长江公路大桥桥梁加固维修工程初步设计计算报告（70页）.pdf

1、 铜陵长江公路大桥加固维修工程 铜陵长江公路大桥加固维修工程 初步设计计算报告 初步设计计算报告 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 1 目录 1.概述概述.1 2.桥梁结构设计验算桥梁结构设计验算.3 2.1 计算模型和方法.3 2.2 单元的材料及截面计算参数.5 2.3 施工流程.5 2.4 计算参数.15 2.5 荷载组合.16 2.6 组合一计算结果.16 2.6.1 持久状况承载能力极限状态计算.16 2.6.2 持久状况抗裂验算.19 2.6.3 持久状况应力验算.21 2.6.4 挠度验算.21 2.7 组合二计算结果.21 2.7.1 持久状况承载能力极限状态计算

2、.21 2.7.2 持久状况抗裂验算.25 2.7.3 持久状况应力验算.26 2.7.4 挠度验算.27 2.7.5 桥面铺装材料类型对结构受力的影响.27 2.8 斜拉索索力验算.28 2.9 桥面板承载能力验算.38 2.9.1 无索区桥面板承载能力验算.38 2.9.2 有索区桥面板承载能力验算.39 2.10 桥梁结构验算结论.41 3.桥梁主要病害分析桥梁主要病害分析.42 3.1 主桥边跨无索区箱梁病害.42 3.1.1 箱梁腹板斜裂缝.42 3.1.2 箱梁 1#墩端头横向裂缝.43 3.1.3 2#、7#墩顶横隔板裂缝.44 3.1.4 6#墩变截面段（合拢段）混凝土脱落.4

3、8 3.1.5 3#墩变截面段（合拢段）网状裂缝.49 3.2 主桥有索区双主梁段病害.50 3.2.1 主梁跨中下挠.50 3.3 桥塔病害.50 3.3.1 桥塔斜拉索锚固区开裂.50 3.4 斜拉索病害.50 3.4.1 斜拉索 PU 损伤.50 3.4.2 斜拉索钢丝锈蚀.51 3.4.3 斜拉索索力变化.52 3.5 下部结构病害.52 3.5.1 2#墩及 3#墩支座卡死.52 3.5.2 1#墩支座损坏.53 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 2 3.6 桥面系主要病害.54 3.6.1 桥面铺装破损及裂缝.54 3.6.2 防撞护栏裂缝及混凝土脱落.55 3.6.

4、3 伸缩缝损坏.55 3.7 引桥主要病害.56 3.7.1 T 梁倒角处裂缝.56 3.7.2 1#墩处 50m 跨引桥纵向位移.56 3.7.3 以路代桥段桥面塌陷.57 3.7.4 板式橡胶支座病害.58 3.7.5 铜陵侧引桥 16#墩伸缩缝损坏.58 4.评估及建议评估及建议.60 4.1 依据荷载试验的大桥承载能力评估.60 4.2 依据检测结果的大桥承载能力评估.60 4.2.1 评估方法.60 4.2.2 评估结论.61 4.3 混凝土 CT 检测结果评估.65 4.4 养护及加固建议.65 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 1 铜陵长江公路大桥 评估报告 1.概

5、述概述 铜陵长江大桥位于安徽省铜陵市羊山矶下游600米处，是国家“八五”计划的重点工程，是当时世界上同类型的第3位大跨径桥梁，也是安徽省境内第一座长江大桥，于1991年12月开工建设，1995年12月26日竣工通车。该桥全长2592米，其中主桥总长1152m，为80+90+190+432+190+90+80(m)的7孔连续布置，由主跨432m的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥和边跨连续梁所组成。该桥有索区主梁为预应力混凝土板式结构，梁高2m，桥面宽度23米，包括4条行车道和两侧各1.5米的人行道。桥塔采用H型门式结构，箱形断面，塔高152.53m。斜拉索为扇形布置，每个索面有26对索，索距8m。受

6、业主铜陵长江大桥管理局委托，承接了铜陵长江大桥检测与评估项目。自2009年10月份起，中交公路规划设计院先后完成了对铜陵长江大桥的外观检查、无损检测、斜拉索专项检测、混凝土CT检测、荷载试验等检查、检测与试验项目，取得了丰富的数据。本报告将在各种检测结果与试验数据的基础上，结合计算分析，完成对铜陵长江大桥当前状况的评估，并提出初步的养护及维修建议。本报告所参考的主要标准和资料如下：1、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；2、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）；3、公路桥涵设计通用规范（JTJ 02189）；4、公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规

7、范（JTJ 02385）；5、公路斜拉桥设计细则（JTG/T D65-01-2007）；6、公路斜拉桥设计规范（试行 JTJ027-96）；7、公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）；8、城市桥梁养护技术规范（J298-2003）；9、公路旧桥承载能力鉴定方法（试行1985）；10、混凝土公路桥梁可靠性鉴定规程（DB42/068-92）；铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 2 11、公路桥梁承载能力检测评定规程（征求意见稿2003）；12、预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2000）；13、优质碳素结构钢（GB/T 699-1999）；14、公路桥梁承载能力检

8、测评定规程（报批稿）；15、有关桥梁设计、施工图纸及检测评估维修加固方面的资料。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 3 2.桥梁结构设计验算桥梁结构设计验算 2.1 计算模型和方法计算模型和方法 结构计算按照平面杆系采用有限元计算软件桥梁博士进行分析，结构由主梁、索塔、拉索组成。结构分析的离散图如图2.1-1所示。全桥共540个单元，763个节点。其中：单元1单元165，单元267单元431，单元533单元540为主梁单元；单元166单元214，单元432单元480为索塔单元；单元215单元266，单元481532为斜拉索单元；分析中的边界条件为：索塔底部固结，过渡墩和辅助墩按照活

9、动铰支座模拟，现浇段采用正向单向支承模拟。本验算按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范（JTG D62-2004），以A类预应力混凝土构件的要求进行。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 4 图图 2.1-1 有限元离散图有限元离散图 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 5 2.2 单元的材料及截面计算参数单元的材料及截面计算参数 单元的计算截面类型共 79 种，其中索塔 10 种，主梁 63 种，斜拉索 6 种。材料类型数为 3 种，其具体参数见表 2.2-1。在材料参数中，主梁与索塔按照实际容重和截面积输入自重恒载，斜拉索按照截面积和换算容重输入自重恒载，横隔板的重

10、量按照集中荷载输入。表表 2.2-1 计算模型材料参数汇总计算模型材料参数汇总 材料编号 单元类型 材料类型 弹性模量 容重 热胀系数(MPa)(kN/m3)1 主梁 C48 混凝土3.41E+04 26 1.00E-5 2 索塔 C38 混凝土3.21E+04 26 1.00E-5 3 斜拉索 高强钢丝 1.95E+05 78.5 1.10E-5 注：由于新老规范对混凝土强度等级测定的试验方法不同，按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）的要求，将主梁（C50）、索塔(C40)的混凝土标号分别换算为C48及C38混凝土。2.3 施工流程施工流程 按照竣工图给出的

11、施工流程图，本次验算按下表进行。表表 2.3-1 施工流程表施工流程表 施工工序 施工内容 1(1)主塔施工至中塔柱后，在托架上浇筑主梁 75#、76#梁段，张拉GT1 号钢束。(2)在托架上浇筑 74#、77#梁段，张拉 GT2、LB1、LB2、XT1、XB1号钢束。2(1)主塔施工至标高 133.000 米，安装 A1、J1 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)拆除托架。(3)挂篮在梁上就位。(4)安装 A2、J2 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(5)主塔继续施工直至封顶。3(1)浇筑 73#、78#梁段的半个块件。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 6(2)第二次同步张拉

12、 A2、J2 号斜拉索。(3)浇筑完成 73#、78#梁段。(4)对称张拉 XT2、XB20、XB2、GT3 号钢束。(5)挂篮脱离斜拉索。(6)第三次同步张拉 A2、J2 号斜拉索。(7)挂篮前移。4(1)安装 A3、J3 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 72#、79#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A3、J3 号斜拉索。(4)浇筑完成 72#、79#梁段。(5)对称张拉 XT3、XT20、XB3、XB21、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A3、J3 号斜拉索。(8)挂篮前移。5(1)安装 A4、J4 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑

13、71#、80#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A4、J4 号斜拉索。(4)浇筑完成 71#、80#梁段。(5)对称张拉 XT4、XT21、XB4、XB22、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A4、J4 号斜拉索。(8)挂篮前移。6-10 6、7、8、9、10 与 4、5 阶段类似 11(1)安装 A10、J10 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 65#、86#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A10、J10 号斜拉索。(4)浇筑完成 65#、86#梁段。(5)对称张拉 XT10、XT27、XB10、XB28、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(

14、7)第三次同步张拉 A10、J10 号斜拉索。(8)挂篮前移。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 7 12 a.(1)安装 A11、J11 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 64#、87#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A11、J11 号斜拉索。(4)浇筑完成 64#、87#梁段。(5)对称张拉 XT11、XT28、XB11、XB29、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A11、J11 号斜拉索。(8)挂篮前移。b.(1)2#、7#墩在托架上现浇 21#、22#、23#梁段。(2)对称张拉 T1 号钢束。13 a.(1)安装 A12、J12

15、号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 63#、88#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A12、J12 号斜拉索。(4)浇筑完成 63#、87#梁段。(5)对称张拉 XT12、XT29、XB11、XB12、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A12、J12 号斜拉索。(8)挂篮前移。b.(1)2#、7#墩拆除托架。(2)安装挂篮。c.(1)3#、6#墩在托架上现浇 46#、47#、45#、48#梁段。(2)对称张拉 TT1 号钢束。(3)拆除托架。(4)安装挂篮。14 a.(1)安装 A13、J13 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 62#、89#梁段

16、的半个块件。(3)第二次同步张拉 A13、J13 号斜拉索。(4)浇筑完成 62#、89#梁段。(5)对称张拉 XT13、XT30、XB11、XB13、XB31、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A13、J13 号斜拉索。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 8(8)挂篮前移。b.(1)2#、7#墩悬臂浇筑 20#、24#梁段。(2)对称张拉 T2 束。(3)挂篮前移。c.(1)3#、6#墩悬臂浇筑 44#、49#梁段。(2)对称张拉 TT2、LT1 束。(3)挂篮前移。(4)临时墩施工完毕。15 a.(1)安装 A14、J14 号斜拉索，并进行第一次同步张

17、拉。(2)浇筑 61#、90#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A14、J14 号斜拉索。(4)浇筑完成 61#、90#梁段。(5)对称张拉 XT14、XT31、XB14、XB32、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A14、J14 号斜拉索。(8)挂篮前移。b.(1)2#、7#墩悬臂浇筑 19#、25#梁段。(2)对称张拉 T3 束。(3)挂篮前移。c.(1)3#、6#墩悬臂浇筑 43#、50#梁段。(2)对称张拉 TT3、LT2、LT5 束。(3)挂篮前移。16 a.(1)安装 A15、J15 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 60#、91#梁段的半个

18、块件。(3)第二次同步张拉 A15、J15 号斜拉索。(4)浇筑完成 60#、91#梁段。(5)对称张拉 XT15、XT32、XB15、XB33、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A15、J15 号斜拉索。(8)挂篮前移。b.(1)2#、7#墩悬臂浇筑 18#、26#梁段。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 9(2)对称张拉 T4 束。(3)挂篮前移。c.(1)3#、6#墩悬臂浇筑 42#、51#梁段。(2)对称张拉 TT4-1、TT4-2、LT3 束。(3)挂篮前移。17 a.(1)安装 A16、J16 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 59#

19、、92#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A16、J16 号斜拉索。(4)浇筑完成 59#、92#梁段。(5)对称张拉 XT16、XT33、XB16、XB34、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A16、J16 号斜拉索。(8)挂篮前移。b.(1)2#、7#墩悬臂浇筑 17#、27#梁段。(2)对称张拉 T5 束。(3)挂篮前移。c.(1)3#、6#墩悬臂浇筑 41#、52#梁段。(2)对称张拉 TT5-1、TT5-2、LT4 束。(3)挂篮前移。18 a.(1)安装 A17、J17 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 58#、93#梁段的半个块件。(3)第

20、二次同步张拉 A17、J17 号斜拉索。(4)浇筑完成 58#、93#梁段。(5)对称张拉 XT17、XT34、XB17、XB35、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A17、J17 号斜拉索。(8)挂篮前移。b.(1)2#、7#墩悬臂浇筑 16#、28#梁段。(2)对称张拉 T6 束。(3)挂篮前移。c.(1)3#、6#墩悬臂浇筑 40#、53#梁段。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 10(2)对称张拉 TT6-1、TT6-2 束。(3)挂篮前移。19 a.(1)安装 A18、J18 号斜拉索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 57#、94#梁段的半个块

