箱梁跨中横隔板错位处理方法论文

箱梁跨中横隔板错位处理方法论文
【摘要】经过处理后的郭庄南公路桥通车运行一段时间后，经检测单位对郭庄南公路桥进行了静、动载试验，试验所有指标均合格。

一、概述
郭庄南公路-Ⅱ级公路桥位于新郑市新村镇郭庄南北约150m处，本桥为5跨40m装配式预应力混凝土简支变连续箱梁，全桥共计10片预制箱梁，桥面全宽5.5m，净宽4.5m。

桥梁中心桩号K0+240.193，交角95°，桥梁全长206m。

设计荷载等级：公路-Ⅱ级。

郭庄南公路桥在箱梁预制时出于施工成本的考虑，使用的模板是其他公路桥40米箱梁的模板改制而来。

由于工作失误，原40米箱梁模板改装时跨中横隔板模板没有按照郭庄南公路桥图纸角度改装，仅将端横梁模板进行改装，导致该桥五跨跨中横隔板错位在100～110CM，属于重度错台，在箱梁吊装时发现了跨中横隔板错位问题，而此时该桥的所有箱梁已全部预制完成，但只架设了俩榀箱梁，若将箱梁报废重新预制将造成重大的经济损失。

跨中横隔板的作用为保证箱梁的横向刚度，箱梁腹板之间要设横向连接，在装配式箱形梁桥中起着保证各根主梁相互连接成整体的作用，它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主梁就能更好地共同工作。

如果中隔板错位的问题处理不好将会影响桥梁运行的稳定性和安全性。

二、处理方法
如果采用将箱梁报废重新预制，会造成重大的经济损失，由于跨中横隔板错位较大，经参考专家咨询会提出的处理意见，并组织有关
单位、人员研究讨论决定采用沿预制横隔板（简称A梁）方向向对面箱梁（简称B梁）延伸，交面处凿毛，打孔植筋，立模浇注混凝土，完成双横隔板法补强处理。

具体的处理措施：
1、郭庄南公路桥箱梁安装后，将A梁跨中横隔板预制部分凿毛，且上下预埋筋处凿至与中横隔板腹板平齐；沿A梁预制隔板方向向对面箱梁B梁延伸交面处凿毛。

2、在B箱梁跨中横隔板延伸交面处，距箱梁顶板上缘40cm处，采用φ22钻头打双排孔6个，植入一端套丝长70cm的Φ20钢筋6根，穿通至腹腔，腹腔内钢筋端焊接5cm×5cm钢垫板，端部采用φ20螺丝压紧；距箱梁底板50cm处，同样植入一端套丝长70cm的Φ20钢筋6根，穿通至腹腔，腹腔内钢筋端焊接5cm×5cm加钢垫板，端部采用φ20螺丝压紧。

植入的Φ20钢筋排距98mm，行距99mm。

在B箱梁跨中横隔板延伸交面处的中间50cm范围内，采用φ14钻头打双排孔10个，植入长70cm的Φ12钢筋10根。

在A箱梁跨中隔板腹板110cm范围，采用φ14钻头打双排孔22个，植入长70cm的12钢筋22根。

3、钢筋制安完成后，架立模板。

4、清仓，二次浇注C50混凝土，保温保湿养护7天。

5、穿通至腹腔内的φ20螺丝用植筋胶填充、端头采用环氧树脂砂浆封闭处理。

6、N3钢筋与预制箱梁顶板伸出钢筋进行焊接。

7、桥面现浇层内下部增加一层D8冷轧钢筋网片，间距100mm×100mm，净保护层为20mm。

三、双横隔板补强方案计算
1、横隔板内力计算
郭庄南公路桥每跨只有两片箱梁，横隔板被视作支撑在主梁上的弹性支撑梁，使用偏心压力法来计算横隔板内力。

主梁抗弯惯矩：Ⅰ=0.634m4
主梁抗据惯矩：ⅠTi=0.73m4
计算抗扭修正系数β
由于两片主梁是对称的，因此两片主梁的抗弯惯矩及抗据惯矩相等，n=2，取G=0.524E
β= ==0.04
计算横向影响线竖标值
考虑抗扭修整后的横向影响线竖标值为
+=0.5+0.04*0.5=0.52
+=0.5-0.04*0.5=0.48
当荷载P=1作用在r-r截面以左时：﹒
当荷载P=1作用在r-r截面以右时：﹒
当荷载P=1作用在r-r截面以左时：﹒
当荷载P=1作用在r-r截面以左时：
确定作用于横隔板上的计算荷载，所用于梁上的轮重全部由该横隔板承受，介于与其相邻横隔板之间的轴重按杠杆原理分配，其余位
置上的轴重不予考虑，于是，作用于中横梁上的计算荷载，对于汽车荷载为：
将汽车轴重带入公式得：
（140*0.93+140*1+120*0.65+120*0.58+30*0.43）=215.35kN 横隔板内力计算：
将值按最不利的横向恒载位置布置在内里影响线上，可求得横隔板的截面内力。

M=（1+0.3）*（215.35*（-0.744）+215.35*0.142）=-168.5kN·m =（1+0.3）*（215.35*（-0.48）+215.35*0.091）=-108.9 kN·m
2、横隔板截面验算：
横隔板是截面为矩形的受弯构件，根据处理方案中配筋情况及规范要求，矩形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合公式的要求。

式中验算截面处由作用处产生的剪力组合设计值（kN）
b-相当于剪力组合设计值处矩形截面宽度（mm）
相当于剪力组合设计值处的截面有效高度，即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离（mm）
将前面计算所得剪力代入公式得：
1.11.41.3108.9=218﹤0.51102011520=1101Kn
抗剪截面验算满足要求。

根据规范要求矩形截面受弯构件，当配置箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪承载力计算应满足式=0.45×10
代入各参数计算得：﹤=947.1
斜截面抗剪满足规范要求
对于强度不大于C50的混凝土，
=0
﹤
因此，截面抗弯承载力为：
=633﹥1.1×1.4×1.3×168.5=337.3
截面抗弯验算满足要求。

3、双横隔板计算结论
采用双横隔板补强后，桥梁在正常使用极限状态下长期效应组合、短期效应组合、持久状况标准组合以及短暂状况下的应力结果均满足规范要求；正常使用极限状态下的挠度符合规范要求；承载能力极限状态正截面抗弯承载力及斜截面抗剪承载力均满足规范要求；持久状况下钢束组合应力满足规范要求；采用双横隔板补强的横隔板截面及配筋也符合规范要求。

四、结束语
经过处理后的郭庄南公路桥通车运行一段时间后，经检测单位对郭庄南公路桥进行了静、动载试验，试验所有指标均合格。