维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年９月 铁道工程学报 第３期（总７５） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＲＡＩＬＷＡＹ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＳＯＣＩＥＴＹ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００２ ＮＯ．３（Ｓｅｒ．７５） 文章编号：１ＯＯ６—２１０６（２００２）０３一ＯＯ８８—０５ 某火车站候车大厅钢筋混凝土框架加固设计与施工 祝 拘 （铁道第一勘察设计院西安分院，西安７１００４３） 提 要：某火车站候车大厅整体装配式钢筋混凝土框架结构梁、柱普遍存在不同程度缺陷，其中框架梁严重 病害开裂，危及正常使用。本文深入研究该结构病害表现，系统分析病害原因，详尽论述加固计算、设计及施 工。 关键词：候车大厅；钢筋混凝土；加固；设计；施工 中图分类号：ＴＢ５３３文献标识码 Ａ 梁上部有垂直裂缝。１７．０００ ｍ屋面梁１２ ｍ跨跨端裂 １ 刖吾 缝分布与楼面梁类似，但梁下部裂缝并不象后者集中 某火车站候车大厅为２层３跨整体一装配式钢筋 混凝土框架结构，屋面和楼面结构采用６．６ ｍ长预制 在梁跨中区段，而表现为沿梁全跨近似均匀分布，只 是跨中裂缝宽度较大，且裂缝较长，约占梁高的２／３左 右，肉眼可见裂缝的平均间距不大于３００ ｍｍ，裂缝在 梁两侧呈对称分布，裂缝较深。 多孔板装配而成。大厅平面尺寸为三跨（６ ｍ＋１２ ｍ＋ ６ ｍ）八开间（框架间距６．６ ｍ）。该大厅于１９９１年ｌ１ 月竣工并交付使用，当时已有不少明显裂缝存在（检测 时可见表面树脂嵌缝处理过）。继１９９６年４月检测后， １９９９年４月又对结构进行全面检测。检测结果表明， 检测还发现，早期封闭和近期封闭的裂缝重新开 裂，并继续发展（石膏饼法）。 （２）施工质量表现出的问题：检测发现， 昆凝土浇 筑中存在较多的空（孑Ｌ）洞、大面积露筋等不良缺陷，梁 上个别空洞面积达２００ ｍｍ×３００ ｍｍ，深８０ｍｍ。后在 结构加固中发现，数根柱在装饰抹灰之前存在主筋外 该框架结构的梁、柱普遍存在不同程度缺陷，其中框架 梁存在严重病害开裂，危及正常使用，必须进行补强加 固处理。 ２病害表现与原因分析 ２．１ 病害的主要表现 露，主筋下骨料架空无浆，面积达５５０ ｍｎｌ×７００ ｍｍ， 混凝土缺陷深度４０～５０ ｍｍ，局部达６０ ｍｍ。 ２．２病害原因简要分析 （１）结构裂缝分布特征：检测发现，１７．０００ ｍ屋面 粱和７．６９０ ｍ楼面梁的１２ ｍ主跨及６ ｍ两边跨均分 布有大量裂缝，裂缝分布最多的④轴屋面梁单侧裂缝 造成结构开裂的原因可能是多方面的，主要包括 设计、施工和使用维护等几个环节。从对使用情况的调 查结果看，该工程竣工交付使用后未出现过超出设计 控制值以外的其它罕遇荷载，其病害产生的主要原因 达３８条之多，其中大于０．３ ｍｍ的裂缝占裂缝总数的 ５０ 以上，最大裂缝宽度１．５ ｍｍ～２．０ ｍｍ。 裂缝在数量和分布上，屋面梁与楼面梁的表现有 明显不同：７．６９０ ｍ楼面梁１２ ｍ跨的裂缝分布与一般 钢筋混凝土框架梁在垂直荷载作用下的开裂基本一 应主要从施工和设计两个方面进行考察。 （１）施工方面：该工程施工中质量控制欠严，造成 一定的施工结构缺陷，尤其是个别部位混凝土震捣不 密实，蜂窝及空（孑Ｌ）洞较多。但从检测结果看，在相当 多的无施工缺陷部位混凝土仍然开裂。