21、件。(3)第二次同步张拉 A18、J18 号斜拉索。(4)浇筑完成 57#、94#梁段。(5)对称张拉 XT18、XT35、XB18、XB36、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A18、J18 号斜拉索。(8)挂篮前移。(9)第二次同步张拉 A1、J1 号斜拉索。(10)第二次同步张拉 A1、J1 号斜拉索。(11)第四次同步张拉 A2、J2 号斜拉索。b.(1)2#、7#墩悬臂浇筑 15#、29#梁段。(2)对称张拉 T7 束。(3)挂篮前移。c.(1)3#、6#墩悬臂浇筑 39#、54#梁段。(2)对称张拉 TT7 束。20 a.(1)安装 A19、J19 号斜拉

22、索，并进行第一次同步张拉。(2)浇筑 56#、95#梁段的半个块件。(3)第二次同步张拉 A19、J19 号斜拉索。(4)浇筑完成 56#、95#梁段。(5)对称张拉 XT19、XT36、XB19、XB37、GT4 号钢束。(6)挂篮脱离斜拉索。(7)第三次同步张拉 A19、J19 号斜拉索。b.(1)2#、7#墩悬臂浇筑 14#、30#梁段。(2)对称张拉 T8 束。(3)挂篮前移。c.(1)3#、6#墩悬臂挂篮拆除。21 a.(1)江侧前支点挂篮前移就位，岸侧挂篮前移 8 米与 54#块件相连。(2)在 190m 跨合拢段设置水平刚性支承。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 1

23、1(3)在合拢段两端的悬臂上加水箱平衡压重。(4)在合拢段浇筑混凝土，同时分级拆除压重。(5)待混凝土达到设计强度的 80%以后，对称张拉底缘束 2HB9、2HB10 以及顶板束 2HT1、2GT5、2GT8、2GT10。(6)安装 A25、A26 号斜拉索，并进行第一次张拉。b.拆除 3#、6#临时墩及 3#、6#墩临时固结，进行体系转换。22 a.(1)安装 A20、J20 号斜拉索，J20 号斜拉索与江侧挂篮连接，并进行第一次同步张拉。(2)立模浇筑 96 号块件的 1/3 梁段混凝土。(3)第二次同步张拉 A20、J20 号斜拉索。(4)浇筑 96 号块件的 1/3 梁段混凝土。(5)

24、第三次同步张拉 A20、J20 号斜拉索。(6)浇筑完成 98#梁段。(7)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶缘束 2XT37、底缘束2XB38、顶板束 22GT4，拆除斜拉索 J20 与江侧挂篮的连接器。(8)第四次同步张拉 A20、J20。(9)第二次张拉 A25、A26。b.(1)2#、7#墩悬臂挂篮前移就位。(2)立模浇筑 13#、31#块件。(3)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶板束 4T9。23 a.(1)塔两侧挂篮安装就位。(2)安装 A21、J21 号斜拉索，J21 号斜拉索与江侧挂篮连接，并进行第一次同步张拉。(3)立模浇筑 97 号块件的 1/3 梁段混凝

25、土。(4)第二次同步张拉 A21、J21 号斜拉索。(5)浇筑 97 号块件的 1/3 梁段混凝土。(6)第三次同步张拉 A21、J21 号斜拉索。(7)浇筑完成 97#梁段。(8)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶缘束 2XT38、底缘束2XB39、顶板束 22GT4，拆除斜拉索 J21 与江侧挂篮的连接器。(9)第四次同步张拉 A21、J21。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 12(10)第三次张拉 A25、A26。b.(1)2#、7#墩悬臂挂篮前移就位。(2)立模浇筑 12#、32#块件。(3)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶板束 4T10。24 a.(1

26、)塔两侧挂篮安装就位。(2)安装 A22、J22 号斜拉索，J22 号斜拉索与江侧挂篮连接，并进行第一次同步张拉。(3)立模浇筑 98 号块件的 1/3 梁段混凝土。(4)第二次同步张拉 A22、J22 号斜拉索。(5)浇筑 98 号块件的 1/3 梁段混凝土。(6)第三次同步张拉 A22、J22 号斜拉索。(7)浇筑完成 98#梁段。(8)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶缘束 2XT39、底缘束2XB40、顶板束 22GT4，拆除斜拉索 J22 与江侧挂篮的连接器。(9)第四次同步张拉 A22、J22。(10)第四次张拉 A25、A26。b.(1)2#、7#墩悬臂挂篮前移就位。(2

27、)立模浇筑 11#、33#块件。(3)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶板束 4T11。25 a.(1)江侧挂篮前移就位。(2)安装 A23、J23 号斜拉索，J23 号斜拉索与江侧挂篮连接，并进行第一次同步张拉。(3)立模浇筑 99 号块件的 1/3 梁段混凝土。(4)第二次同步张拉 A23、J23 号斜拉索。(5)浇筑 99 号块件的 1/3 梁段混凝土。(6)第三次同步张拉 A23、J23 号斜拉索。(7)浇筑完成 99#梁段。(8)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶缘束 2XT40、底缘束2XB41、顶板束 22GT4，拆除斜拉索 J23 与江侧挂篮的连接器。(9)第四

28、次同步张拉 A23、J23。b.(1)2#、7#墩悬臂挂篮前移就位。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 13(2)立模浇筑 10#、34#块件。(3)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶板束 4T12。26 a.(1)江侧挂篮前移就位。(2)安装 A24、J24 号斜拉索，J24 号斜拉索与江侧挂篮连接，并进行第一次同步张拉。(3)立模浇筑 100 号块件的 1/3 梁段混凝土。(4)第二次同步张拉 A24、J24 号斜拉索。(5)浇筑 100 号块件的 1/3 梁段混凝土。(6)第三次同步张拉 A24、J24 号斜拉索。(7)浇筑完成 100#梁段。(8)待混凝土达到 80

29、%设计强度后，对称张拉顶缘束 2XT41、底缘束2XB42、顶板束 22GT4，拆除斜拉索 J24 与江侧挂篮的连接器。(9)第四次同步张拉 A24、J24。b.(1)2#、7#墩悬臂挂篮前移就位。(2)立模浇筑 9#、35#块件。(3)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶板束 4T13。27 a.(1)江侧挂篮前移就位。(2)安装 J25 号斜拉索，J25 号斜拉索与江侧挂篮连接，并进行第一次同步张拉。(3)立模浇筑 101 号块件的 1/3 梁段混凝土。(4)第二次张拉 J25 号斜拉索，并第五次张拉斜拉索 A25，并同步进行。(5)浇筑 101 号块件的 1/3 梁段混凝土。(6)

30、第三次张拉 J25 号斜拉索。(7)浇筑完成 101#梁段。(8)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶缘束 2XT42、底缘束2XB43、顶板束 22GT4，拆除斜拉索 J25 与江侧挂篮的连接器。(9)第四次张拉斜拉索 J25，第六次张拉斜拉索 A25，并同步进行。b.(1)2#、7#墩悬臂挂篮前移就位。(2)立模浇筑 8#、36#块件。(3)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶板束 4T14。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 14 28 a.(1)江侧挂篮前移就位。(2)安装 J26 号斜拉索，J26 号斜拉索与江侧挂篮连接，并进行第一次同步张拉。(3)立模浇筑

31、102 号块件的 1/3 梁段混凝土。(4)第二次张拉 J26 号斜拉索。(5)浇筑 102 号块件的 1/3 梁段混凝土。(6)第三次张拉 J26 号斜拉索。(7)浇筑完成 101#梁段。(8)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶缘束 2XT42、底缘束2XB43、顶板束 22GT4，拆除斜拉索 J25 与江侧挂篮的连接器。(9)第四次张拉斜拉索 J25，第六次张拉斜拉索 A25，并同步进行。b.(1)2#、7#墩悬臂挂篮前移就位。(2)立模浇筑 8#、36#块件。(3)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶板束 4T14。29(1)江侧挂篮后退 8 米。(2)在中跨合拢段安装合拢

32、吊架。(3)在合拢段设置水平刚性支承。(4)在合拢段两端的悬臂上加水箱平衡压重。(5)浇筑合拢段混凝土，同时分级拆除压重。(6)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉顶缘合拢束 2XZT5、2XZT4、2XZT3、2XZT2、2XZT1，底缘合拢束 2XZB9、2XZB8、2XZB6、2XZB5、2XZB4、2XZB3、2XZB2、2XZB1、2XZB7，顶板合拢束 10XZT7、10XZT6。(7)拆除合拢段吊架。(8)张拉 190 米跨底缘束 2HB8。(9)拆除前支点挂篮，拆除 4#、5#墩临时固结。(10)拆除顶缘临时束 LT1、LT2、LT3、LT4、LT5。(11)安装 1#、8

33、#墩附近的落地支架并预压。30(1)立模浇筑 1#段混凝土。(2)2#、7#墩挂篮前移与 5#、39#梁段相连接。(3)第 5 次张拉斜拉索 J26,第六次张拉斜拉索 A26,并同步进行。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 15(4)在 90 米跨合拢段设置水平刚性支承。(5)在 90 米跨合拢段两端的悬臂上加水箱平衡压重。(6)浇筑合拢段混凝土，同时分级拆除压重。(7)待混凝土达到 80%设计强度后，先对称张拉底板横向预应力束，再对称张拉顶板合拢束 2HT2、2GT6、2GT7、2GT9 及底板合拢束2HB5、2HB3、2HB7-1、2HB6-1、2HB7-2、2HB6-2、2H

34、B4、2HB2、2HB1、6GT12、8GT11。(8)拆除 2#、7#墩顶的临时固结，进行体系转换。31(1)在 80 米跨合拢段设置水平刚性支承。(2)在合拢段两端加水箱平衡压重。(3)立模浇筑合拢段混凝土，同时分级拆除压重。(4)待混凝土达到 80%设计强度后，对称张拉底板合拢束 2B9、2B8、2B7、2B2、2B6、2B5、2B4、2B3、2B2、2B1。(5)拆除 2#、7#墩悬臂上的挂篮。(6)拆除 1#、8#墩附近的落地支架。32(1)桥面系（桥面铺状、护栏、灯柱、隔离墩、泻水管等）。(2)建成通车。2.4 计算参数计算参数(1)交通荷载：汽车-超20级，挂车-120。汽车横向

35、折减系数0.67。汽车偏载系数1.15。人群，3.5kN/m2。(2)一期恒载混凝土材料特性：容重 26 kN/m3；主梁弹性模量 3.41104 Mpa，索塔弹性模量 3.21104 Mpa。二期恒载取为62.8kN/m。(3)整体升降温：升温20 oC，降温20 oC。截面温差按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）中关于混凝土铺装的规定取值。(4)混凝土的收缩徐变参数：混凝土平均湿度取70，收缩徐变时间为5110天。(5)预应力钢束材料特性如下表：表表 2.4-1 预应力计算参数表预应力计算参数表 弹性模量 张拉控制应力 松弛率 一端锚具变形及钢束回缩值 钢绞线 1.95105

36、 Mpa 1395MPa 0.025 6 mm 螺纹钢筋 2105 Mpa 739Mpa 0.05 2mm 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 16 管道 孔道摩阻系数 孔道偏差系数 0.35 0.003(7)汽车荷载冲击系数为：1.05。(8)桥梁设计安全等级：一级；结构重要性系数：1.1。(9)按照存档的现场施工文件中记录的索力取值。经过计算，计算索力与本次检测实测索力的对比情况如下表所示。表表 2.4-2 理论索力与实测索力误差统计理论索力与实测索力误差统计 误差范围 斜拉索对数 所占比例 20%4 3.80%15%20%4 3.80%10%15%9 8.65%5%10%34

37、 31.48%0%5%53 50.96%从表中数据可知，大多数斜拉索计算索力与实测索力的误差在10%以内。考虑到测试误差的影响，认为有限元模型精度满足分析要求。2.5 荷载组合荷载组合 本次验算考虑两种荷载组合，如下所示：组合一：恒载+汽车荷载+人群荷载 组合二：恒载+汽车荷载+人群荷载+整体升降温+截面温差 各种荷载的取值见2.4节。2.6 组合一计算结果组合一计算结果 2.6.1 持久状况承载能力极限状态计算持久状况承载能力极限状态计算（1）主梁承载能力验算）主梁承载能力验算 主梁无索区为受弯构件，主梁有索区为偏心受压（受拉）构件，其最大荷载效应与抗力如下图所示。图中无索区内力及抗力单位为

