0.引言
T形梁橋是我國(guó)梁式橋中應(yīng)用最為廣泛的一種橋型。由于舊有橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的偏低，交通量的迅猛發(fā)展，橋梁建設(shè)尚存在問題，重車超重車夜問偷行損壞橋梁等原因，造成我國(guó)現(xiàn)有的鋼筋混凝土T形梁橋中，除按1982年交通部頒發(fā)JTJ1-81公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的橋梁尚能滿足近期交通量外，在此前的橋梁大多已發(fā)生承載力不足現(xiàn)象。然而要廢除這些舊橋重建新橋，一方面需耗巨資，另一方面需中斷交通，影響人們正常的工作、生活。因此，探索安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的舊橋加固技術(shù)具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
1.T形梁橋的常見病害及分析
1)T形梁之間鉸縫滲水。2)鉸縫處在反復(fù)荷載作用下，混凝土破壞擴(kuò)大成空洞；T形梁連接縫處混凝土漏空，出現(xiàn)大面積空洞。3)連接縫底部縱、橫向鋼筋露筋，順筋銹蝕、剝皮，鉸縫處長(zhǎng)期滲水，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。4)T形梁橫隔梁不在一條直線上引起連接鋼板扭曲或斷裂，造成T形梁?jiǎn)瘟菏芰^(guò)大。5)梁頭混凝土豎向劈裂。6)保護(hù)層厚度不足，梁底主筋外露，箍筋順筋銹蝕；而箍筋一般先銹蝕進(jìn)而降低了主梁的抗剪能力。7)鋼板支座銹蝕，支座擋塊劈裂，防震擋塊設(shè)置不當(dāng)，梁落在擋塊上拉斷擋塊，有的把蓋梁混凝土同時(shí)拉壞。8)泄水孔位置設(shè)置不當(dāng)，長(zhǎng)期泄水到T形梁腹板表面，形成混凝土空鼓，鋼筋銹蝕，T形梁腹板出現(xiàn)順筋裂縫且空鼓。9)T形梁受壓區(qū)混凝土，出現(xiàn)水平裂縫，跨中腹板通常出現(xiàn)豎向貫通裂縫。10)T形梁破壞前出現(xiàn)較密的豎向裂縫，其中有一條典型裂縫，其裂縫寬度很快超限，其后裂縫繼續(xù)升高，最終混凝土梁破壞。11)鉸縫脫空致使裂縫向上反射，導(dǎo)致橋面出現(xiàn)縱向裂縫。12)鋼板伸縮縫損壞：伸縮縫破壞造成橋上跳車，進(jìn)而橋面混凝土出現(xiàn)網(wǎng)狀破裂形成空洞。
2.T形梁橋常用維修加固技術(shù)
2.1碳纖維加固技術(shù)
碳纖維具有極高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。由它和樹脂結(jié)合成的復(fù)合材料重量輕、施工便捷，不需要大型施工機(jī)具，在加固維修中可以充分利用其高強(qiáng)度的特點(diǎn)來(lái)提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和延性，特別適用于要求提高承載能力而不允許增加過(guò)多橋梁恒載的工程。粘貼碳纖維的加固機(jī)理是將增強(qiáng)材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉邊緣或薄弱部位，使之與結(jié)構(gòu)形成整體，用以代替需要增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，提高梁的承載能力，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的。
2.2 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力加固是通過(guò)在T形梁體外布設(shè)拉桿或撐桿，并與被加固的梁體錨固連接在一起，然后施加預(yù)應(yīng)力，強(qiáng)迫后加的拉桿或撐桿受力，從而改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，以提高結(jié)構(gòu)的承載力。加固后可減小結(jié)構(gòu)的變形，縮小裂縫寬度甚至使裂縫完全閉合。對(duì)于鋼筋混凝土T形梁橋，采用對(duì)受拉區(qū)施加預(yù)加壓力的加固，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載作用，從而能較大幅度地提高T形梁的承載能力(見圖1)。
2.3截面轉(zhuǎn)換加固技術(shù)