显然，施工因素 不是造成裂缝出现的主要原因。 致．即裂缝以跨端剪切斜裂缝和跨中区段中下部的垂 直受拉开裂，同时在跨端靠近柱面（有些紧贴柱面）处 ・收稿Ｈ期 ２００２ ０５ １５祝询 工程师 男 １９６９年出生 铁道第一勘察设计院西安分院建筑设计所副所长 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 祝王匈：某火车站候车大厅钢筋混凝土框架加固设计与施工 ８９ （２）设计方面：从检测单位和加固设计中用不同方 法（包括采用ＰＫＰＭ软件）对原设计进行的复核计算 可见，原结构设计存在一些缺陷。这些缺陷主要表现在 如下几个方面： （ａ）框架梁（１２ ｍ跨）梁宽（３００ ｍｍ）偏小，单排受 拉筋６ ２５的钢筋间净距仅２０ ｍｍ，无法满足规范规定 的≥１．５ （ 为钢筋直径）且≥３０ ｍｍ的要求，难以保 证施工质量，导致梁底部骨料架空，水泥浆填充不密 实，多处露筋；梁支座处负弯矩区配筋不足，与复核计 算要求相差７～９ ，是导致近柱面梁上部开裂的直接 原因之一。 值得指出的是，加固设计前对现有结构的测量发 现，１ ７．０００ ＩＴＩ屋面梁采取钢筋混凝土结构起拱找坡， 而不是通常采用的素混凝土找坡，故在梁底形成起拱 值为２４０ ｍｍ的折线拱，这在大跨度钢筋混凝土屋面 梁的设计中是不多见的（见图１）。 ［］＝ⅡⅡⅡⅡⅡⅡ＝［］。 ～ ＝—一０ —— ５≤ ＝＝＝二＝二 Ｊ２０００ ／ 图ｌ 从施工图和竣工资料看，该梁在起拱形成折线时， 下部受拉主筋为直通弯折筋，虽在折角区段没有增配 箍筋，但经对折角区现有箍筋进行复核验算，尚能满足 规范要求： 圈２ 按现行《混凝土结构设计规范》（ＢＧＪ１０—８９），梁折 角区未伸入混凝土受压区的纵向受拉钢筋向上合力应 由分布在图２中长度为Ｓ范围内的箍筋承担，本工程 中受拉为通长折角筋，其向上合力应为（下部受拉筋 ６书２５）： Ｎ５—２ｆｙ・Ａ ・ＣＯＳ（ａ／２） 一２×３１０×６×丌／４・２５ ×ＣＯＳ（１７５．４１。／２） 一７３．１２（ｋＮ） （１） 在Ｓ—ｈ・ｔｇ（３／８・ａ）一１０００×ｔｇ６５．７８。一２ ２２２范围 内的箍筋为２支巾８＠２００，其总面积为Ａ 一１ ００５ ｍｌＴｉ２． ５’ｆ 一１００５×２１０—２１１．０５（ｋＮ）＞７３．１２（ｋＮ） （２） 那么该梁为什么会有如此严重的病害开裂呢？根 据梁的实际病害情况，笔者认为梁下部普遍开裂仅从 折角区的承载力设计去分析无法得到令人满意的解 释。事实上，这种大跨度跨中折角梁在正常荷载作用 下，梁中混凝土和钢筋的应变一应力发展有其特殊的规 律，其变形和开裂可大致分为以下两个阶段： 首先，在正常竖向荷载作用下，梁开始向下挠曲， 如梁底部为平直受拉筋，在混凝土发生应变的同时，钢 筋即开始发生拉应变，直到混凝土的拉应变超过其本 身极限拉伸值，混凝土开始产生微裂缝；在钢筋应力一 应变进一步增加的情况下，裂缝逐渐扩大，直至钢筋应 力稳定，裂缝发展终止。但该梁底为折线拱，当梁下挠 （图１）时，点Ｏ变位至Ｏ ，因ＣＯ＞Ｃ０ ，在 较小 时，实际上在钢筋中不可能产生较大的拉应力．因而无 法遏制混凝土开裂。同时，由于该框架二层柱高９．３０ ｍ，柱断面尺寸相对较小（５５０×５５０），因而抗侧移刚度 较小，在１２ ｍ跨梁的拱效应作用下，会产生一定的向 外侧位移。随着侧移的产生，梁底混凝土拉应变开始产 生并逐渐增加，直至柱的侧移变位终止。 其次，在柱侧移终止后，梁在正常使用荷载作用 下，开始与一般钢筋混凝土梁相同的变形和稳定过程。 正由于梁下挠的同时伴随着柱的侧向位移，钢筋 发挥作用相对滞后，梁下部混凝土的开裂和裂缝发展 无论在分布上和规模上都较一般直线钢筋混凝土梁要 严重得多。 （ｂ）尽管在外观检测中未发现柱有明显的受荷载 作用病害现象，但对框架进行的内力分析结果表明，框 架中柱（Ｃ、Ｄ轴）的配筋不足。如中柱二层的一些截面 实际配筋量与复核计算需要量相差１７ ～２４ ，且柱 的箍筋加密区长度也显不足，中柱截面尺寸偏小。 （ｃ）地基处理施工中依设计变更取消了混凝土垫 层下１ ｍ厚３：７灰土垫层，导致了基础不均匀沉降变 位，比较明显的是Ｃ排（从③～⑨轴）柱基向丁并向南 侧位移，致使室内地面明显开裂，其缝宽达１０～２０ ３ 加固设计 ３．１加固设计的原则 （１）加固范围的确定 在对结构进行全面检测和计算分析的基础上．对 结构现状和构件（部位）进行综合安全评价后认为： 考虑到车站候车大厅不间断使用的实际情况，加 维普资讯 http://www.cqvip.com ９０ 铁道工程学报 ２００２年９月 固设计的范围应限定在保证主体结构加固后应符合现 行结构设计规范的要求，对小跨度梁等相对次要结构 构件在基本满足现行规范的情况下不予加固，以缩短 对车站运营的影响。 加固工艺措施可靠、满足受力要求的水泥基材料注浆 湿包钢，而梁采用粘接强度高、耐久性满足要求的环氧 树脂类注浆料。 加固设计计算前对结构胶的力学性能试验结果见 表１。 表１ 粘结材料力学变形性能试验结果 考虑到地基虽产生一些沉降，但该建筑物已建成 １０年，持力层地基土已基本固结完毕，承载力已有一 定幅度提高，以后再产生较大沉降的可能性不大，只要 在今后使用中注意定期观测，是可以避免不良后果发 生的，暂不考虑加固处理。 测试项目 试验结果 试件尺寸（ｍｍ） 备 注 抗压强度 ８５．７８ ＭＰａ ３０×３Ｏ×３０ 弹性模量 １．１８ ＭＰａ （ｂ４０×８０ 最终确定的加固范围为中柱（Ｃ、Ｄ轴）、楼面梁和 Ｍ６Ｏ水泥砂 高强度砂浆一钢 屋面梁１２ ｍ跨和两侧６ ｍ跨的靠Ｃ、Ｄ一端的部分区 段。 （２）构件加固设计原则 针对梁柱的病害状况和设计缺陷，对梁和柱的加 固措施作如下考虑： １７．０００ ｍ屋面梁由于支座负弯矩区配筋不足和 折线拱效应，使支座区开裂与支座附近的斜截面受剪 破坏裂缝有连通的趋势，事实上已形成“塑性铰”，由此 导致跨中弯距值在塑性内力重分布后变大。同时梁下 部在跨中区以外亦有大量裂缝存在，因此，除在负弯矩 区增补受拉钢筋（或型钢）并增强支座附近梁的斜截面 抗剪能力外，尚应特点注意较大幅度地提高跨中截面 抗弯承载力，采取从根本上梁下部裂缝继续发展 的措施。 ７．６９０ ｍ楼面梁的开裂主要由于支座负弯距筋欠 配和斜截面抗剪承载力不足，可按正常开裂病害考虑， 但亦应适度提高跨中截面抗弯承载能力，以补偿由于 塑性内力重分布带来的跨中弯距值增加引起的承载力 安全储备下降。 中柱（Ｃ、Ｄ轴）支承主跨１２ ｍ梁，其安全度决定 了整个框架结构的抗震安全度。鉴于柱子较长，柱截面 偏小（Ｌ。／ｂ＝１．５Ｈ 一２５．３６），本着“强柱弱梁”的原 则，在不影响候车大厅外观和使用前提下，采用加固措 施使其满足抗震要求。 （３）加固用材料及施工工艺选择 材料及其施工工艺是加固设计布置与构件计算的 前提，施工工艺在一定程度决定了材料强度指标的选 择。 在我国现行加固规范 和国外推荐性规范 中对 加固材料有相应的推荐规定，近年来我国一些单位开 展了碳纤维（ＣＦＲＰ）加固混凝土结构的技术开发和应 用，尽管有方便施工、基本不增加结构自重等诸多优 点，但其粘接剂仍存在防火性能差的弱点。经对本工程 施工条件和材料来源的综合考虑，采用了经济技术指 标比较好的湿包钢加固方案，其中柱采用防火性能好、 抗剪强度 ４．６８ ＭＰａ 浆４Ｏ×４０× 板试件．