38、kNm,有索区内力及抗力单位为kN。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 17-1273928.44-737421.33336683.47142006.103698.9412026.71353498.38139620.41-762598.62-1273928.44 图图 2.6-1 最大弯矩下结构轴力（弯矩）及其抗力（最大弯矩下结构轴力（弯矩）及其抗力（kN、kNm）-1273906.08-1081908.87-1273928.44-1102466.32249042.95176694.11174931.33257642.944573.4983906.91 图图 2.6-2 最小弯矩下

39、结构轴力（弯矩）及其抗力（最小弯矩下结构轴力（弯矩）及其抗力（kN、kNm）关键截面荷载效应及其抗力如下表所示。表表 2.6-1 主梁承载能力验算表主梁承载能力验算表 截面 受力模式 轴力 弯矩 抗力 是否满足(kN)(kNm)数值 单位 第 1 跨跨中 下拉受弯-2.550E+041.396E+05 kNm 是 上拉受弯-7.114E+04-2.099E+05 kNm 是 2#墩墩顶 下拉受弯 不存在-上拉受弯-1.082E+06-1.274E+06 kNm 是 第 2 跨跨中 下拉受弯-5.053E+041.412E+05 kNm 是 上拉受弯-4.570E+04-1.757E+05 kN

40、m 是 3#墩墩顶 下拉偏压 不存在 是 上拉偏压 3.396E+04-2.299E+058.268E+04 kN 是 第 3 跨跨中 下拉偏压 1.142E+051.511E+043.101E+05 kN 是 上拉偏压 1.266E+05-2.316E+042.571E+05 kN 是 4#墩墩顶 下拉偏压 不存在-上拉偏压 1.560E+05-4.299E+042.226E+05 kN 是 主跨跨中 下拉偏压 3.414E+034.287E+041.121E+04 kN 是 上拉偏压 不存在-5#墩墩顶 下拉偏压 不存在-上拉偏压 1.560E+05-4.364E+042.213E+05

41、kN 是 第 5 跨跨中 下拉偏压 1.143E+051.489E+043.106E+05 kN 是 上拉偏压 1.267E+05-2.326E+042.569E+05 kN 是 6#墩墩顶 下拉偏压 不存在-上拉偏压 3.403E+04-2.306E+058.263E+04 kN 是 第 6 跨跨中 下拉受弯-4.883E+041.412E+05 kNm 是 上拉受弯-4.740E+04-1.757E+05 kNm 是 7#墩墩顶 下拉受弯 不存在-铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 18 上拉受弯-1.102E+06-1.274E+06 kNm 是 第 7 跨跨中 下拉受弯-2

42、.179E+041.396E+05 kNm 是 上拉受弯-7.484E+04-2.099E+05 kNm 是 说明：按照竣工图纸及成桥索力测量结果，该桥结构及索力并非完全对称，所以计算结果也并不对称。承载能力满足规范要求。（2）索塔承载能力验算）索塔承载能力验算 索塔为受压构件，其最大荷载效应与抗力如下图所示。图中标出了塔柱根部的荷载效应及其抗力。承载能力满足规范要求。轴力：425417.35抗力：1475179.92 图图 2.6-3 4#塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）轴力：523329.51抗力：1455258.02 图图 2.6-4 4#塔最小弯矩

43、下结构轴力及相应抗力（塔最小弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 19 轴力：425474.51抗力：1471468.86 图图 2.6-5 5#塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）轴力：523389.87抗力：1459013.48 图图 2.6-6 5#塔最小弯矩下结构轴力及相应抗力（塔最小弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）2.6.2 持久状况抗裂验算持久状况抗裂验算 在短期效应组合及长期效应组合下，主梁最小正应力及最大主拉应力如下图所示。3.869.343.809.332.772.67 图图 2.6-7 短期效应组合

44、下主梁上缘最小应力图短期效应组合下主梁上缘最小应力图(Mpa)铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 20-0.96-0.82-0.49-0.39-0.14 图图 2.6-8 短期效应组合下主梁下缘最小应力图短期效应组合下主梁下缘最小应力图(Mpa)-3.49-1.97-3.82-2.14 图图 2.6-9 短期效应组合下主梁最大主拉应力图短期效应组合下主梁最大主拉应力图(Mpa)6.236.103.573.83 图图 2.6-10 长期效应组合下主梁上缘最小应力图长期效应组合下主梁上缘最小应力图(Mpa)0.060.201.66 图图 2.6-11 长期效应组合下主梁下缘最小应力图长

45、期效应组合下主梁下缘最小应力图(Mpa)各种组合下应力验算如下表所示。在短期效应组合及长期效应组合下，主梁的正截面抗裂满足规范的要求。斜截面抗裂验算不满足规范要求，无索区梁主拉应力超标。具体如下表所示。表表 2.6-2 抗裂验算表抗裂验算表(Mpa)组合类型 应力类型 最大拉应力 规范要求 是否满足 短期效应组合 上缘正应力 无-1.82 是 下缘正应力-0.96-1.82 是 主拉应力-3.82-1.30 否 长期效应组合 上缘正应力 无 0 是 下缘正应力 无 0 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 21 2.6.3 持久状况应力验算持久状况应力验算 对于C48混凝土，标准

46、组合下，主梁最大正应力应小于15.64Mpa。经计算，该桥主梁在标准组合下4#墩及5#墩下缘应力最大为19.13Mpa，不满足规范要求。第2跨及第6跨无索区与有索区相交处下缘压应力最大为17.95Mpa，不满足规范要求。17.9519.0819.1316.8415.3615.8111.2311.1812.80 12.39 图图 2.6-12 标准组合下主梁最大压应力标准组合下主梁最大压应力(Mpa)19.0819.1316.8417.9516.9816.9116.5216.78 图图 2.6-13 标准组合下主梁最大主压应力标准组合下主梁最大主压应力(Mpa)对于C48混凝土，标准组合下，主梁

47、最大主压应力应小于18.77Mpa。经计算，该桥主梁在标准组合下4#墩及5#墩附近主压应力最大为19.13Mpa，不满足规范要求。2.6.4 挠度验算挠度验算 该桥在汽车荷载作用下，最大挠度为0.272m。按照公路斜拉桥设计细则（JTG/T D65-01-2007），最大容许值为0.864m，满足规范要求。2.7 组合二计算结果组合二计算结果 2.7.1 持久状况承载能力极限状态计算持久状况承载能力极限状态计算（1）主梁承载能力验算）主梁承载能力验算 主梁无索区为受弯构件，主梁有索区为偏心受压（受拉）构件，其最大荷载效应与抗力如下图所示。图中无索区内力及抗力单位为kNm,有索区内力及抗力单位为

48、kN。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 22-716886.59-1273928.44-741880.17-1273928.44195932.13138188.0599114.66197544.823386.029607.92 图图 2.7-1 最大弯矩下结构轴力（弯矩）及其抗力（最大弯矩下结构轴力（弯矩）及其抗力（kN、kNm）-1090900.40-1273928.44-1111494.89-1273928.44 图图 2.7-2 最小弯矩下结构轴力（弯矩）及其抗力（最小弯矩下结构轴力（弯矩）及其抗力（kN、kNm）关键截面荷载效应及其抗力如下表所示。表表 2.7-1 主梁承

49、载能力验算表主梁承载能力验算表 截面 受力模式 轴力 弯矩 抗力 是否满足(kN)(kNm)数值 单位 第 1 跨跨中 下拉受弯-3.301E+041.396E+05 kNm 是 上拉受弯-7.465E+04-2.099E+05 kNm 是 2#墩墩顶 下拉受弯 不存在-上拉受弯-1.091E+06-1.274E+06 kNm 是 第 2 跨跨中 下拉受弯-6.132E+041.412E+05 kNm 是 上拉受弯-5.092E+04-1.757E+05 kNm 是 3#墩墩顶 下拉偏压 不存在-上拉偏压 3.400E+04-2.307E+058.252E+04 kN 是 第 3 跨跨中 下拉

50、偏压 1.143E+052.001E+042.993E+05 kN 是 上拉偏压 1.263E+05-2.522E+042.512E+05 kN 是 4#墩墩顶 下拉偏压 不存在-上拉偏压 1.558E+05-4.518E+042.181E+05 kN 是 主跨跨中 下拉偏压 3.521E+034.741E+041.043E+04 kN 是 上拉偏压 不存在-5#墩墩顶 下拉偏压 不存在-上拉偏压 1.558E+05-4.580E+042.169E+05 kN 是 第 5 跨跨中 下拉偏压 1.144E+051.972E+043.000E+05 kN 是 上拉偏压 1.264E+05-2.53

51、9E+042.507E+05 kN 是 6#墩墩顶 下拉偏压 不存在-上拉偏压 3.408E+04-2.312E+058.252E+04 kN 是 第 6 跨跨中 下拉受弯-5.971E+041.412E+05 kNm 是 上拉受弯-5.253E+04-1.757E+05 kNm 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 23 7#墩墩顶 下拉受弯 不存在-上拉受弯-1.111E+06-1.274E+06 kNm 是 第 7 跨跨中 下拉受弯-2.934E+041.396E+05 kNm 是 上拉受弯-7.831E+04-2.099E+05 kNm 是 说明：按照竣工图纸及成桥索力测

52、量结果，该桥结构及索力并非完全对称，所以计算结果也并不对称。承载能力满足规范要求。（2）索塔承载能力验算）索塔承载能力验算 索塔为受压构件，其最大荷载效应与抗力如下图所示。图中标出了塔柱根部的荷载效应及其抗力。承载能力满足规范要求。轴力：421412.08抗力：1573171.08 图图 2.7-3 4#塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 24 轴力：517674.92抗力：1423823.23 图图 2.7-4 4#塔最小弯矩下结构轴力及相应抗力（塔最小弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）抗力：1421981.15

53、轴力：517550.77 图图2.7-5 5#塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（塔最大弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 25 弯矩：1451736.05轴力：518242.96 图图2.7-6 5#塔最小弯矩下结构轴力及相应抗力（塔最小弯矩下结构轴力及相应抗力（kN）2.7.2 持久状况抗裂验算持久状况抗裂验算 在短期效应组合及长期效应组合下，主梁最小正应力及最大主拉应力如下图所示。-2.64-2.42-2.88-2.33 图图2.7-7 短期效应组合下主梁上缘最小应力图短期效应组合下主梁上缘最小应力图(Mpa)-1.32-1.19 图图2.7-8

54、短期效应组合下主梁下缘最小应力图短期效应组合下主梁下缘最小应力图(Mpa)-3.81-2.08-1.82-3.97 图图2.7-9 短期效应组合下主梁最大主拉应力图短期效应组合下主梁最大主拉应力图(Mpa)铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 26 1.701.741.462.73 图图2.7-10长期效应组合下主梁上缘最小应力图长期效应组合下主梁上缘最小应力图(Mpa)0.070.20 图图2.7-11长期效应组合下主梁下缘最小应力图长期效应组合下主梁下缘最小应力图(Mpa)各种组合下应力验算如下表所示。在短期效应组合及长期效应组合下，主梁的正截面抗裂验算不满足规范的要求，上缘拉应

55、力超标。斜截面抗裂验算不满足规范要求，无索区梁主拉应力超标。具体如下表所示。表表2.7-2 抗裂验算表抗裂验算表(Mpa)组合类型 应力类型 最大拉应力 规范要求 是否满足 短期效应组合 上缘正应力-2.88-1.82 否 下缘正应力-1.32-1.82 是 主拉应力-3.97-1.30 否 长期效应组合 上缘正应力 无 0 是 下缘正应力 无 0 是 2.7.3 持久状况应力验算持久状况应力验算 对于C48混凝土，标准组合下，主梁最大正应力应小于15.64Mpa。经计算，该桥主梁在标准组合下4#墩及5#墩下缘应力最大为19.50Mpa，不满足规范要求。第2跨及第6跨无索区与有索区相交处下缘压

56、应力最大为18.64Mpa，不满足规范要求。跨中区域上缘最大压应力20.70Mpa，不满足规范要求。19.4718.6419.5017.5120.69 20.7019.4719.4316.2115.5618.9218.91 图图2.7-12标准组合下主梁最大压应力标准组合下主梁最大压应力(Mpa)铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 27 17.9519.4719.4620.6920.7019.4317.9019.50 图图2.7-13 标准组合下主梁最大主压应力标准组合下主梁最大主压应力(Mpa)对于C48混凝土，标准组合下，主梁最大主压应力应小于18.77Mpa。经计算，该桥主梁

