非对称大跨径连续刚构桥体外预应力加固设计及施工监测研究

李志坚

摘 要：大跨径预应力混凝土连续刚构桥在长期运营过程中出现跨中下挠及箱梁开裂等病害，严重影响在役桥梁的正常使用；体外预应力加固对桥梁线形和应力状态起到有效的改善作用，从而提高桥梁的服役能力。本文以某非对称大跨连续刚构桥加固工程为研究背景，对桥梁的主要病害、原因分析、加固设计及施工监测做了系统讨论；建立空间有限元加固模型进行了检算分析；通过远程健康监测系统和人工观测对桥梁加固施工进行了全过程监测，可为同类桥梁加固工程提供参考。

关键词：非对称连续刚构桥 体外预应力 空间有限元 加固设计 检算 远程监测 人工观测

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（a）-0081-02

在长期自然环境（诸如腐蚀、温度与湿度变化、自然灾害等）和使用环境（诸如结构的疲劳、材料的老化、超载等）影响下，以及施工质量不过关和设计思路不成熟等各种因素，部分大跨径连续刚构桥在服役若干年后即出现了跨中下挠和梁体开裂等不同程度的病害，危害到桥梁的安全运营。体外预应力加固是对布置在被加固构件的后加补预应力钢筋施加预应力，通过预加力产生的反弯矩作用，改善旧桥的受力状态，从而提高旧桥的抗裂能力和承载力。

1 工程背景

某连续刚构桥全长415m，跨径组成为130+200+85m，由一个240mT和一个160mT组成的不对称结构，箱梁顶板宽22.5m，底板宽12.2m，为三向预应力结构，该桥已建成通车13年，在长期运营过程中出现各种病害问题，其中主梁跨中下挠和箱梁裂缝为主要问题。……