在砂浆 ７Ｏ 中剪破 １００×１００× 试件未在粘结处 抗弯折强度 ５．７５ ＭＰａ ５ｌ０：Ｃ７０混凝 断裂 土 注：１．抗剪试件为砂浆试块双侧粘钢板，作双剪试验； ２．抗弯试件用５１０长试件折断后粘结断缝； ３．试验结果为５个试件平均值 根据以往工程经验和有关钢板一混凝土粘结的试 验结果，结合本工程的加固要求，采取较稳妥的注入 法 。］［。 完成对钢板一混凝土的粘结。 ３．２ 加固计算 （１）１２ ｍ跨梁端抗剪箍板计算： 由于本工程中梁端（１２ ｍ跨）斜截面开裂严重（腹 剪裂），且部分梁靠ｃ、Ｄ轴柱面处负弯矩区正截面受 拉开裂也极为严重，对加固的梁端抗剪承载力作如下 假定：①不再考虑原梁混凝土的抗剪承载能力（即混凝 土抗剪承载力一０），对已开裂部位通过恢复结构整体 性所获得的抗剪承载力作为安全储备，由后加箍板取 代原混凝土的抗剪承载力；②将原箍筋抗剪承载力计 算中的箍筋抗剪强度影响系数由１．５降低为１．２５，降 低的抗剪承载力由后加箍板承担，即： ＡＶｃｓ一０．０７ ・ｂ・ｈ ｏ＋（１．５—１．２５）－Ｌ ，・Ａ ／ｓ１・ｈ ０ （３） △ ≤２・ ・／ｏ ・Ａ ・Ｌ ／ｓ ２ （４） 式中： ＡＶ 一～原构件斜截面抗剪承载力计算下降值； ——后加固板应力滞后影响系数，取 一０．９； ｂ，ｈ ｏ——原构件宽度和净高； ５ ，５：一一分别为原箍筋和加固后箍板轴心间距； 厂 ——分别为箍筋和箍板的抗拉强度设计 值； Ｌ ～一箍板在梁侧的粘结长度，取Ｌ 一９６０； 一一、 分别为同一截面内原箍筋截面积和 单肢箍板截面积。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 祝王句：某火车站候车大厅钢筋混凝土框架加固设计与施工 将设计参数代人（３），（４）得每侧箍板截面积： １≥［０．０７×１１．５×３００×９６０＋（１．５０—１．２５）× ２１０×１Ｏ０．５×９６０÷１ｏｏ３÷［２×０．９×２１０×９６０÷５ＯＯ］ ≥３８９．２６（ｒａｍ。） 考虑到压注法对钢板厚度的要求，采用６ ｍｍ左 右的钢板作为箍板，箍板宽度取２００ ｍｍ～２５０ ｍｍ。 （２）１２ ＩＴＩ跨梁的负弯矩区和跨中加固计算： （ａ）负弯矩区补充受拉筋的锚固 根据结构内力分析，１２ ｎｑ跨梁上部配筋（负弯矩 区）约欠１０ 。考虑到补筋将绕柱布置及应力滞后等 影响，选２夺２５作为增补配筋，其两端分别焊接在后加 箍板的上端。由钢板一混凝土的抗剪试验结果和规范＿】ｊ 对混凝土抗剪设计强度的取值规定，Ｃ 。混凝土的抗剪 强度设计值ｉｆ 一１．７８ Ｎ／ｒａｍ ，按下式决定补充受拉 筋的锚固方式： 厂 ・厂 ≤ｎ・６ ・ｈ・ 三兰＝ （５） ￣／２ 式中： ——为单侧补充受拉筋截面积； ，＾——分别为梁侧箍板有效粘接宽度和分担钢 筋锚固力部分的计算高度，取２２０ ｍｍ 和１００ ｍｍ； ，ｚ——承受补充筋锚拉力的箍板数量。 式中１／ ２为考虑箍板双向受剪时的混凝土抗 剪强度设计值的下降调整系数。将有关参数代人式 （５），得”≥３．６，取”一４，即要求在计算不需要增配钢 筋 ２５的截面外，用于与夺２５钢筋锚固焊接的箍板不 少于４块。钢筋一箍板的焊缝长度按现行钢结构设计规 范确定。 （ｂ）跨中正截面加固设计与计算 从前述病害状况知１２ ｍ跨梁因两端裂缝开展且 上下基本贯通使梁两端截面事实上已出现“塑性铰”， 为防止正常荷载下梁的继续下挠和开裂导致“第三塑 性铰”的出现，拟沿梁下部全长设置对称的两根角钢． 并使之与柱外包角钢焊接。同时，在１７．０００ ｍ梁下设 预应力拉杆，以梁的挠曲变形和裂缝发展。 