57、在标准组合主压应力在3#、4#、5#、6#墩墩顶区域及跨中位置最大主压应力均不满足规范要求，最大可达22.70Mpa。2.7.4 挠度验算挠度验算 该桥在汽车荷载作用下，最大挠度为0.272m。按照公路斜拉桥设计细则（JTG/T D65-01-2007），最大容许值为0.864m，满足规范要求。2.7.5 桥面铺装材料类型对结构受力的影响桥面铺装材料类型对结构受力的影响 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）对于混凝土铺装情况下，截面温差的规定较为严格。考虑到该桥混凝土铺装破损严重，行车舒适性差，建议在后续的加固维修中将目前的混凝土铺装改为沥青铺装。下表是按照10c

58、m沥青铺装与当前的混凝土铺装抗裂验算的对比。表表2.7-3 不同铺装类型下抗裂验算对比表不同铺装类型下抗裂验算对比表(Mpa)组合类型 应力类型 混凝土铺装最大拉应力 沥青铺装最大拉应力 规范要求 短期效应组合 上缘正应力-2.88-1.72-1.82 下缘正应力-1.32-1.24-1.82 主拉应力-3.97-3.94-1.30 长期效应组合 上缘正应力 无 无 0 下缘正应力 无 无 0 从表中可见，采用沥青铺装后，主梁上下缘的拉应力均有减小，正截面抗裂验算满足规范要求。下表是按照10cm沥青铺装与当前的混凝土铺装持久状况应力验算的对比。表表2.7-3 应力验算表应力验算表(Mpa)应力

59、类型 混凝土铺装 沥青铺装 规范要求 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 28 最大正应力 20.70 18.04 15.64 最大主压应力 20.70 18.04 18.77 从表中可见，采用沥青铺装后，主梁正应力及主应力均有较大的减小，持久状况主应力满足规范要求，但持久状况正应力仍不满足规范要。2.8 斜拉索索力验算斜拉索索力验算 在本次检测中，对全桥208根斜拉索在恒载状态下的索力都做了测量。因此，索力验算中恒载的索力采用实测值。由活载产生的索力采用理论计算的结果。具体验算结果如下表所示。表表2.8-1 索力验算表索力验算表 序号 索号 恒载索力(kN)活载索力(kN)恒+活

60、(kN)索截面积(cm2)应力(Mpa)允许应力(Mpa)是否 满足 1 4AS01 3623.9 237.9 3861.8 53.49 722.0 640 否 2 4AS02 2581.9 232.5 2814.3 41.95 670.9 640 否 3 4AS03 1948.6 252.4 2200.9 41.95 524.6 640 是 4 4AS04 2148.1 267.3 2415.4 41.95 575.8 640 是 5 4AS05 2334.8 275.5 2610.3 41.95 622.2 640 是 6 4AS06 2489.5 356.3 2845.8 53.49 5

61、32.0 640 是 7 4AS07 2599.4 360.5 2959.9 53.49 553.3 640 是 8 4AS08 2666.9 363.2 3030.1 53.49 566.5 640 是 9 4AS09 2607.7 364.8 2972.5 53.49 555.7 640 是 10 4AS10 2736.7 363.1 3099.8 53.49 579.5 640 是 11 4AS11 3065.7 417.0 3482.7 62.73 555.2 640 是 12 4AS12 3068.8 407.7 3476.5 62.73 554.2 640 是 13 4AS13 3

62、142.4 385.8 3528.1 62.73 562.4 640 是 14 4AS14 3132.3 384.7 3516.9 62.73 560.6 640 是 15 4AS15 3254.8 385.8 3640.5 62.73 580.3 640 是 16 4AS16 3436.5 440.7 3877.2 71.97 538.7 640 是 17 4AS17 3295.8 442.5 3738.3 71.97 519.4 640 是 18 4AS18 3303.6 443.1 3746.7 71.97 520.6 640 是 19 4AS19 2948.0 462.6 3410.6

63、 71.97 473.9 640 是 20 4AS20 2895.5 511.5 3407.0 71.97 473.4 640 是 21 4AS21 3260.1 543.0 3803.1 71.97 528.4 640 是 22 4AS22 3616.7 705.5 4322.2 92.74 466.1 640 是 23 4AS23 4178.6 751.5 4930.1 92.74 531.6 640 是 24 4AS24 5144.6 876.5 6021.1 101.98 590.4 640 是 25 4AS25 6205.6 918.0 7123.6 101.98 698.5 640

64、 否 26 4AS26 6772.8 927.5 7700.3 101.98 755.1 640 否 27 4JS01 3645.7 242.3 3887.9 53.49 726.9 640 否 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 29 28 4JS02 2587.0 235.8 2822.8 41.95 672.9 640 否 29 4JS03 1853.9 254.8 2108.7 41.95 502.7 640 是 30 4JS04 2121.2 270.3 2391.5 41.95 570.1 640 是 31 4JS05 2266.0 270.2 2536.2 41.95

65、 604.6 640 是 32 4JS06 2311.7 343.5 2655.2 53.49 496.4 640 是 33 4JS07 2412.6 343.7 2756.3 53.49 515.3 640 是 34 4JS08 2658.4 342.4 3000.8 53.49 561.0 640 是 35 4JS09 2709.2 3.4 2712.6 53.49 507.1 640 是 36 4JS10 2668.4 342.1 3010.5 53.49 562.8 640 是 37 4JS11 3025.2 407.0 3432.1 62.73 547.1 640 是 38 4JS1

66、2 2960.0 415.0 3375.0 62.73 538.0 640 是 39 4JS13 3189.2 424.7 3613.9 62.73 576.1 640 是 40 4JS14 3096.5 421.9 3518.3 62.73 560.9 640 是 41 4JS15 3300.3 419.2 3719.4 62.73 592.9 640 是 42 4JS16 3329.3 473.2 3802.5 71.97 528.3 640 是 43 4JS17 3596.3 463.7 4060.0 71.97 564.1 640 是 44 4JS18 3521.9 452.2 397

67、4.1 71.97 552.2 640 是 45 4JS19 3817.9 439.2 4257.0 71.97 591.5 640 是 46 4JS20 3818.1 429.6 4247.6 71.97 590.2 640 是 47 4JS21 3945.4 431.8 4377.2 71.97 608.2 640 是 48 4JS22 4273.0 556.0 4829.0 92.74 520.7 640 是 49 4JS23 4480.3 561.5 5041.8 92.74 543.6 640 是 50 4JS24 4338.2 618.5 4956.7 101.98 486.1 6

68、40 是 51 4JS25 4446.9 656.5 5103.4 101.98 500.4 640 是 52 4JS26 4524.3 680.0 5204.3 101.98 510.3 640 是 53 4AX01 3698.8 237.85 3936.6 53.49 736.0 640 否 54 4AX02 2710.8 232.45 2943.3 41.95 701.6 640 否 55 4AX03 1857.4 252.35 2109.8 41.95 502.9 640 是 56 4AX04 2206.8 267.25 2474.1 41.95 589.8 640 是 57 4AX0

69、5 2336.3 275.5 2611.8 41.95 622.6 640 是 58 4AX06 2552.1 356.25 2908.3 53.49 543.7 640 是 59 4AX07 2710.1 360.45 3070.5 53.49 574.0 640 是 60 4AX08 2739.6 363.2 3102.8 53.49 580.1 640 是 61 4AX09 2827.0 364.75 3191.7 53.49 596.7 640 是 62 4AX10 2824.1 363.1 3187.2 53.49 595.8 640 是 63 4AX11 2961.9 417 33

70、78.9 62.73 538.6 640 是 64 4AX12 3147.8 407.65 3555.4 62.73 566.8 640 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 30 65 4AX13 3131.3 385.75 3517.0 62.73 560.7 640 是 66 4AX14 3201.2 384.65 3585.8 62.73 571.6 640 是 67 4AX15 3388.8 385.75 3774.6 62.73 601.7 640 是 68 4AX16 3461.5 440.7 3902.2 71.97 542.2 640 是 69 4AX17 35

71、51.5 442.45 3993.9 71.97 554.9 640 是 70 4AX18 3207.5 443.1 3650.6 71.97 507.2 640 是 71 4AX19 3189.3 462.6 3651.9 71.97 507.4 640 是 72 4AX20 3025.9 511.5 3537.4 71.97 491.5 640 是 73 4AX21 3008.0 543 3551.0 71.97 493.4 640 是 74 4AX22 3641.3 705.5 4346.8 92.74 468.7 640 是 75 4AX23 4511.9 751.5 5263.4 9

72、2.74 567.5 640 是 76 4AX24 5049.8 876.5 5926.3 101.98 581.1 640 是 77 4AX25 6318.3 918 7236.3 101.98 709.6 640 否 78 4AX26 6571.3 927.5 7498.8 101.98 735.3 640 否 79 4JX01 3657.5 242.25 3899.8 53.49 729.1 640 否 80 4JX02 2734.8 235.75 2970.6 41.95 708.1 640 否 81 4JX03 1892.0 254.8 2146.8 41.95 511.7 640

73、是 82 4JX04 2036.8 270.25 2307.1 41.95 550.0 640 是 83 4JX05 2276.3 270.2 2546.5 41.95 607.0 640 是 84 4JX06 2280.7 343.45 2624.2 53.49 490.6 640 是 85 4JX07 2406.0 343.7 2749.7 53.49 514.1 640 是 86 4JX08 2604.4 342.35 2946.8 53.49 550.9 640 是 87 4JX09 2617.5 3.4165 2620.9 53.49 490.0 640 是 88 4JX10 273

74、1.0 342.1 3073.1 53.49 574.5 640 是 89 4JX11 2923.3 406.95 3330.3 62.73 530.9 640 是 90 4JX12 2971.0 415 3386.0 62.73 539.8 640 是 91 4JX13 3170.4 424.65 3595.1 62.73 573.1 640 是 92 4JX14 3089.3 421.85 3511.1 62.73 559.7 640 是 93 4JX15 3295.2 419.15 3714.3 62.73 592.1 640 是 94 4JX16 3433.5 473.2 3906.7

75、 71.97 542.8 640 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 31 95 4JX17 3535.2 463.65 3998.9 71.97 555.6 640 是 96 4JX18 3502.1 452.2 3954.3 71.97 549.4 640 是 97 4JX19 3826.9 439.15 4266.0 71.97 592.7 640 是 98 4JX20 3815.3 429.55 4244.8 71.97 589.8 640 是 99 4JX21 3799.9 431.8 4231.7 71.97 588.0 640 是 100 4JX22 4869.0

76、 556 5425.0 92.74 585.0 640 是 101 4JX23 4545.2 561.5 5106.7 92.74 550.6 640 是 102 4JX24 4283.0 618.5 4901.5 101.98 480.6 640 是 103 4JX25 4649.8 656.5 5306.3 101.98 520.3 640 是 104 4JX26 4901.5 680 5581.5 101.98 547.3 640 是 105 5AS01 3403.4 238.4 3641.8 53.49 680.8 640 否 106 5AS02 2549.4 232.65 2782.

