隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，城市橋梁和高架橋日益增多，由于橋梁破損等造成的安全事故時有發(fā)生，對人民生命財產(chǎn)安全造成了威脅。為了橋梁能夠安全正常運(yùn)營，需要對橋梁定期進(jìn)行檢測，通過外觀普查及荷載試驗，對橋梁實(shí)際承載力進(jìn)行評估，并對橋梁的結(jié)構(gòu)病害、外觀病害進(jìn)行加固、改造、維護(hù)設(shè)計。珠江立交橋就是在對橋梁檢測過程中發(fā)現(xiàn)的存在嚴(yán)重安全隱患的橋梁，本文僅對珠江立交橋蓋梁加固設(shè)計進(jìn)行闡述。 
　　第二部分概況及橋梁蓋梁檢測結(jié)果評估 
　　珠江立交橋修建于1987年，南起鐵西區(qū)北一路，北至皇姑區(qū)三洞橋路；橋梁部分全長512米，全寬12米，共2車道。南引道縱坡3.5%，長176.1米；北引道縱坡3%，長126.82米。上部結(jié)構(gòu)分為簡支空心板與簡支整體板兩種形式，全橋共32孔，2孔為簡支整體板，其余均為簡支空心板，跨徑布置為16米×6 +17×2米+16米×2+17.14米+16×21；簡直空心板每孔11塊板；中板寬1.01米，高0.7米，邊板寬1米,懸臂0.4米。 
　　珠江橋設(shè)計荷載：汽車—20，驗算荷載：掛車—100。 
　　根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，對珠江立交橋進(jìn)行了詳細(xì)的外觀普查,并根據(jù)相關(guān)規(guī)范對珠江橋進(jìn)行了橋梁完好狀況評估，限于篇幅，這里不予討論。 
　　經(jīng)過橋梁檢測及荷載試驗，發(fā)現(xiàn)珠江立交橋蓋梁破損嚴(yán)重；因為懸臂大，在蓋梁懸臂根部的頂緣位置均存在超過規(guī)范要求寬度限值的裂縫，已經(jīng)不滿足結(jié)構(gòu)安全要求。解決蓋梁安全性的問題，是該橋加固處理的重中之重。蓋梁加固綜合比較了多個加固處理方式，采用空間有限元程序進(jìn)行受力分析，后選擇在蓋梁體外兩端設(shè)置短加勁肋的鋼箱梁（含異形鋼箱梁），并在鋼箱表面、內(nèi)部張拉預(yù)應(yīng)力鋼束、精軋螺紋鋼筋的處理方式進(jìn)行加固。經(jīng)過該處理使蓋梁裂縫、拉應(yīng)力、壓應(yīng)力等技術(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求。 
　　第三部分正交蓋梁及斜交蓋梁加固計算及模型 
　　3.1珠江橋正交蓋梁加固之后計算模型（體外張拉精軋螺紋鋼筋） 
　　珠江橋的正交形式蓋梁（全橋共31個蓋梁，其中28個正交，3個有55度左右斜交），根據(jù)計算可知，正交形式蓋梁承載能力均能滿足原設(shè)計要求，所以擬定在蓋梁體外設(shè)置張拉精軋螺紋鋼筋。 
　　1、正交蓋梁計算模型 
　　在蓋梁的兩側(cè)分別設(shè)置3根直徑為25mm的預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋；共6根精軋螺紋鋼筋平均分布在蓋梁兩側(cè)，在蓋梁的端部設(shè)置鋼墊板、槽鋼作為張拉精軋螺紋鋼筋的錨具。在本次蓋梁計算中，按B類構(gòu)件加以計算，張拉控制應(yīng)力取525 Mpa。 
　　 
　　橋墩蓋梁橋博計算模型總圖及單元序號布置圖-設(shè)置精軋螺紋鋼筋 
　　2、珠江橋正交蓋梁承載能力計算結(jié)果分析 
　　珠江橋2米高橋墩蓋梁驗算結(jié)果如下（單元號參看圖3-1）；參考不利單元16號、17號、22號、23號。 
　　表4-1珠江橋2米高橋墩蓋梁承載能力極限狀態(tài)計算表 