我们知道，增设下部角钢后在增加正截面抗弯承 载力的同时却意味着降低梁的延性，于抗震不利。为 此，角钢的截面尺寸确定应以满足现行结构抗震规范 对梁受压区相对高度的要求。对本工程而言，应满 足梁受压区相对高度 ≤０．３５。 由§一０ｆ Ａ 一， Ａ ＋ｆ ｉＡ ｉ ／ｂｈ ｏｆｃｍ≤ｏ．３５ （６） 有 ≤（０．３５ｂｈ。 一 Ａ ＋ Ａ ）／ｆｙ （７） 式中： ，、 ，分别为后加角钢的抗拉强度设计值 和截面积； 其余符号意义同前。 选用Ｑ２３５钢，代人其它相应参数，得： ≤（０．３５Ｘ１２．５×３００Ｘ ９６０—３１０×２９４５＋３１０ ×９８１）／２１０ —３ １０１（ｒａｍ ）。 选用’２Ｉ ７５×８角钢，Ａ 一２×１１５０—２ ３００ （ｍｍ ）。 梁下增加角钢后其抗弯承载力有了大幅度提高。 但由于后加钢件的应力滞后，在后加角钢应力达到一 定水平之前，梁的进一步变形从理论上讲是不可避免 的。为此在梁下增加预应力拉杆是必要的。预应力拉 杆的截面尺寸以拉杆预应力施加后引起的“减载”力矩 按原梁设计抗弯承载力的１０ ～１５％确定： △Ｍ一（０．１～０．１５）［ （ｈ。一４０）＋（ｆｙＡ ～ ）（＾。一ｘ／２）］ （８） 同时，ＡＭ＝Ａｐ・Ｕｐ ｙｌ・ｈｏ１ （９） 式中： ， 为预应力拉杆的截面积和抗拉强度设计 值； ｈ。 为梁上缘至拉杆中心距离； ｙ１—０．８５； ｘ为混凝土受压区高度，Ｘ一（ｆｙＡ 一 Ａ ）／（ ６）： 其余符号同前。 选用Ｑ２３５圆钢，代人相应设计参数，得： Ａ 一（０．１～０．１５）［３１０×９８１×（９６０—４０）十（３１０ ×２９４５—３１０×９８１）（９６０—７５）］÷［２１ｏ× ０．８５×（１０００＋２４Ｏ）］ 一（０．１～０．１５）×３６９８（ｒａｍ。） 取用２根圆钢， ｄ≈￣／０．１５×３６９８×４÷７ｃ÷２≈１８．８（ｍｉｌ１），选用 ２ ２０圆钢，按Ｍ２０加工张紧螺纹。 为避免超拉导致拉杆屈服，设计张拉应力ｄ一 ０．７５｝ （３）柱的加固设计 柱的加固设计主要基于结构复核分析和Ｃ排柱 基位移的实际情况。从分析结果看，二层柱边柱和中柱 实际配筋比计算配筋少１７ ～２５ ；从加固设计前对 建筑物的调查看，中柱（Ｃ排）基础明显向南（即向Ｂ排 方向）产生位移，其水平位移在１０￣２０ ｍｍ之间。 柱的加固设计曾考虑：①对Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ四排柱都 进行补强加固；②只对１２ ｍ跨端中柱（Ｃ、Ｄ排）进行 加固。从加固后结构的安全度、工期和总加固费用几个 方面进行综合比较分析，决定采用在一、二层都只加固 维普资讯 http://www.cqvip.com 铁道工程学报 ２００２年９月 Ｃ、Ｄ排柱。其中二层柱加固的目的是弥补原柱配筋不 足，一层柱加固的目的是考虑到目前ｃ排柱基水平位 移已达２０ ｍｍ，基底土经过１０年的固结，变形虽已基 本趋稳，但在未对变形地基进行任何处理的情况下，加 率达到９５ 以上。 ４．３预应力拉杆的张拉 在梁粘结浆液达到规定强度后，即开始对屋面梁 下预应力拉杆进行张拉。设计中采用了双头正反螺纹 固设计时仍应对未来的地基变形留有一定余地。设计 时未来地基可能位移增量按等于已发生位移值的４Ｏ ～套筒对拉杆进行连接和张拉，螺纹按设计加工成Ｍ２０ ×２（螺距２ ｍｍ），张拉时分两步进行： （ａ）预张拉 拉杆在加工、搬运和安装过程中不可避免地会产 ５０ 考虑，即总位移量按（１．４ｆ，一、一１．５０）＞：２０—２８～ ３０ ｍｍ对结构产生的不利影响进行设计计算。从众值 烈度情况下结构的侧移限值规定（Ｌ。／（４００～５００）一 １．