截面轉(zhuǎn)換加固是一種新型的T形梁橋加固技術(shù)。經(jīng)實(shí)踐證明，該方法是一種非常成功的加固技術(shù)。加固機(jī)理主要是利用箱梁截面抗彎、抗扭剛度大，箱形梁整體受力性能明顯高于T形梁橋的特點(diǎn)而進(jìn)行的加固整治。利用梁底新增設(shè)的鋼筋混凝土底板可以將分離的T形梁連成整體共同協(xié)調(diào)變形、承擔(dān)活載，以達(dá)到改善橋梁橫向分布系數(shù)、提高橋梁承載力的目的(見圖2)。
2.4有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系是采用錨固于被加固梁體上的小直徑鋼筋對(duì)梁體施加預(yù)加力，然后噴注具有較高抗拉強(qiáng)度的復(fù)合砂漿，將預(yù)應(yīng)力筋與被加固梁體粘結(jié)為一體，構(gòu)成有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系。
2.5增設(shè)縱梁加固技術(shù)
在墩臺(tái)地基安全性能較好并且有承載潛力的情況下，可采用增設(shè)承載力和截面剛度較大的新縱梁。新、舊縱梁在橫向連接為一體，共同受力。由于新增縱梁的作用，調(diào)整了荷載橫向分布系數(shù)，從而減輕了原梁的負(fù)擔(dān)，間接達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的(見圖3)。
2.6簡(jiǎn)支變連續(xù)結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù) 的體系轉(zhuǎn)換方式是新建預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋常采用的一種施工方式，將其方法應(yīng)用在舊橋橋梁的加固過(guò)程中，依據(jù)T形梁的實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)梁端進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，設(shè)置臨時(shí)支座，形成墩頂連續(xù)段后，拆除臨時(shí)支座，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換，從而充分利用原有結(jié)構(gòu)，有效地發(fā)揮舊橋結(jié)構(gòu)的潛在承載能力，提高結(jié)構(gòu)的整體承載能力，同時(shí)加固改造后橋梁能夠體現(xiàn)連續(xù)結(jié)構(gòu)所具有的結(jié)構(gòu)整體剛度好、伸縮縫少、行車平順舒適、跨中彎矩小、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，改變以往簡(jiǎn)支梁橋由于長(zhǎng)年運(yùn)營(yíng)所形成的橋面連續(xù)較差，變形較大，耐久性差等缺點(diǎn)。
簡(jiǎn)支變連續(xù)的結(jié)構(gòu)計(jì)算根據(jù)受力特點(diǎn)可分為兩個(gè)階段：簡(jiǎn)支梁階段和連續(xù)梁階段。在第一階段一期恒載按簡(jiǎn)支梁靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算，第二階段為二期恒載、預(yù)應(yīng)力作用與其他可變荷載或偶然荷載組合按連續(xù)體系進(jìn)行計(jì)算，在使用階段表現(xiàn)為支點(diǎn)存在一定數(shù)量的負(fù)彎矩，但跨中正彎矩峰值比原有簡(jiǎn)支梁要小，彎矩分布趨于均勻；舊梁橋簡(jiǎn)支變連續(xù)加固改造過(guò)程與上述兩個(gè)受力階段相符，因此采用連續(xù)體系后，活荷載作用在橋梁中孔跨中產(chǎn)生的正彎矩比采用簡(jiǎn)支梁體系的中孔跨中正彎矩減少30%以上。
3.加固方法的選擇
根據(jù)橋梁病害檢測(cè)和評(píng)定結(jié)果，橋梁維修加固應(yīng)分為：承載力加固、使用功能加固、耐久性加固和抗震加固四種情況。
在實(shí)際工程中，可能是幾種不同性質(zhì)的加固兼而有之，特別是承載力加固和耐久性加固通常是同時(shí)進(jìn)行的。
4.各種加固方法的綜合利用
橋梁加固設(shè)計(jì)應(yīng)注意各種加固方法的綜合利用，通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力，盡量減輕原梁的負(fù)擔(dān)，將加固補(bǔ)強(qiáng)工作量壓縮到最小。
在公路改造設(shè)計(jì)中，很多情況下橋梁加固和加寬是同時(shí)進(jìn)行的。在加寬寬度不大的情況下，盡量將加寬部分和原橋連為一體，使新、舊橋共同工作，利用新加寬部分調(diào)整原橋內(nèi)力，減輕原梁負(fù)擔(dān)，間接達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。