　　 
　　 
　　正常使用極限狀態(tài)組合計算結(jié)果： 
　　以正常使用組合Ⅲ控制應(yīng)力，其中： 
　�、� 大應(yīng)力為7.5 Mpa（壓應(yīng)力，出現(xiàn)在蓋梁下緣） 
　�、� 小應(yīng)力為 -4.4 Mpa（拉應(yīng)力，出現(xiàn)在蓋梁上緣） 
　　根據(jù)85規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土按不開裂截面計算的混凝土受拉邊緣的名義拉應(yīng)力與裂縫寬度關(guān)系，即所謂的限制裂縫寬度的名義拉應(yīng)力法，計算存在非預(yù)應(yīng)力鋼筋時，修正之后0.1mm名義拉應(yīng)力為：3.2×0.7+（6.158×16÷11940×100）×4=2.24+3.3=5.54 Mpa裂縫不大于0.1mm,滿足規(guī)范要求。 
　　因為斜交形式蓋梁相對正交形式蓋梁來說，懸臂更長，受力更加不利，經(jīng)過計算，采用與正交形式蓋梁相同形式的加固方法，不能保證良好的加固效果，對斜交形式蓋梁需要另行計算及加固 
　　3.2珠江橋斜交蓋梁加固之后計算模型（體外張拉鋼絞線） 
　　1、斜交蓋梁計算模型 
　　在蓋梁的兩側(cè)分別設(shè)置4束15-7鋼絞線；在蓋梁的端部設(shè)置異形鋼箱作為張拉鋼絞線的錨具；張拉控制應(yīng)力1000 Mpa，張拉處混凝土承壓8 Mpa，結(jié)構(gòu)驗算如下表所示： 
　　 
　　橋墩蓋梁橋博計算模型總圖及單元序號布置圖-設(shè)置鋼絞線 
　　2、結(jié)構(gòu)計算結(jié)果見下表。 
　　珠江橋斜交形式蓋梁承載能力極限狀態(tài)計算表 
　　 
　　 
　　以正常使用組合Ⅲ控制應(yīng)力，其中： 
　�、� 大應(yīng)力為9.3 Mpa（壓應(yīng)力，出現(xiàn)在蓋梁下緣） 
　　ⅱ 小應(yīng)力為 -2.2 Mpa（拉應(yīng)力，出現(xiàn)在蓋梁上緣） 
　　根據(jù)85規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土按不開裂截面計算的混凝土受拉邊緣的名義拉應(yīng)力與裂縫寬度關(guān)系，即所謂的限制裂縫寬度的名義拉應(yīng)力法，計算存在非預(yù)應(yīng)力鋼筋時，修正之后0.1mm名義拉應(yīng)力為：3.2×0.7+（6.158×16÷11940×100）×4=2.24+3.3=5.54 Mpa裂縫不大于0.1mm,滿足規(guī)范要求。 
　　附：為了確認(rèn)方案的可行性，對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)體模型分析，可知按實(shí)體模型與按桿系計算，數(shù)據(jù)相差約10%左右，即按桿系建模計算結(jié)果偏于安全。計算結(jié)果省略。 
　　 
　　橋墩蓋梁空間計算模型 
　　第四部分正交蓋梁加固及斜交蓋梁加固計算及模型 
　　4.1珠江橋正交蓋梁體外預(yù)應(yīng)力加固槽鋼精軋螺紋鋼筋處理方式 
　　 
　　1、驗算螺母：螺母尺寸為65×72×75，張拉控制應(yīng)力為525Mpa（258KN），鋼筋有效張拉應(yīng)力為481 Mpa（241KN），計算螺母應(yīng)力則為：258000÷2794=92.3 Mpa，滿足鋼材指標(biāo)要求。 
　　2、驗算支承板：支承板尺寸為110×25×110，則支承板應(yīng)力為：258000÷12100=21.3 Mpa，滿足要求。 
　　3、驗算槽鋼：選取槽鋼類型為20型，t=9mm，h=200mm，懸臂部分根據(jù)需要切掉25mm