２５Ｘ（８０００×１０００）／（４００～５００）≈２８ ｍｍ）看，该值 生一些变形，为保证张拉后拉杆不至于因调直作用损 意味着地基的未来可能变形对结构的影响与小震情况 接近，因此对一层柱的加固是赋予结构应有安全度必 须采取的措施。 经试算比较，对柱采用Ｉ ７５×８角钢进行加固，缀 板采用６ ｍｍ钢板，板宽２００ ｍｍ，缀板间距５００ ｍｍ。 加固后，一、二层中柱的抗侧移刚度Ｄ值增加了 ４３ ，一、二层整体抗侧移刚度提高了２１．５ 。根据已 有工程经验，加固后的框架结构其变形能力和延性，尤 其是适应地基变形的能力将得到明显提高。 ４梁柱加固施工 ４．１ 梁的外包钢压注环氧树脂浆液粘结 根据设计阶段对粘结材料的选择试验结果，在施 工中根据温度、湿度和施工安排，对浆液配方作必要调 整。在粘结钢板位置放线后，对基面进行凿除和吹灰清 理，然后用膨胀螺栓和临时支撑件对加固钢板、角钢进 行定位和校准，按规定施焊完毕后，用水泥环氧砂浆对 板口缝进行封堵、检漏试气。注浆嘴和排气管按每块板 板底部由上而下每３００～４００ ｍｍ左右间隔设置，从底 部开始用０．１５～０．２ ＭＰａ的压力徐徐向钢板一混凝土 缝中注入浆液，浆液到达每只排气管后及时扎紧该管， 直至浆液到顶部，浆闭５～１０ ｍｉｎ。待浆液初凝后及时 补灌不饱满板缝。 ４．２柱的外包钢水泥基浆液粘结注浆 与梁注入法雷同，为保证板缝浆液充填饱满，仍从 柱底部开始，逐段上升注浆。所不同的是梁的外包钢紧 贴混凝土面，而柱的外包钢与原柱面留有不小于５ ｍｍ的空腔。柱的注浆关键在于正确解决浆液上升过 程中柱混凝土吸收浆液水份与不间断稳定上升的矛 盾。我们在压注过程中除了严格控制水灰比（０．７～ ０．８）外，采取一些特殊的工艺措施，保证压注粘结充满 失预应力，在正式张拉前按张拉量的７０～８０ ９／６对其进 行预张调直，重复进行二次。 （ｂ）按设计张拉量进行最后张拉 张拉应力按拉杆抗拉强度设计值的７５ 控制，总 张拉量和相应的螺栓一套筒相对转角按以下两式确定： △一Ｌ・ｅ—Ｌ・０．７５ｆｙ／Ｅ 一５１ ５０Ｘ ０．７５ Ｘ ２１０／２．１×１０ 一３．８６（ｍｍ） 书一（ｚ￣／２）Ｘ ３６０。：＝：６９５。 式中：△——单侧拉杆张拉量； 夺——拉杆螺栓与套筒的相对转角； Ｌ——拉杆焊接后剩余自由长度； 其余符号同前。 张拉时用３只管钳分别夹持两端螺杆和连接套 筒，过程简便，易于控制。 ５ 结束语 该加固工程从设计到施工，在满足现行结构设计 和抗震规范的前提下，经过对结构件破坏状况调查分 析和结构整体的宏观分析，注重了体系的整体抗震能 力保障，有重点地对控制性构件进行加固，达到了工 期、费用和结构安全的整体目标。在费用较低的情况下 保证了加固后结构的安全度明显提高，所采用的施工 方法和加固材料技术可靠，经济合理。 参考文献 ［１］ＣＥＳＣ２５—９０．混凝土结构加固技术规范Ｉｓ］．北京：中国计 划出版社，１９９２． ［２］ 日本混凝土工程协会．混凝土工程裂缝调查及补强加固 技术规范Ｉｓ］．周国钧等译．北京：地震出版社．１９９２． ［３］卫龙武，吕志涛，朱万福．建筑物评估加固与改造［Ｍ］．江 苏科学技术出版社，ｌ ９９３、 （下转第８７页） 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 王爱国等：预应力混凝土箱型连续梁支架法现浇施工技术 ８７ 并应有一定的安全系统。否则，应适当增加内模压重。 一荷载大小应与设计的施工过程相吻合，并应进行加载 前、加载后和加载过程中对支架、基础的观测，得出支 次浇筑的混凝土应在其初凝时间内完成。 