77、1 41.95 663.2 640 否 107 5AS03 1875.5 252.1 2127.6 41.95 507.2 640 是 108 5AS04 1987.9 267.75 2255.6 41.95 537.7 640 是 109 5AS05 2309.0 275.6 2584.6 41.95 616.1 640 是 110 5AS06 2475.1 356.6 2831.7 53.49 529.4 640 是 111 5AS07 2623.4 360.55 2983.9 53.49 557.8 640 是 112 5AS08 2601.2 363.25 2964.4 53.49 5

78、54.2 640 是 113 5AS09 2900.4 364.8 3265.2 53.49 610.4 640 是 114 5AS10 2761.4 363.25 3124.7 53.49 584.2 640 是 115 5AS11 2971.0 417.3 3388.3 62.73 540.1 640 是 116 5AS12 3020.5 407.9 3428.4 62.73 546.5 640 是 117 5AS13 3025.6 386.15 3411.7 62.73 543.9 640 是 118 5AS14 3284.9 384.7 3669.6 62.73 585.0 640 是

79、 119 5AS15 3097.2 386 3483.2 62.73 555.3 640 是 120 5AS16 3224.1 440.3 3664.4 71.97 509.2 640 是 121 5AS17 3284.2 442.8 3727.0 71.97 517.9 640 是 122 5AS18 3131.1 437.3 3568.4 71.97 495.8 640 是 123 5AS19 3177.9 463.75 3641.7 71.97 506.0 640 是 124 5AS20 2845.1 510 3355.1 71.97 466.2 640 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程

80、初步设计 计算报告 32 125 5AS21 3052.5 543.5 3596.0 71.97 499.6 640 是 126 5AS22 3700.0 706 4406.0 92.74 475.1 640 是 127 5AS23 4464.7 754.5 5219.2 92.74 562.8 640 是 128 5AS24 5218.0 880 6098.0 101.98 598.0 640 是 129 5AS25 6258.1 917 7175.1 101.98 703.6 640 否 130 5AS26 6498.7 927.5 7426.2 101.98 728.2 640 否 13

81、1 5JS01 3366.6 241.85 3608.4 53.49 674.6 640 否 132 5JS02 2580.4 235.75 2816.1 41.95 671.3 640 否 133 5JS03 1784.8 255.15 2039.9 41.95 486.3 640 是 134 5JS04 2113.8 269.85 2383.6 41.95 568.2 640 是 135 5JS05 2394.5 270.1 2664.6 41.95 635.2 640 是 136 5JS06 2342.4 343.1 2685.5 53.49 502.0 640 是 137 5JS07

82、2414.8 343.45 2758.2 53.49 515.6 640 是 138 5JS08 2556.2 342.15 2898.4 53.49 541.8 640 是 139 5JS09 2783.4 3.417 2786.8 53.49 521.0 640 是 140 5JS10 2758.2 341.9 3100.1 53.49 579.6 640 是 141 5JS11 2928.3 406.8 3335.1 62.73 531.7 640 是 142 5JS12 2958.1 414.9 3373.0 62.73 537.7 640 是 143 5JS13 3082.0 424

83、.45 3506.4 62.73 559.0 640 是 144 5JS14 3048.0 421.5 3469.5 62.73 553.1 640 是 145 5JS15 3186.0 418.65 3604.6 62.73 574.6 640 是 146 5JS16 3371.2 472.9 3844.1 71.97 534.1 640 是 147 5JS17 3495.0 463.25 3958.2 71.97 550.0 640 是 148 5JS18 3629.4 452.5 4081.9 71.97 567.2 640 是 149 5JS19 3697.4 439.2 4136.6

84、 71.97 574.8 640 是 150 5JS20 3787.2 431.05 4218.2 71.97 586.1 640 是 151 5JS21 3931.1 434 4365.1 71.97 606.5 640 是 152 5JS22 4302.2 550 4852.2 92.74 523.2 640 是 153 5JS23 4403.0 562.5 4965.5 92.74 535.4 640 是 154 5JS24 4298.8 623.5 4922.3 101.98 482.7 640 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 33 155 5JS25 4287.8

85、 647.5 4935.3 101.98 484.0 640 是 156 5JS26 4473.0 688 5161.0 101.98 506.1 640 是 157 5AX01 3464.3 238.4 3702.7 53.49 692.2 640 否 158 5AX02 2608.0 232.65 2840.7 41.95 677.2 640 否 159 5AX03 1818.3 252.1 2070.4 41.95 493.5 640 是 160 5AX04 2066.9 267.75 2334.7 41.95 556.5 640 是 161 5AX05 2315.7 275.6 259

86、1.3 41.95 617.7 640 是 162 5AX06 2530.0 356.6 2886.6 53.49 539.7 640 是 163 5AX07 2519.4 360.55 2879.9 53.49 538.4 640 是 164 5AX08 2658.5 363.25 3021.7 53.49 564.9 640 是 165 5AX09 2779.3 364.8 3144.1 53.49 587.8 640 是 166 5AX10 2761.9 363.25 3125.1 53.49 584.2 640 是 167 5AX11 3102.7 417.3 3520.0 62.73

87、 561.1 640 是 168 5AX12 3088.5 407.9 3496.4 62.73 557.4 640 是 169 5AX13 3001.6 386.15 3387.7 62.73 540.0 640 是 170 5AX14 3034.3 384.7 3419.0 62.73 545.0 640 是 171 5AX15 3151.4 386 3537.4 62.73 563.9 640 是 172 5AX16 3217.5 440.3 3657.8 71.97 508.2 640 是 173 5AX17 3347.3 442.8 3790.1 71.97 526.6 640 是

88、174 5AX18 3111.6 437.3 3548.9 71.97 493.1 640 是 175 5AX19 3269.0 463.75 3732.7 71.97 518.7 640 是 176 5AX20 2942.6 510 3452.6 71.97 479.7 640 是 177 5AX21 3309.9 543.5 3853.4 71.97 535.4 640 是 178 5AX22 3605.1 706 4311.1 92.74 464.9 640 是 179 5AX23 4588.1 754.5 5342.6 92.74 576.1 640 是 180 5AX24 5489.

89、2 880 6369.2 101.98 624.6 640 是 181 5AX25 6329.1 917 7246.1 101.98 710.5 640 否 182 5AX26 7232.6 927.5 8160.1 101.98 800.2 640 否 183 5JX01 3438.8 241.85 3680.7 53.49 688.1 640 否 184 5JX02 2527.8 235.75 2763.5 41.95 658.8 640 否 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 34 185 5JX03 1850.0 255.15 2105.2 41.95 501.8 640

90、是 186 5JX04 2017.9 269.85 2287.8 41.95 545.4 640 是 187 5JX05 2245.1 270.1 2515.2 41.95 599.6 640 是 188 5JX06 2327.4 343.1 2670.5 53.49 499.3 640 是 189 5JX07 2409.7 343.45 2753.2 53.49 514.7 640 是 190 5JX08 2528.9 342.15 2871.1 53.49 536.8 640 是 191 5JX09 2713.4 3.417 2716.8 53.49 507.9 640 是 192 5JX

91、10 2672.4 341.9 3014.3 53.49 563.5 640 是 193 5JX11 2828.6 406.8 3235.4 62.73 515.8 640 是 194 5JX12 2933.2 414.9 3348.1 62.73 533.7 640 是 195 5JX13 3047.4 424.45 3471.8 62.73 553.5 640 是 196 5JX14 3076.7 421.5 3498.2 62.73 557.7 640 是 197 5JX15 3316.7 418.65 3735.4 62.73 595.5 640 是 198 5JX16 3320.5

92、472.9 3793.4 71.97 527.1 640 是 199 5JX17 3606.9 463.25 4070.1 71.97 565.5 640 是 200 5JX18 3649.5 452.5 4102.0 71.97 570.0 640 是 201 5JX19 3471.7 439.2 3910.9 71.97 543.4 640 是 202 5JX20 3843.4 431.05 4274.5 71.97 593.9 640 是 203 5JX21 4000.3 434 4434.3 71.97 616.1 640 是 204 5JX22 4383.2 550 4933.2 9

93、2.74 531.9 640 是 205 5JX23 4053.9 562.5 4616.4 92.74 497.8 640 是 206 5JX24 4376.3 623.5 4999.8 101.98 490.3 640 是 207 5JX25 4364.3 647.5 5011.8 101.98 491.4 640 是 208 5JX26 4612.8 688 5300.8 101.98 519.8 640 是 从表中数据可见，大多数斜拉索索力满足规范要求。不满足规范要求的斜拉索共24根。如下表所示：表表2.8-2 索力超限的斜拉索统计表索力超限的斜拉索统计表 索号 索力 允许值 超限范围

94、 4AS01 722.0 640 12.81%4AS02 670.9 640 4.83%铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 35 4AS25 698.5 640 9.14%4AS26 755.1 640 17.98%4JS01 726.9 640 13.58%4JS02 672.9 640 5.14%4AX01 736.0 640 15.00%4AX02 701.6 640 9.63%4AX25 709.6 640 10.88%4AX26 735.3 640 14.89%4JX01 729.1 640 13.92%4JX02 708.1 640 10.64%5AS01 680.8

95、640 6.37%5AS02 663.2 640 3.63%5AS25 703.6 640 9.94%5AS26 728.2 640 13.78%5JS01 674.6 640 5.41%5JS02 671.3 640 4.89%5AX01 692.2 640 8.16%5AX02 677.2 640 5.81%5AX25 710.5 640 11.02%5AX26 800.2 640 25.03%5JX01 688.1 640 7.52%5JX02 658.8 640 2.94%斜拉索的应力幅值与斜拉索的疲劳寿命关系密切。经计算，该桥斜拉索的应力幅值如下表所示。该桥斜拉索最大应力幅值为140

96、.71Mpa，满足规范中不大于200Mpa的要求。表表2.8-3 斜拉索应力幅验算表斜拉索应力幅验算表 索号 应力幅(Mpa)允许值(Mpa)是否满足 4AS(X)01 70.8 200 是 4AS(X)02 77.2 200 是 4AS(X)03 75.2 200 是 4AS(X)04 74.6 200 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 36 4AS(X)05 73.1 200 是 4AS(X)06 73.1 200 是 4AS(X)07 73.7 200 是 4AS(X)08 74.5 200 是 4AS(X)09 75.1 200 是 4AS(X)10 74.6 200

97、 是 4AS(X)11 72.8 200 是 4AS(X)12 70.0 200 是 4AS(X)13 64.9 200 是 4AS(X)14 66.3 200 是 4AS(X)15 69.4 200 是 4AS(X)16 72.2 200 是 4AS(X)17 76.1 200 是 4AS(X)18 80.9 200 是 4AS(X)19 88.6 200 是 4AS(X)20 101.6 200 是 4AS(X)21 110.7 200 是 4AS(X)22 113.5 200 是 4AS(X)23 122.3 200 是 4AS(X)24 131.8 200 是 4AS(X)25 139

98、.1 200 是 4AS(X)26 140.7 200 是 4JS(X)01 72.4 200 是 4JS(X)02 79.0 200 是 4JS(X)03 76.8 200 是 4JS(X)04 76.3 200 是 4JS(X)05 72.5 200 是 4JS(X)06 70.7 200 是 4JS(X)07 69.5 200 是 4JS(X)08 68.3 200 是 4JS(X)09 4.7 200 是 4JS(X)10 67.8 200 是 4JS(X)11 70.0 200 是 4JS(X)12 72.6 200 是 4JS(X)13 75.3 200 是 4JS(X)14 74

99、.3 200 是 4JS(X)15 73.4 200 是 4JS(X)16 71.4 200 是 4JS(X)17 69.1 200 是 4JS(X)18 66.0 200 是 4JS(X)19 62.7 200 是 4JS(X)20 62.4 200 是 4JS(X)21 64.8 200 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 37 4JS(X)22 67.6 200 是 4JS(X)23 72.1 200 是 4JS(X)24 76.7 200 是 4JS(X)25 87.0 200 是 4JS(X)26 95.9 200 是 5AS(X)01 70.8 200 是 5AS(

100、X)02 77.2 200 是 5AS(X)03 75.1 200 是 5AS(X)04 74.7 200 是 5AS(X)05 73.1 200 是 5AS(X)06 73.2 200 是 5AS(X)07 73.8 200 是 5AS(X)08 74.5 200 是 5AS(X)09 75.1 200 是 5AS(X)10 74.6 200 是 5AS(X)11 72.8 200 是 5AS(X)12 70.0 200 是 5AS(X)13 65.0 200 是 5AS(X)14 66.3 200 是 5AS(X)15 69.4 200 是 5AS(X)16 72.1 200 是 5AS(

101、X)17 76.2 200 是 5AS(X)18 79.8 200 是 5AS(X)19 88.8 200 是 5AS(X)20 101.3 200 是 5AS(X)21 110.8 200 是 5AS(X)22 113.5 200 是 5AS(X)23 122.7 200 是 5AS(X)24 132.3 200 是 5AS(X)25 139.0 200 是 5AS(X)26 140.7 200 是 5JS(X)01 72.4 200 是 5JS(X)02 79.1 200 是 5JS(X)03 76.9 200 是 5JS(X)04 76.3 200 是 5JS(X)05 72.5 200

102、 是 5JS(X)06 70.7 200 是 5JS(X)07 69.5 200 是 5JS(X)08 68.2 200 是 5JS(X)09 4.7 200 是 5JS(X)10 67.8 200 是 5JS(X)11 70.0 200 是 5JS(X)12 72.6 200 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 38 5JS(X)13 75.3 200 是 5JS(X)14 74.3 200 是 5JS(X)15 73.3 200 是 5JS(X)16 71.4 200 是 5JS(X)17 69.0 200 是 5JS(X)18 66.0 200 是 5JS(X)19 62

103、.7 200 是 5JS(X)20 62.6 200 是 5JS(X)21 65.1 200 是 5JS(X)22 66.9 200 是 5JS(X)23 72.2 200 是 5JS(X)24 77.3 200 是 5JS(X)25 85.8 200 是 5JS(X)26 97.0 200 是 2.9 桥面板承载能力验算桥面板承载能力验算 2.9.1 无索区桥面板承载能力验算无索区桥面板承载能力验算（1）计算模型和方法计算模型和方法 采用有限元计算软件桥梁博士建立截面框架模型进行结构分析，结构共划分为42个单元，45个节点。模型的截面特性按纵桥向1延米计算。图图2.9-1 有限元离散图有限元

