1、郑州黄河公路大桥病害原因分析及加固措施概述：郑州黄河公路大桥是 40米跨 T形简支梁，该桥建成于 1986年，目前该桥由于各种原因出现了较严重的病害，本文分析了该桥出现病害的原因，并提出了相应的加固措施。 摘要：T 形梁、受力裂缝、加固措施 中图分类号：U445.7+1 文献标识码：A 一、概述 郑州黄河公路大桥 1984年开始建设，1986 年 10月 1日通车，到目前为止运营已 26年。 桥梁全长：该桥共 137跨，全长 5549.86m。 桥宽：16m（行车道）+2 1.25m（人行道） ，桥面全宽 18.5米。 设计荷载：汽超 20级、挂120 级，人群 3.5kN/m2。上部结构：预
2、应力混凝土简支 T梁，桥面每 140 250 米设一伸缩缝，全桥共 25联。下部结构：钻孔灌柱桩基础，桩式桥台，双柱式桥墩。 二、桥梁的病害情况 以第 135跨第 7片梁为典形病害梁，其裂缝病害调查图如图 2.1所示。表 2.1中列出了裂缝的具体数据，其中 d表示裂缝底部位置至北侧桥墩支座中心的距离 。 图 2.1 裂缝分布图 为了研究裂缝的开展情况，10 天之后，对裂缝的宽度、长度，以及裂缝增加情况重新进行了检查，结果发现： （1）没有出现新的裂缝 （2）裂缝的宽度没有明显增加，裂缝没有明显延伸。 三、病害原因分析 病害较严重的主要集中在西侧的 7#、6#、5#梁上，东侧1#、2#、3#、4
3、#梁的病害较少。这种现象产生的原因是：西侧桥面通行的是新乡至郑州的车辆，拉货的重载车辆较多，因此西侧梁体破坏较严重，东侧行驶的是出郑州的车辆，车辆本身自重较小，因此梁体较好。 在出现梁上共出现了三种形式的裂缝： （1）在结构腹板上由弯剪共同作用下的斜裂缝。 （2）结构在弯矩作用下正截面产生的横向裂缝。 （3）沿预应力筋束方向的粘结裂缝。 实际桥梁在汽车活载的作用下在跨中 1L/43L/4处是剪力和弯矩都较大的区域，因此结构容易在这个荷载的作用下出现裂缝。 裂缝产生的原因主要有下列几条： （1）近期车辆超载严重，对结构损伤很大，使结构在弯剪共同作用下出现较大的主拉应力，引起混凝土开裂。 （2）T
4、 梁之间的横隔板工作状况不佳，使横向联系减弱。 （3）T 梁设计较早，设计标准较低。 （4）桥梁使用时间较长，材料使用性能退化。 （5）后张法预应力孔道注浆不饱满引起了粘结裂缝。 下面针对每项病害进行具体说明。 1）车辆超载严重，对结构损伤很大，使结构产生很多裂缝。 为了准确的掌握车流量情况，黄河大桥分公司在 2010年 11月 10日，对行驶黄河大桥的车量进行了统计，特别是对超载车流量进行了分析，具体结果如下： 在该时间段内，行驶黄河大桥的重车流量为 381辆，其中超载车308辆，占重车流量的 80.84%，其中超载 50%以上的为 214辆，占重车流量的 56.17%，超载 100%以上。
5、在该时间段内，行驶黄河大桥的重车流量为 381辆，其中超载车 308辆，占重车流量的 80.84%，其中超载 50%以上的为 214辆，占重车流量的 56.17%，超载 100%以上的为 177辆，占重车流量的 46.46%。 2）T 梁之间的横隔板工作状况不佳，使横向联系减弱。 在本次检测过程中发现目前 40米跨的横隔板出现了一些病害，这会导致横向上力的分布不好，使单片梁受力过大，加速梁体损害。 3）桥梁使用时间较长，材料使用性能退化。 该桥已经运营了二十多年，这二十多年也是全省工业快速发展的时期，工业的快速发展，不可避免的要产生酸雨、酸雾现象，这些因素都会使混凝土使用性能劣化。 同时，混凝
6、土的徐变、预应力筋的锈蚀以及蠕变，都会对结构产生不利的影响。 4 加固措施 针对上述病害，在分析了具体病害产生的原因之后提出了以下三个初步加固措施。 一、重做桥面铺装、加固横隔板、张拉体外预应力索的方法。 二、重做桥面铺装、加固横隔板、粘贴碳纤维布的方法。 三、重做桥面铺装、加固横隔板、在腹板粘贴钢板的方法。 最终，选择了在体外张拉预应力索及在腹板上粘贴钢板的方法。 增加体外预应力的方法可以使梁体本身的裂缝闭合并增加结构刚度及耐久性，同时可以使结构的极限承载能力得到提高。下面列出了采用桥梁博士程序对原结构的验算以及再张拉 8根体外预应力筋之后的结构受力状态。所采用的桥梁博士模形如下所示： 图
7、1 桥梁博士模形 采用此此模形分别计算加固前后结构受力状态如下所示： 表 4.1加固桥前后结构受力比较表 最大荷载效应（KNm） 最大荷载效应（KNm） 短期效应组合最大主拉应力 MPa） 加固前 1.62104 1.73104 0.982 加固后 1.62104 2.11104 0.452 从表中可以看出，加固之后使结构的极限承载能力提高，同时使结构的主拉应力变小。提高了结构的承载能力安全储备及开裂能力。 5、结论 1、黄河公路大桥已经运营 20多年，近年来在超载车辆的作用下出现了病害。 2、根据病害原因分析及计算，提出了相应的加固措施。采用体外预应力索与粘贴钢板共同加固的措施对原桥进行加固，取得了比较好的效果。 参考文献： 公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22-2008） 旧桥加固设计原理及计算示例.人民交通出版社。北京。
