前者可以在加大橫隔板尺寸的同時修復原橫隔板的病害，后者則需要另進行繁瑣的修復原橫隔板的工作。
由于本橋橋面的通長裂縫占多數，而對原企口縫修復并不能徹底的改善翼緣板的受力形式，而濕接縫是將橋梁的翼緣板剛性連接，能有效地增強橋梁的剛度。故本橋采用加大橫隔板的尺寸和改企口縫為濕接縫兩種加固方式結合的辦法，以加強橋梁的橫向聯系，增強橋梁的橫向剛度，達到各片主梁協同受力的目的。
5 維修加固設計要點
本設計對現有潭石大橋進行維修加固，將使該橋滿足現行規范荷載的使用要求。潭石大橋維修加固的主要措施如下:
5. 1 橋面系維修加固
( 1) 鑿除原全橋橋面鋪裝層，重鋪鋼筋混凝土鋪裝層( 橋面鋪裝表面要以刻槽方式防滑) 。重鋪橋面鋪裝層后，橋面設置為2 × 4 跨一聯+ 1 × 3 跨一聯+ 1 × 4 跨一聯，每兩聯橋面鋪裝之間以及兩岸橋臺處設置行車道型鋼伸縮縫( 80 型型鋼伸縮縫) 及人行道鋼板伸縮縫。
( 2) 更換已破壞的人行道梁、人行道板及欄桿、花版，并對兩岸橋臺段人行道進行加寬。
5. 2 T形梁維修加固
( 1) 鑿除全橋原T 梁鉸縫中心線處兩側各20cm寬翼板混凝土，并增設T 形梁翼板間縱向和橫向聯系鋼筋后，澆注C40 混凝土，改原有鉸縫為濕接縫;
( 2) 對已外露的錨頭進行除銹，并采用環氧樹脂混凝土( 內設鋼筋網片) 修補錨頭端混凝土脫落處;
3) 鑿除全橋原橫隔板連接鋼板表面砂漿后，拆除原有連接短鋼筋，并增焊原橫隔板間連接鋼板;再對全橋原端橫隔板靠跨中側增設現澆橫隔板，原端橫隔板靠支點處增焊橫隔板間連接鋼板表面抹環氧砂漿，以防止鋼板銹蝕; 對全橋中橫隔板兩側外包10cm 厚鋼筋混凝土予以加固。
5. 3 橋墩立柱及橋臺肋身維修加固
( 1) 黏貼碳纖維布法對1#和2#墩進行加固。
( 2) 對15#橋臺肋身采用外包混凝土法加固其開裂部位。
5. 4 橋墩基礎維修加固
對部分橋墩樁基礎及系梁進行外包混凝土加固。
6 結構計算
( 1) 驗算荷載等級: 公路—Ⅱ級。
( 2) 結構分析。
潭石大橋在加固之前，翼緣板為企口縫連接，而且橫隔板鋼板與鋼筋脫焊，故計算橫向分布系數時只能將主梁采用鉸接梁法計算。加固前最不利位置( 兩列車偏載) 荷載橫向分布系數見表1。
加固后的潭石大橋將原企口縫改為濕接縫處理，且橫隔板外包后，剛度得到了大大的提高，故加固后的主梁采用剛性橫梁法計算。加固后的最不利位置( 兩列車偏載) 荷載橫向分布系數見表2。
由表1 和表2 可知，加固前荷載主要由2 ～ 4 號梁承擔，其中3 號梁的橫向分布系數最大，承擔了近50%的荷載，受力極為不利。而采用增強橫向聯系法加固后，受力結構得到了明顯改善，其中1 號梁的荷載最大，僅為24. 7%。
加固后計算將預應力混凝土T 形梁結構離散為62 個節點，61 個單元，驗算荷載為1. 2 ( 恒載) +1. 4 ( 公路—Ⅱ級) + 1. 12 ( 人群) ，計算結果見表3。
計算結果表明，彎矩及剪力均滿足規范要求，是一種行之有效的加固方法。
7 施工要點
7. 1 橋面系維修加固施工注意事項
( 1) 在鑿除橋梁原橋面鋪裝的過程中，不允許采用大型機械設備。應采用人工進行鑿除或挖除，以免對橋梁產生新的損傷( 尤其注意不要傷及T 形梁) ，并應及時將廢料運至棄土場地。
( 2) 澆注混凝土前應對擬澆注表面用高壓水沖洗干凈，并充分濕潤原混凝土表面。
( 3) 鑿除T 梁翼板混凝土時應使用小型機具進行，注意保留原T 梁翼板的鋼筋。
7. 2 橫隔板施工注意事項
( 1) 鑿除T 形梁混凝土時注意不要傷及T 形梁原普通鋼筋及預應力筋。
( 2) 澆注外包混凝土時，應禁止重型車輛通過，并控制其他車輛的車速，待混凝土強度達到設計強度時，才允許完全開放交通。
7. 3 鋼筋焊接時應遵循以下原則
鋼筋焊接施工之前，應清洗鋼筋。鋼板焊接部位以及鋼筋與電極接觸處表面上的銹斑、油污、雜物等;鋼筋端部當有彎折、扭曲時，應予以矯直或切除。
8 結語
潭石大橋通過增強橫向聯系的方式進行加固，使得主梁的受力結構得到的改善，橫隔板及濕接縫將各片主梁相互連成整體的作用; 剛度大大提高，橋梁的整體性好，在荷載作用下各主梁能更好的協同工作。