104、离散图（2）计算荷载）计算荷载 计算中所考虑的荷载组合如下 恒载+汽车轮载+人群+截面温差 其中人群荷载为3.5kN/m2，汽车轮载按规范公式计算，截面温差按内外温差5oC计算。计算中分为两个工况，即悬臂根部验算工况，和桥面板跨中验算工况。各工况人群及汽车荷载的布载如下图所示。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 39 图图2.9-2 悬臂根部验算工况汽车及人群荷载布置图悬臂根部验算工况汽车及人群荷载布置图（图中 P1=25.61kN，P2=52.88kN，P3=29.40kN，P4=29.40kN）图图2.9-3 桥面板跨中验算工况汽车及人群荷载布置图桥面板跨中验算工况汽车及人群荷

105、载布置图（图中 P1=25.6kN，P2=19.1kN，P3=19.1kN，P4=19.1kN，P5=18.7kN，P6=19.3kN）（3）验算结果）验算结果 验算截面如下图所示。1122 图图2.9-4验算截面验算截面 经计算，1-1截面及2-2截面承载能力验算结果如下表所示。满足规范要求。表表2.9-1 无索区桥面板承载能力验算表无索区桥面板承载能力验算表（kNm）位置 弯矩 抗力 是否满足 1-1-458.71-500.90 是 2-2 111.84 146.82 是 2.9.2 有索区桥面板承载能力验算有索区桥面板承载能力验算（1）计算模型和方法）计算模型和方法 铜陵长江公路大桥加固

106、维修工程初步设计 计算报告 40 采用有限元计算软件桥梁博士建立截面框架模型进行结构分析，结构共划分为24个单元，25个节点。模型的截面特性按纵桥向1延米计算。模型如下图所示。图图2.9-5 无索区桥面板有限元离散图无索区桥面板有限元离散图（2）计算荷载）计算荷载 计算中所考虑的荷载组合如下：恒载+汽车轮载+人群。其中人群荷载为3.5kN/m2,汽车轮载按规范公式计算。人群及汽车荷载的布载如下图所示。图图2.9-6 汽车及人群荷载布置图汽车及人群荷载布置图（图中 P1=21.76kN，P2=16.80kN，P3=16.80kN，P4=16.80kN，P5=16.80kN，P6=16.80kN，

107、P7=18.77kN，P8=24.73kN）（3）验算结果）验算结果 验算截面如下图所示。图图2.9-7验算截面验算截面 经计算，无索区桥面板跨中荷载效应及抗力如下表所示，承载能力满足规范要求。表表2.9-3 有索区桥面板承载能力验算表有索区桥面板承载能力验算表（kNm）位置 弯矩 抗力 是否满足 1-1 10998.59 12826.00 是 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 41 2.10 桥梁结构验算结论桥梁结构验算结论 综上所述，该桥验算结论如下：1、在汽车-超20级，挂车-120，人群3.5kN/m2的交通荷载下，该桥承载能力满足规范要求。桥面板验算结果表明桥面板承载能

108、力满足规范要求。2、持久状况短期效应组合下，该桥主梁正截面抗裂验算不满足规范要求，2#及7#墩墩顶主梁上缘局部区域拉应力超标。3、持久状况短期效应组合下，该桥主梁斜截面抗裂验算不满足规范要求。无索区箱梁区域存在较大区域的主拉应力超标范围。4、持久状况长期效应组合下，该桥主梁正截面抗裂验算满足规范要求。5、持久状况下该桥主梁正应力不满足规范要求。4#、5#墩顶主梁上缘、第2跨及第6跨无索区与有索区相交处下缘、主跨跨中位置主梁上缘局部区域正应力超标。6、持久状况下该桥主梁最大主压应力不满足规范要求。3#、4#、5#、6#墩顶附近局部区域及主跨跨中区域主压应力超标。7、该桥挠度验算满足规范要求。8、

109、该桥斜拉索索力大部分满足规范要求。208根斜拉索中有24根斜拉索的索力不满足公路斜拉桥设计细则（JTG/T D65-01-2007）的要求。9、该桥斜拉索的应力幅值满足规范要求。10、混凝土铺装改为沥青铺装后，受力性能有较大改善，持久状况短期效应组合下，该桥主梁正截面抗裂验算及持久状况下主梁最大主压应力均能满足规范要求。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 42 3.桥梁主要病害分析桥梁主要病害分析 3.1 主桥边跨无索区箱梁病害主桥边跨无索区箱梁病害 3.1.1 箱梁腹板斜裂缝箱梁腹板斜裂缝 斜裂缝出现于在主桥1、2、6、7跨的箱梁腹板上。裂缝区域大致位于相应跨的四分点附近。裂缝多

110、出现在截面中心偏上的位置，最上缘达到翼缘板根部，但尚未延伸到翼缘板上。裂缝的典型照片如下图所示。图图3.1-1箱梁腹板斜裂缝箱梁腹板斜裂缝 裂缝在腹板内外侧均有出现，腹板内侧的裂缝宽度略大于腹板外侧。裂缝宽度统计如下。从表中可见，裂缝宽度绝大多数在0.3mm以下。表表3.1-1箱梁腹板斜裂缝宽度统计箱梁腹板斜裂缝宽度统计 位置 w0.2 0.2w0.3 0.30.4 内侧 23.91%52.17%19.57%4.35%外侧 86.49%10.81%2.70%0.00%全部 62.50%26.67%9.17%1.67%铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 43 该桥腹板斜裂缝产生的原因

111、是由于箱梁腹板主拉应力超标所致。图3.1-2是主梁最大主拉应力图。图中无索区箱梁区域存在较大范围的主拉应力超标区域。-3.81-2.08-1.82-3.97 图图3.1-2主梁主拉应力图主梁主拉应力图 腹板斜裂缝属于受力裂缝，会削弱桥梁的刚度。裂缝的出现对桥梁结构的耐久性也有很大危害。由于裂缝的存在，会加速相应位置钢筋的锈蚀，降低桥梁的承载能力。同时，如不及时加固，由于交通荷载的影响，裂缝可能加宽加长，严重时可能威胁桥梁的安全。3.1.2 箱梁第箱梁第 1 跨端部横向裂缝跨端部横向裂缝 主梁第1跨端部腹板与底板发生横向裂缝，裂缝最宽处可达1.5mm。底板裂缝与腹板裂缝是连通的。底板裂缝贯通整个

112、底板宽度，腹板裂缝向上延伸到翼缘根部。现场照片如下图所示。图图3.1-3 第第1跨端部横向裂缝跨端部横向裂缝 如下图所示，开裂截面发生于4#梁段端部，B1预应力束齿块的位置。经过现场检查发现，穿过该截面的16束预应力钢束（2B2、2B3、2B4、2B5、2B6、2B7、2B8、铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 44 2B9）中，B2、B9共四束钢束没有张拉。2B6 2B7 2B8 2B92B42B52B24B1开裂截面1234562B3 图图3.1-4 开裂位置预应力束布置开裂位置预应力束布置 B2齿块锚孔用黄油填充，B9齿块预应力束已经穿入，但没有张拉，现场照片如下图所示。上游

113、B2齿块 下游B2齿块 上游B9齿块 下游B9齿块 图图3.1-5 未张拉的预应力束齿块未张拉的预应力束齿块 裂缝的出现严重削弱了该处结构的刚度及承载能力。由于裂缝的宽度和长度都很长，缝中普通钢筋及预应力钢筋均很容易遭到腐蚀，更进一步增大了安全隐患。3.1.3 2#、7#墩顶横隔板裂缝墩顶横隔板裂缝 2#墩及7#墩墩顶箱梁内横隔板人孔周围开裂，裂缝的最大处可达3.2mm。裂缝以人孔为中心向周边辐射。现场照片如下图所示。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 45 图图3.1-6横隔板人孔周围开裂横隔板人孔周围开裂 为分析墩顶位置横隔板的局部应力，采用大型有限元软件建立墩顶区域主梁的实体

114、有限元模型，如图3.1-7所示。整个模型共划分为33970个单元，43005个结点。图图3.1-7 2#（7#）墩墩顶有限元模型）墩墩顶有限元模型 按照结构的实际尺寸建立了带人孔的横隔板模型。如下图所示。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 46 图图3.1-8 2#（7#）墩墩顶横隔板有限元模型）墩墩顶横隔板有限元模型 按照实际支座的大小和位置，在对应的底板区域约束竖向位移，如下图所示。图图3.1-9 2#（7#）墩墩顶梁段有限元模型支撑设置）墩墩顶梁段有限元模型支撑设置 根据整体计算结果，2#（7#）最大支反力为58190kN，将该反力作用到有限元铜陵长江公路大桥加固维修工程初步

115、设计 计算报告 47 模型上。经计算，横隔板竖向应力（会导致产生横向裂缝）云图如下图所示。在图中仅示出1.5Mpa以上区域，灰色表示不在该区域内。正值为受拉。图图3.1-10 横隔板竖向应力云图（横隔板竖向应力云图（1.5Mpa8Mpa）经计算，横隔板横向应力（会导致产生竖向裂缝）云图如下图所示。在图中仅示出1.5Mpa以上区域，灰色表示不在该区域内。图图3.1-11 横隔板横向应力云图（横隔板横向应力云图（1.5Mpa3Mpa）铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 48 下图为横隔板裂缝的记录图。从图中可见，裂缝的发展与计算结果基本相符。说明墩顶的支反力造成的横隔板局部应力是造成横

116、隔板开裂的原因。图图3.1-12 横隔板裂缝记录图横隔板裂缝记录图 墩顶位置承受较大的支座反力。横隔板具有增大该处结构整体性，减小其它构件受力的作用。横隔板的开裂对本身的刚度有削弱。但是还没有发现该处其它构件（底板、腹板、顶板）有相关的损伤。由于该处病害为本次检测首次发现，目前尚不清楚该病害的发展趋势。如果裂缝的发展已经稳定，其长度和宽度均不再变化，那么对结构整体受力影响不大。3.1.4 第第 6 跨变截面段（合拢段）混凝土脱落跨变截面段（合拢段）混凝土脱落 6#7#墩间箱梁变截面段混凝土大面积脱落，钢筋及预应力波纹管外露。现场照片如下图所示。图图3.1-13 第第6跨变截面段箱梁底板混凝土脱

117、落现场照片跨变截面段箱梁底板混凝土脱落现场照片 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 49 除底板混凝土脱落外，该处底板及腹板均出现了正弯矩裂缝，说明混凝土的脱落已经严重削弱了该截面的刚度。该处位于梁底位置，钢筋受雨水影响较小，尚未发生严重锈蚀。但是脱落的混凝土大大减小了普通钢筋与预应力钢筋与混凝土之间的粘结力，对承载力非常不利。箱梁底板混凝土脱落的事故多有发生，但多数出现于施工阶段。由于目前没有该病害以前的检查资料，所以无法得知该病害产生的具体时间。从现场情况来看，本桥底板混凝土脱落的原因主要有以下两条：1）本桥变截面段底板上下层钢筋网间箍筋设置量远小于设计图纸的要求，导致底板钢筋

118、网整体性较差。2）从现场检查情况看，该位置混凝土浇捣很不充分，混凝土中可见的粗骨料含量很低。根据以往的事故案例，预应力管道在施工过程中定位不当，导致管道在浇注混凝土过程中上浮或偏移。在张拉预应力过程中，造成局部受力过大。混凝土养护不足，强度未达要求，即承受过大荷载等原因也常会导致该类事故的发生。3.1.5 第第 2 跨变截面段（合拢段）裂缝跨变截面段（合拢段）裂缝 第2跨变截面段底板出现大量的裂缝，裂缝宽度最大可达0.4mm。同时，在变截面外腹板上也发现了竖向裂缝。裂缝现场照片如下图所示。图图3.1-14 3#墩变截面段网状裂缝墩变截面段网状裂缝 第2跨变截面处底板出现裂缝的位置与第6跨出现混

119、凝土脱落的位置基本一致。但第2跨变截面处没有出现混凝土的脱落现象，情况好于第6跨。裂缝的出现同样削弱了该处截面的刚度，致使腹板纵向裂缝的出现。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 50 第2跨变截面处与第6跨变截面处病害位置相同，只是情况要明显好于前者。从混凝土的浇注质量来看，第2跨变截面处在混凝土中可见大量较粗的骨料，混凝土浇注质量要好于第6跨变截面处。3.2 主桥有索区双主梁段病害主桥有索区双主梁段病害 3.2.1 主梁跨中下挠主梁跨中下挠 安徽省交通科研所对该桥主桥有索区的线形做了长年的跟踪测量。测量中发现，该桥跨中逐渐下挠，下挠总量达到了14cm，下挠的速度呈先快后慢，最近一

