破解大跨徑箱梁橋腹板開裂及下撓難題

文/圖 交通運輸部公路科學研究院

部公路院立足解決橋梁領域重大技術問題，對困擾橋梁界的大跨徑箱梁橋腹板開裂及下撓問題進行了長期研究，對病害成因有了根本的理解，并形成了自己獨有的斜拉體系加固大跨徑箱梁橋成套技術。

該套技術建立了斜拉體系加固大跨徑箱梁橋結構適用體系，提出了連續梁連續剛構改斜拉結構，新增拉索合理布置和索力優化方法，研發了斜拉體系加固箱梁橋專用構件及產品，建立了斜拉體系加固大跨徑箱梁橋施工過程的控制方法，為早期修建的大跨徑預應力混凝土箱梁橋維修提供了新的技術手段。受當時的設計理念、施工技術水平和管理經驗等因素限制，相當一部分早期修建的在役橋梁存在著一定的先天缺陷，對于這些橋梁應在尊重歷史的基礎上，從根本上提質改造，這對橋梁加固來說是理念性突破。

該套技術可應用于大跨徑預應力混凝土箱梁橋加固改造，部分成果可應用于新建斜拉橋和矮塔斜拉橋中。截至目前，該套技術已應用于東明黃河公路大橋改造工程,并已作為多座似類橋梁加固設計的比選方案。通過斜拉體系改造后的東明黃河公路大橋，通行能力得到恢復，加固改造效果明顯，至少可延長使用壽命30年。

斜拉體系加固大跨徑箱梁橋成套技術研究相關專利授權一覽表

斜拉體系加固大跨徑箱梁橋成套技術研究相關專利授權一覽表

拉索傳力裝置

改造后的東明黃河公路大橋外觀

通過在實橋中的應用，斜拉體系加固方法的加固效率可達25%以上，對于大跨徑箱梁結構加固效率有了明顯提高，而傳統加固方法一般在5%左右，體外預應力加固法可達10%左右；研發的鋼托梁托架相對于其他類似工程采用的混凝土橫梁，自重減輕了80%以上，效率提高；研發的多層索滑動索鞍可以將新增索塔塔底由于箱梁整體溫度引起的附加彎矩減少90%以上；采用高強不銹鋼材料制造的全壽命斜拉索和配套不銹鋼材質錨具，可將全壽命斜拉索成本降低60%以上。