宜使用混凝土泵送车向浇筑面运送混凝土，减少 对已浇混凝土的扰动。 架的弹性变形和非弹性变形仍保持原状，并与计算的 数值进行对比分析，确认无误后方可组织现浇施工。 采用加载预压可消除支架的非弹性变形；采用堆 载预压，并按现浇的混凝土荷载等量、同步卸载的方 法，可最大限度地减少支架的弹性变形量，但应注意保 ３．３．３支架的拆除 支架应按对称、同步的原则，分步骤拆除。当一跨 箱梁采用多跨支架支撑时，宜首先分级卸落混凝土箱 梁跨中支撑。 持增加混凝土荷载与减少预压荷载对支架变形的影响 相抵消。 ４ 结束语 支架法现浇混凝土箱梁受诸多因素影响，方案的 为减少混凝土内的残余应力，宜尽量减少混凝土 的浇筑次数，并且在底板浇筑时尽量多完成腹板混凝 土的施工。 制定应密切结合施工现场实际，逐一检算、论证，并进 行技术、经济对比，择优选用。 在承载力良好、稳定的地基上现浇箱梁，且梁底距 地面高差不大时，可优先考虑满布支架法现浇方案。 设计宽幅箱梁的浇筑顺序时，应考虑消除对箱梁 的扭矩，采用横向对称进行浇筑。 箱梁施工完成后进行支架拆除时，宜首先分级卸 落跨中部位的支撑。 支架预压是箱梁现浇前的重要环节，加载顺序和 ＡＮＡＬＹＳｉＳ ０Ｆ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳＬＹ ＰＲＥＳＴＲＥＳＳＥＤ ＣＯＮＣＲＥＴＥ ＢＥＡＭ ＷＩＴＨ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＢＲＡＣＫＥＴ ＷＡＮＧ Ａｉ—ｇｕｏ，ＹＡＮＧ Ｓｈａｏ—ｈｏｎｇ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｆｏｕｒｔｅｅｎｔｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｓｏｍｅ ｅａｓｉｌｙ ｎｅｇｌｅｃｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅｄ ｉｎ—ｓｉｔｅ ｗｉｔｈ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｆｕｌｌ—ｓｐａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｅａｍｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ ｂｅａｍ—ｃｏｌｕｍｎ ｓｕｐｐｏｒｔ．Ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｌｓｏ．Ｗｉｔｈ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｍａｄｅ．Ｔｏ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｔｈｅ ｂｏｘ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｎｅ ｐａｒｔ ａｆｔｅｒ ａｎｏｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｊｏｉｎｔｓ，ｔｈｅ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｔｒｅｓｓ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｃｏｎｃｒｅｔｉｎｇ ｉｎ ｐｒｏｐｅｒ ｏｒｄｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｏｘ ｂｅａｍ；ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｂｒａｃｋｅｔ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ —＋－—＋－－－４－－一＋一＋一＋ （上接第９２页） ＤＥＳＩＧＮ ＡＮＤ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＦＯＲ ＣＯＮＳＯＬＩＤＡＴＩＯＮ ＯＦ ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ ＣＯＮＣＲＥＴＥ ＦＲＡＭＥ ＩＮ ＷＡＩＴＩＮＧ ＨＡＬＬ ＡＴ ＣＥＲＴＡＩＮ ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＴＡＴＩＯＮ ＺＨＵ Ｘｕｎ Ｘｉ’ａｎ Ｂｒａｎｃｈ．Ｒａｉｌｗａｙ Ｆｉｒｓｔ Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｔｏ ｖａｒｙｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｅａｍｓ ａｎｄ ｃｏｌｕｍｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｌ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｒａｍｅ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｉｔｉｎｇ ｈａｌｌ ａｔ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｉｌｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｆａｕｌｔｙ ｃｒａｃｋｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆｒａｍｅ’Ｓ ｂｅａｍｓ．ｗｈｉｃｈ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｄｅｅｐｌｙ ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｓｕｃｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆａｕｌｔｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｆａｕｌｔｓ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ， ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ａｒｅ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ａｌｓｏ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｉｔｉｎｇ ｈａｌｌ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ；ｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
