預應力碳纖維板梁底加固監測

梁振斌 重慶交通大學土木工程學院 重慶 400064

1 工程概況

濛江大橋位于都勻市省道S101貴紅線K164+856處，上部結構為跨徑6×40+4×30m預應力鋼筋混凝土簡支T梁橋，先簡支后橋面連續，橋梁全長377.04m，橋梁全寬9.5m；按照《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/T H21-2011）【1】濛江大橋Dr值為74.95，但由于上部結構T梁有較多嚴重裂縫，因此橋梁技術狀況等級評為4類。經政府部分確定為應急搶險項目，須立即進行處理，同時要求該橋加固期間不影響橋面通車。因此決定采用預應力碳纖維板梁底加固施工技術【2】，對上部T梁采取在T梁馬蹄底面與側面0.8L范圍內張拉縱向預應力碳纖維板（100mm×2.0mm）的方式，提高T梁跨中截面承載能力安全儲備，同時增加T梁的壓應力儲備，抑制裂縫的開展。

2 橋梁加固監測目的

橋梁加固施工監測的目的就是確保施工過程中結構的可靠度和安全度，保證橋梁在加固后受力狀態及橋面線形符合加固設計要求。為了達到加固施工監測的目的，首先根據竣工圖模擬結構的施工過程和考慮結構營運5年后預應力損失、收縮、徐變；以及根據檢測報告資料對預應力進行折減【3】使計算模型與實橋相符，分析張拉體碳纖維板對結構的受力和變形，以此作為依據來控制加固施工過程中結構的力學行為，使其最終結構線形和受力狀態滿足加固設計要求。

2.1 監測內容

碳纖維板加固T梁橋在張拉前、張拉施工過程中、張拉后，都需要觀測橋面的撓度、主梁的應力和跨中底板裂縫的發展情況等為控制分析提供實測數據。施工監測的具體內容如下：

1、主梁撓度變化：撓度觀測資料是控制碳纖維板張拉加固后橋梁線型最主要的依據，本橋在各橋跨的墩頂、L/4、L/2斷面上各布置三個高程觀測點，分別位于各T梁所處的橋面，以跟蹤觀測碳纖維板張拉前后，T梁整體變形情況。

2、碳纖維應力：在施工現場對碳纖維板采用20%、40%、60%、80%、100%分級張拉力、并以張拉應力進行控制。

3 加固施工監測結果

3.1 實測T梁跨中撓度

撓度的觀測資料是施工監控中控制碳纖維板張拉加固連續梁橋線形最主要的依據。因此選擇碳纖維板張拉前100%時進行測量。撓度觀測結果詳見表3.2.1、圖3.2.1。

表3.2.1 第二跨T梁碳纖維板張拉前后實測T梁跨中上拱值（m）

碳纖維板張拉階段，各跨T梁上撓基本在0.0022～0.003之間，大部分T梁上撓值與計算值較接近，表明體外束達到預期效果。

3.2 碳纖維板應力監測結果

通過濛江大橋碳纖維板張拉應力監測數據，表明碳纖維板張拉階段，實測張拉應力與計算值較接近，誤差控制在±6%以內，基本滿足設計要求。

表3.3.1 濛江大橋加固工程第二跨實測碳纖維板應力

4 結論與建議

（1）通過濛江大橋應力監測數據，表明碳纖維板張拉階段，實測T梁應力與理論應力基本接近，應力在規范的控制范圍內。

（2）通過濛江大橋位移監測數據，表明碳纖維板張拉階段，實測跨中上拱值與計算值較為接近。

（3）通過濛江大橋體外束張拉力監測數據，表明碳纖維板張拉階段，實測碳纖維板張拉應力與計算值較接近，誤差控制在±6%以內；碳纖維板張拉伸長量與理論值偏差在-6.00～6.00%之間，滿足規范控制要求。