近日,呼和浩特G5901绕城高速K9+656中桥加固工程完成关键工序;一条长度达57米的预应力碳板桥梁板底整体布置并实施张拉,形成三跨连通受力体系。这项工程针对既有桥梁常见病害进行了针对性处治,提高了结构承载能力与耐久水平。 问题——既有桥梁病害叠加,安全与通行面临压力。该中桥2008年建成通车,上部结构为预应力混凝土空心板。经检测,部分空心板出现露筋,板底及腹板存在裂缝,多项指标未达评定标准,桥梁技术状况评定为4类。这类病害在重载交通作用下容易持续发展,引发裂缝扩展、刚度退化、耐久性下降等连锁反应,对道路安全构成潜在风险。 原因——支座附近受力不利与配筋偏弱,重载交通诱发裂缝演化。分析表明,在正常使用极限状态下,主梁下缘在支座附近可能产生拉应力,而裂缝位置压应力较小。同时,板梁底面端部配筋量偏小,面对重载甚至超载车辆的重复作用,梁底更易产生横向裂缝并向上延伸。加之长期环境作用导致钢筋锈蚀与保护层劣化,露筋等病害继续削弱结构可靠度。 影响——裂缝发展削弱结构性能,治理窗口期不容错过。空心板梁桥在城市绕城高速等交通繁忙路段分布较多。一旦出现裂缝与露筋,不仅影响结构承载与抗弯能力,还会加速水分和氯盐侵入,放大钢筋锈蚀与混凝土劣化,带来维护成本上升与运营风险增加。因此,既要保证通行,也要兼顾安全与耐久性,在不大规模中断交通的前提下采取工期可控、经济合理的加固方案,成为工程决策的重要考量。 对策——组合加固兼顾修复与增强,发挥预应力碳板的整体受力优势。针对病害特征与结构形式,设计单位提出"预应力碳板张拉+裂缝修补+局部粘钢"的组合方案:一是对裂缝分级处治,宽度小于0.15毫米的采用表面封闭,不小于0.15毫米的采用低压渗注灌注裂缝胶,恢复构件整体性并防止水害侵入;二是在全桥板底粘贴并张拉预应力碳板,采用三跨连通布置,控制应力达到1000MPa,增强梁体抗弯承载能力、控制裂缝扩展;三是对边梁底板局部粘贴Q355E钢板,补强横向联系并提高抗剪能力。 值得关注的是,57米连续预应力碳板实现三跨整体受力,避免了分段张拉可能带来的应力不连续问题,使受力分布更加均匀。该超长碳板在运输、安装与施工中保持了良好的直线度与成型质量,为多跨连通张拉提供了可操作的现场经验。更重要的是,预应力碳板张拉引入的预压应力可在一定程度上抵消荷载产生的拉应力,对墩顶附近等易裂部位形成"源头减拉"的效果,从而提升结构刚度与裂缝控制能力。 前景——以精细化养护推动存量桥梁升级,形成可复制的技术路径。当前我国公路桥梁进入"建管并重、以养为主"的阶段,交通荷载水平持续提高,对既有桥梁性能提出更高要求。此次工程在超长碳板应用、多跨连通张拉工艺与组合加固思路上的探索,为大跨径预应力混凝土空心板桥梁加固提供了参考。一方面,可不大拆大建条件下实现承载力与耐久性的同步提升;另一上,也对施工组织、质量控制、张拉监测与后期养护提出了更高标准。业内人士认为,下一步可结合桥梁健康监测与定期检测评估,完善"病害识别—机理分析—方案比选—施工控制—运营评估"的闭环管理,推动加固技术从"治标"向"标本兼治"升级。
随着我国交通基础设施逐步进入"老龄化"阶段,技术创新正成为破解养护难题的关键;呼和浩特此工程实践不仅延长了桥梁使用寿命,更以中国智慧推动了土木工程材料的应用边界。如何在保障通行效率的同时筑牢安全底线?这一案例给出了兼具科学性与实践性的答案。