120、次测量结果表明，跨中几乎没有下挠。根据整体计算结果，成桥14年后，由于徐变导致的跨中挠度如下图所示。-0.1104 图图3.2-1徐变引起的跨中下挠（单位徐变引起的跨中下挠（单位m）由于收缩引起的跨中挠度如下图所示。-0.1149 图图3.2-2收缩引起的跨中下挠收缩引起的跨中下挠(单位单位m)从计算结果可知，从桥梁建成后，14年内，由于收缩徐变导致的跨中挠度为22.53cm。可见，收缩徐变是导致主梁跨中下挠的主要原因。3.3 桥塔病害桥塔病害 3.3.1 桥塔斜拉索锚固区开裂桥塔斜拉索锚固区开裂 铜陵大桥索塔锚固区采用的是环向预应力结构。经检查，该桥索塔锚固区索孔附近有局部开裂现象。通过对历

121、史检查资料的调研，多数裂缝已基本稳定，少数裂纹有扩展。索塔锚固区裂缝出现的主要原因是由于环向预应力损失过大，导致该处混凝土在巨大的索力作用下，局部拉应力超标，导致索塔开裂。3.4 斜拉索病害斜拉索病害 3.4.1 斜拉索斜拉索 PU 损伤损伤 该桥斜拉索PE层外包裹有一层PU护套。经检查，该桥斜拉索的PU护套存在大铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 51 量破损现象。图图3.4-1 斜拉索斜拉索PU护套损坏现场照片护套损坏现场照片 PU护套一方面具有增加桥梁美观的作用，另一方面对斜拉索的PE层具有一定的保护作用，可以防止或减小碰撞对PE层的损伤。PU护套的破损会导致雨水进入PE与P

122、U层的间隙中向下流通。如果将军帽内填充料不够密实，雨水可能进入锚头，引起锚头的锈蚀。同时，PU层的破坏往往是由于老化和碰撞引起。在破坏的位置，PE也有可能同时受到损伤。从检查的情况来看，PU护套的损伤主要由以下几个原因造成：1）由于PU护套厚度较薄，在桥梁施工过程中，很容易被刮破划伤。2）采用缆索检查车对斜拉索进行检查，会造成PU护套的损伤。3）大桥上通行的车辆和行人会对斜拉索下部的PU护套造成损伤。4）该桥PU护套有大量的修补痕迹。修补过的位置很容易老化并形成二次开裂损伤。3.4.2 斜拉索钢丝锈蚀斜拉索钢丝锈蚀 经过对21根斜拉索的开窗检查，发现其中3根斜拉索PE内有水迹，并发生了锈蚀现象

123、。具体表现为开仓后，PE内有少量水份，钢丝表面有白色氧化物及锈蚀痕迹，并出现了少量锈坑。没有发现钢丝断裂现象。现场照片如下图所示。开窗的21根斜拉索中，除这3根拉索外，其余拉索均完好，完全没有锈蚀。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 52 图图3.4-2 斜拉索钢丝锈蚀现场照片斜拉索钢丝锈蚀现场照片 此次开窗检查选择的是PU严重损坏的斜拉索。从出现锈蚀的斜拉索数量上看，锈蚀拉索所占的比例较低。从锈蚀程度上看，锈蚀处在初级阶段，尚未对拉索受力造成严重影响。但是，锈蚀现象的出现说明了PE内已经有水分进入，需引起高度重视。从检查结果来看，没有水分进入的斜拉索钢丝情况完好,说明斜拉索内钢丝

124、的锈蚀是由于PE损伤后，水分进入索体导致的。3.4.3 斜拉索索力变化斜拉索索力变化 混凝土斜拉桥随着时间的推移，由于收缩徐变等其它原因的作用，斜拉索索力会呈现一定的变化。经过对铜陵大桥历年检测资料的调研，考虑到振动式索力测量装置本身的误差，发现绝大部分斜拉索索力变化不大，变化幅值在可控的范围内。但近塔处拉索（4AS01、4AXS01、4JS01、4JX01、5AS01、5AXS01、5JS01、5JX01）索力有明显的增大。初步分析认为，近塔处斜拉索索力的增大应为盆式橡胶支座的压缩变形和下横梁收缩徐变导致的下挠引起的。3.5 下部结构病害下部结构病害 3.5.1 2#墩及墩及 3#墩支座卡死

125、墩支座卡死 2#墩墩顶及3#墩墩顶的纵向滑动支座均出现了地脚螺栓与盆式支座限位钢板卡死的现象。导致支座纵向无法正常滑移。照片如下图所示。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 53 图图3.5-1 盆式橡胶支座卡死盆式橡胶支座卡死 地脚螺栓与限位钢板之间所产生的挤压力非常强大，导致螺栓深深的嵌入到限位钢板中。由于2#墩及3#墩上游侧是单向滑动支座，而下游侧是多向滑动支座。单向滑动支座被卡死后，会引起桥梁上下游的不均匀伸缩，对桥梁伸缩缝及其它支座危害极大。同时，该桥本应是漂浮体系（纵向无约束），支座卡死影响了该桥的纵向移动，对结构的受力很不利。按照桥梁建设时期施工的要求，纵向滑动支座地脚

126、螺栓外露螺栓的高度不得高于螺母厚度，否则将导致螺栓与支座限位钢板卡死，影响支座的滑动。而2#墩及3#墩上的地脚螺栓外露螺栓没有按照该要求切平，是导致支座卡死的原因。如下图所示是支座卡死的示意图。图中阴影部分是应该切除而未切除的地脚螺栓外露螺栓。图图3.5-2支座卡死示意支座卡死示意 3.5.2 1#墩支座损坏墩支座损坏 1#墩端部盆式橡胶支座外侧限位挡板脱落。脱落的外侧限位挡板位置如下图所铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 54 示。图图3.5-3 盆式橡胶支座脱落的外挡板示意图盆式橡胶支座脱落的外挡板示意图 2#墩墩顶及3#墩墩顶的纵向滑动支座的卡死导致桥梁上下游纵向发生不均匀的

127、伸缩从而引起桥梁的偏转，这一偏转是导致1#墩盆式橡胶支座外侧限位挡板脱落的原因。3.6 桥面系主要病害桥面系主要病害 3.6.1 桥面铺装破损及裂缝桥面铺装破损及裂缝 该桥水泥混凝土桥面铺层存在较多的破损、碎裂、麻面，局部区域存在坑槽，大面积脱浆、露碎石现象较为严重，尤其是在桥面板横向切缝处，缝隙两侧混凝土破损、碎裂，存在积水现象，致使梁顶长期受到水侵蚀。图图3.6-1 混凝土桥面铺装层破损混凝土桥面铺装层破损 混凝土铺装损坏导致大桥行车舒适性较差。同时，混凝土铺装破损后养护维修铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 55 均较为复杂。同时，混凝土铺装会导致大桥截面温差效应较大，不利于

128、结构受力。建议将混凝土铺装改为沥青铺装。3.6.2 防撞护栏裂缝及混凝土脱落防撞护栏裂缝及混凝土脱落 该桥混凝土防幢护栏存在大量的锈胀裂缝及混凝土脱落现象。现场典型照片如下。图图3.6-2 防撞护栏混凝土锈胀脱落防撞护栏混凝土锈胀脱落 从检查结果看，病害产生的原因是护栏混凝土保护层厚度较薄，钢筋锈蚀膨胀导致混凝土开裂或脱落。3.6.3 伸缩缝损坏伸缩缝损坏 铜陵长江大桥主桥1#墩处伸缩缝已经损坏更换。8#墩处伸缩缝主要病害是止水带脱落。如下图所示。图图 3.6-3 1#墩处伸缩缝止水带脱落墩处伸缩缝止水带脱落 伸缩缝止水带损坏会导致雨水通过裂缝进入伸缩缝，导致伸缩缝的钢结构锈蚀。同时石子、垃圾

129、等杂务也容易通过缝隙进入伸缩缝，影响伸缩缝的正常使用。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 56 该桥8#墩伸缩缝已经使用14年，长期的车辆荷载作用及不间断的梁体的纵向位移最终导致了止水带的脱落和损坏。3.7 引桥主要病害引桥主要病害 3.7.1 T 梁倒角处裂缝梁倒角处裂缝 铜陵大桥引桥采用简支T梁的结构，在T梁的倒角区域出现了纵向裂缝，裂缝宽度绝大多数在0.2mm以下，部分裂缝处有渗水痕迹。图图 3.7-1 T梁倒角处裂缝梁倒角处裂缝 从裂缝的位置和走向来看，该类裂缝不是受力裂缝。但裂缝的出现会导致水气进入梁体，可能引起钢筋的锈蚀，对结构的耐久性不利。在施工过程中T梁倒角位置的混

130、凝土保护层厚度较难保证。同时该区域容易产生应力集中现象，导致纵向裂缝的发生。3.7.2 1#墩处墩处 50m 跨引桥纵向位移跨引桥纵向位移 1#墩处50m跨引桥挡块全部缺失，整跨结构向合肥侧滑移。挡块位置仅见钢筋，未见钢筋外浇注的混凝土。现场照片如下所示。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 57 图图3.7-2 1#墩墩50m跨引桥挡块缺失现场照片跨引桥挡块缺失现场照片 该桥引桥均为简支梁桥，该跨与相邻跨引桥间未设伸缩缝，采用的是桥面连续的结构形式。梁体的滑移导致该处桥面由于挤压而破损，影响了行车的舒适性。该跨引桥的纵向位移显然是由于挡块的缺失导致的。从现场检查的情况来看，挡块处钢

131、筋有人为切断的痕迹，且挡块混凝土几乎完全消失。因此，推测该处挡块应该不是由于梁体的位移将其挤掉，而是在施工过程中，人为凿除。3.7.3 铜陵侧引桥以路代桥段桥面塌陷铜陵侧引桥以路代桥段桥面塌陷 对沉降区域较明显的路段进行了测量，测量结果如下图所示：图图3.7-3路面沉降示意图路面沉降示意图 本路段混凝土路面板左、右幅出现较为明显的沉降导致的分裂现象，沉降最大且裂宽最大处位于第6#号板和第7#号板之间，距离桥台28m，左右幅面板最大差值为5.40cm。纵向分裂的裂宽范围为14，明显沉降区约15m左右；自第5#号板至第铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 58 12#号板均存在如图所示的

132、横向裂缝。调查分析可知，沉降最大且裂宽最大处正位于桥头填土与原状路基土交接处，导致该路段路面板沉降破裂的是该截面两侧的路基土压实度不同以及长时期的沉降幅度的差异，这种路基填土的不均匀沉降致使混凝土路面板受到不均衡的承载力，进而受压破裂。3.7.4 板式橡胶支座病害板式橡胶支座病害 该桥引桥均采用了板式橡胶支座，经检查，部分支座出现了剪切变形、开裂等病害。病害的现场照片如下图所示。图图3.7-4 引桥板式橡胶支座病害引桥板式橡胶支座病害 板式橡胶支座的损坏完好影响了引桥梁体正常的纵向位移和转角。该桥已服役14年，板式橡胶支座在长期使用的过程中较易老化破损。3.7.5 铜陵侧引桥铜陵侧引桥 16#

133、墩伸缩缝损坏墩伸缩缝损坏 引桥16#墩伸缩缝发生了不均匀伸缩，导致止水带脱落。梁体有向下游侧偏转，支座有相应的剪切变形。对于引桥16#墩伸缩缝的测量结果如下图所示。从图中可见，伸缩缝上下游的伸缩很不均匀。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 59 图图3.7-5 铜陵侧引桥铜陵侧引桥16#墩伸缩缝现场测量图墩伸缩缝现场测量图 经过现场检查发现，该处梁体受到边坡膨胀土的挤压。如下图所示。膨胀土的土压力造成梁体的偏转，是导致伸缩缝损坏的主要原因。图图3.7-6 土体挤压土体挤压T梁梁 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 60 4.评估及建议评估及建议 4.1 依据荷载试验的大

134、桥承载能力评估依据荷载试验的大桥承载能力评估 按照公路旧桥承载能力鉴定方法（试行1985）的规定，可采用荷载试验主要挠度测点的校验系数来评定结构的强度和稳定性。采用旧桥检算系数Z2对桥梁结构抗力效应予以提高或折减。其中旧桥检算系数按下表取值。表表4.1-1 经过荷载试验的旧桥检算系数经过荷载试验的旧桥检算系数Z2值表值表 Z2 0.4及以下 1.201.30 0.5 1.151.25 0.6 1.101.20 0.7 1.051.15 0.8 1.001.10 0.9 0.971.07 1.0 0.951.05 经过荷载试验表明，各加载工况下的主梁挠度结构校验系数为0.8。考虑到荷载试验效率系

135、数不高，取表中下限，Z2=1.0。即结构抗力效应不必折减，从第2章验算结果可知，承载能力满足要求。4.2 依据检测结果的大桥承载能力评估依据检测结果的大桥承载能力评估 4.2.1 评估方法评估方法 考虑到静载试验的效率系数较低，除按照荷载试验对大桥承载能力进行评估外，还应根据表观检查和无损检测的结果对结构承载能力进行评估。由于目前尚没有依据表观检查和无损检测对结构承载能力进行评估的相关规范标准，在本报告中参考公路桥梁承载能力检测评定规程（报批稿）进行。验算公式如下。)1();();(1essscccdbqgdZRRRQGS 式中主要的折减系数含义如下：1、承载能力检算系数（Z1）承载能力检算系

136、数 Z1是根据结构或构件的实际技术状况，对结构或构件的抗力进行折减或提高。2、承载能力恶化系数（e）铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 61 承载能力恶化系数e是考虑评定期内桥梁结构质量状况进一步衰退恶化产生的不利影响，通过承载能力恶化系数e来反映这一不利影响可能造成的结构抗力效应的降低。3、截面折减系数（c、s）截面折减系数主要是考虑配筋混凝土结构由于材料风化、碳化、物理与化学损伤以及由于钢筋腐蚀剥落造成的钢筋有效面积损失对结构构件截面抗力效应的影响。4、活载影响修正系数（q）引入活载影响修正系数q的目的是对于频繁通行大吨位车辆、超重运输严重及交通量严重超限的重载交通桥梁应该考虑

137、实际运营状况对结构承载能力所造成的不利影响。经过现场检测，竣工图纸中个别预应力筋在实际结构中并没有张拉，在评估中的计算模型中考虑了这部分预应力钢筋缺失的影响。4.2.2 评估结论评估结论 根据对结构的分析和现场检测的情况选取主梁的如下截面做承载能力评估。（1）1-1截面，第1跨梁端横向裂缝处（2）2-2截面，第1跨跨中截面（3）3-3截面，2#墩墩顶截面（4）4-4截面，第2跨跨中截面（5）5-5截面，第2跨合拢段混凝土裂缝截面（6）6-6截面，3#墩墩顶截面（7）7-7截面，第3跨跨中截面（8）8-8截面，4#墩墩顶截面（9）9-9截面，第4跨（主跨）1/4截面（10）10-10截面，第4跨

138、（主跨）跨中截面（11）11-11截面，第4跨（主跨）3/4点截面（12）12-12截面，5#墩墩顶截面（13）13-13截面，第5跨跨中截面 铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 62 图图4.2-1 承载能力评估截面示意承载能力评估截面示意铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 63（14）14-14截面，6#墩墩顶截面（15）15-15截面，第6跨合拢段混凝土脱落截面（16）16-16截面，第6跨跨中截面（17）17-17截面，7#墩墩顶截面（18）18-18截面，第7跨跨中截面 根据公路桥梁承载能力检测评定规程（报批稿）的有关规定，各截面位置折减系数如下表所示。表表4

139、.2-1荷载及抗力修正系数荷载及抗力修正系数 截面 Z1 e c s q 承载能力修正系数 1-1 1.01 0.0856 0.91 0.95 1 0.80 2-2 1.12 0.0612 0.99 0.98 1 1.02 3-3 1.09 0.0676 0.97 0.97 1 0.96 4-4 1.12 0.0612 0.99 0.98 1 1.02 5-5 1.05 0.076 0.94 0.95 1 0.87 6-6 1.14 0.0548 1.00 1.00 1 1.08 7-7 1.14 0.0548 1.00 1.00 1 1.08 8-8 1.14 0.0548 1.00 1.0

140、0 1 1.08 9-9 1.14 0.0548 1.00 1.00 1 1.08 10-10 1.12 0.0612 0.99 0.98 1 1.02 11-11 1.14 0.0548 1.00 1.00 1 1.08 12-12 1.14 0.0548 1.00 1.00 1 1.08 13-13 1.14 0.0548 1.00 1.00 1 1.08 14-14 1.14 0.0548 1.00 1.00 1 1.08 15-15 1.01 0.0856 0.91 0.90 1 0.76 16-16 1.12 0.0612 0.99 0.98 1 1.02 17-17 1.09 0.

141、0676 0.97 0.97 1 0.96 18-18 1.12 0.0612 0.99 0.98 1 1.02 按照表 4.2-1 中的修正系数，结合有限元模型的计算结果得到有损伤结构承载能力评估结果如下。计算过程中，荷载组合取组合二（见 2.5）。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 64 表表4.2-2主梁承载能力验算表主梁承载能力验算表 截面 受力模式 轴力(kN)弯矩(kNm)抗力 是否满足数值 单位 1-1 下拉受弯-9.992E+04 8.944E+04 kNm 否 上拉受弯 不存在-2-2 下拉受弯-2.722E+04 9.836E+04 kNm 是 上拉受弯-8.0

142、16E+04-2.141E+05 kNm 是 3-3 下拉受弯 不存在-上拉受弯-1.101E+06-1.223E+06 kNm 是 4-4 下拉受弯-5.719E+04 1.440E+05 kNm 是 上拉受弯-5.524E+04-1.792E+05 kNm 是 5-5 下拉受弯-1.171E+05 1.322E+05 kNm 是 上拉受弯-1.049E+04-2.259E+04 kNm 是 6-6 下拉偏压 不存在-上拉偏压 3.392E+04-2.285E+058.972E+04 kN 是 7-7 下拉偏压 1.143E+051.990E+04 3.236E+05 kN 是 上拉偏压 1

143、.263E+05-2.533E+042.709E+05 kN 是 8-8 下拉偏压 不存在-上拉偏压 1.558E+05-4.527E+042.353E+05 kN 是 9-9 下拉偏压 1.167E+051.064E+03 3.614E+05 kN 是 上拉偏压 1.244E+05-3.996E+042.158E+05 kN 是 10-10 下拉受弯 3.532E+034.729E+04 1.068E+04 kN 是 上拉受弯 不存在-11-11 下拉偏压 1.168E+051.351E+03 3.614E+05 kN 是 上拉偏压 1.243E+05-3.984E+042.162E+05

144、kN 是 12-12 下拉偏压 不存在-上拉偏压 1.559E+05-4.580E+042.343E+05 kN 是 13-13 下拉偏压 1.144E+051.959E+04 3.243E+05 kN 是 上拉偏压 1.264E+05-2.552E+042.703E+05 kN 是 14-14 下拉偏压 不存在-上拉偏压 3.403E+04-2.299E+058.948E+04 kNm 是 15-15 下拉受弯-1.194E+05 1.154E+05 kNm 否 上拉受弯-8.177E+03-1.974E+04 kNm 是 16-16 下拉受弯-5.731E+04 1.440E+05 kNm

145、 是 上拉受弯-5.504E+04-1.792E+05 kNm 是 17-17 下拉受弯 不存在-上拉受弯-1.117E+06-1.223E+06 kNm 是 18-18 下拉受弯-2.599E+04 1.207E+05 kNm 是 上拉受弯-8.150E+04-2.141E+05 kNm 是 从表中验算结果可知，在考虑了结构损伤后 1-1 截面（第 1 跨梁端横向裂缝处），15-15 截面（第 6 跨合拢段混凝土脱落截面）承载能力不满足要求，需要进行加固补铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 65 强。4.3 混凝土混凝土 CT 检测结果评估检测结果评估 本次声波CT方法检测结果表

146、明，检测区段内混凝土整体质量较好，各检测区内混凝土平均波速基本大于设计C50混凝土波速约为4.3km/s的要求。但在桥梁结构混凝土局部出现低波速区域，低波速区域波速低于4.0km/s，低波速区域混凝土质量相对较差，主要分布在大桥主跨双肋板梁的顶板、肋板以及边跨，次边跨箱梁顶、底板，左、右腹板等部位。这些部位如下：（1）铜陵侧次边跨67#梁段箱梁腹板混凝土有较大面积的低波速区域，混凝土波速低于4.0km/s。混凝土波速偏低，可能与该检测区域混凝土裂缝有关；（2）铜陵侧次边跨变截面段箱梁底板1、横隔板1、横隔板2、左、右腹板，底板2-3、横横隔板3有较大面积的低波速区域，混凝土波速低于4.0km/

147、s；（3）主跨跨中双肋板梁顶板混凝土低波速区域面积较小，不影响桥梁结构的使用；（4）合肥侧辅助跨跨中双肋板梁顶板和左肋板有较大面积的低波速区域，混凝土波速低于4.0km/s；（5）合肥侧次边跨变截面段箱梁底板1、右腹板、底板2-3、横隔板1、横隔板2有较大面积的低波速区域，混凝土波速低于4.0km/s；（6）合肥侧2#墩墩顶横隔板靠近人孔部位混凝土存在局部波速偏低，混凝土波速低于4.0km/s。混凝土波速偏低，可能与该检测区域混凝土裂缝有关；（7）合肥侧边跨45#梁段底板和腹板有较大面积的低波速区域，混凝土波速低于4.0km/s，混凝土波速偏低，可能与该检测区域混凝土裂缝有关；4.4 养护及加

148、固建议养护及加固建议 现场检测情况和计算结果说明铜陵长江大桥水泥混凝土桥面铺装已不能满足行车舒适性及结构受力的要求，建议将其更换为沥青混凝土桥面铺装。另外，根据对以上病害的分析，结合类似工程的经验，对铜陵长江大桥的病害提出加固维修建议如下表所示。表表4.4-1 大桥加固维修建议大桥加固维修建议 区域 病害 加固建议 主桥边跨无索区 箱梁腹板斜裂缝 备选方案一：裂缝封闭与灌浆；增大箱梁腹板厚度。在增大腹板厚度后，经过计算，可根据计算结果适当增加预应力。铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 66 备选方案二：裂缝封闭与灌浆，粘贴钢板。箱梁第 1 跨端部横向裂缝 备选方案一：如果未张拉预应

149、力的孔道仍然可用，则在原孔道中张拉预应力，在张拉完成后，箱梁底板内外侧，腹板内外侧均粘贴钢板。备选方案二：如果原孔道不可用，则在箱梁内做做锚块，张拉预应力束；浇筑底板混凝土，待混凝土达到强度后，放松预应力的锚固系统，使预应力以先张法的方式施加到结构上。然后在箱梁底板外侧粘贴钢板。备选方案三：张拉底板体外预应力，箱梁底板内外侧粘贴钢板 2#、7#墩顶横隔板裂缝 裂缝灌浆，加强检查力度。第 6 跨变截面段混凝土脱落凿除脱落处混凝土，并重新浇筑。在脱落处对穿锚杆，利用锚杆在箱梁底板内外侧对拉钢板。第 2 跨变截面网状裂缝 裂缝封闭与灌浆，在裂缝区域对穿锚杆，利用锚杆在箱梁底板内外侧对拉钢板。主桥有索

150、区双主梁段 主梁跨中下挠 定期测量，观察跨中下挠是否收敛 桥塔 桥塔斜拉索锚固区开裂 裂缝封闭，裂缝粘贴钢板 桥塔位移 定期测量，观察桥塔位移是否收敛 斜拉索 斜拉索 PU 损伤 拆除 PU 护套，对破坏的 PE 防护层进行修补，在斜拉索 PE 上缠绕 PVF 带 斜拉索钢丝锈蚀 暂不处理，定期做开仓检查，观察锈蚀程度的变化 斜拉索索力变化 定期测量，观察斜拉索索力变化是否收敛 下部结构 桥墩损伤 桥墩混凝土修补 2#墩及 3#墩支座卡死 等待气温回升，地脚螺栓离开限位挡板后，切除地脚螺栓伸出螺母的部分 1#墩支座挡板脱落 支座维修，经调查后，如不具备维修可行性则更换该支座 桥面系 桥面铺装破损及裂缝 更换桥面铺装，将水泥混凝土铺装换为沥青混铜陵长江公路大桥加固维修工程初步设计 计算报告 67 凝土铺装 伸缩缝损坏 修补伸缩缝止水带 栏杆裂缝 定期检查，暂不处理 引桥 T 梁倒角处裂缝 暂不处理 1#墩处50m跨引桥纵向位移暂不处理 以路代桥路段桥面塌陷 挖除并重做该路段面层及基层 板式橡胶支座病害 暂不处理 铜陵侧 16#墩顶伸缩缝损坏边坡防护，更换伸缩缝