1、前言
1.1、大橋概況
井岡山大橋位於江西省吉安市市區，橫跨江西「五大水系」的最大河流——贛江，大橋設計全長為1090.26米，橋面凈空：凈-7+2×1.5m人行道；設計荷載為汽車-13；拖車-60；人群-3.5KN/m2.上部結構為16孔預應力鋼筋混凝土帶掛孔懸臂T構，孔徑分別為：48.13+14×71+48.13m；T構兩端懸臂長各23.5m，橫截面為單箱雙室，懸臂端部梁高2.0m，T構根部箱梁高4.0m.每跨掛孔由五片預製吊裝普通鋼筋混凝土T梁構成，掛孔跨徑為21m，梁長21.56m.井岡山大橋於1970年5月1日舉行通車典禮，同年10月全部竣工交付使用。
1.2、大橋原設計主要情況井岡山大橋上部結構懸臂箱梁分9塊採用預製干接縫懸臂拼裝。懸臂箱梁預應力鋼筋採用45矽2鈦（45Si2Ti）Φ12mm冷拉時效光圓鋼筋，JM12-6錨具。每分塊接縫截面內鋼束採用在墩的兩端各以兩束分批對稱張拉，1～7號塊件預應力鋼筋張拉控制應力為675Mpa，8～9號（牛腿）塊件預應力鋼筋張拉控制應力為650Mpa.本橋箱梁採用明槽布置預應力鋼筋，因此在鋪築橋面鋪裝前設計要求在明槽頂鋪設油毛氈防水層以加強防水性。
1.3、大橋結構特點評述吉安井岡山大橋上部結構為預製節塊干接縫懸拼施工的帶掛孔預應力混凝土T構，在二十世紀七十年代初期尚屬技術先進的橋型；該橋跨徑71m、全長1000餘米，亦屬大型橋樑。由於此種橋型上部結構的懸臂部分與橋墩固結，其力學性質仍屬靜定結構，從當時的橋樑設計 理論 、設計 計算 手段以及施工能力等方面來說，都是最佳和先進的橋樑結構型式。
但是，我國早期採用懸臂施工的帶掛孔T構橋樑，由於構造上的原因，以及施工工藝、預應力束的材料等，以及設計理論與計算手段的局限，使之存在一些固有的缺陷。這種型式的橋樑，經過一段時間的使用後，在T構懸臂端部，即支承掛孔的牛腿處都有明顯的下垂現象、支座與伸縮縫亦非常容易損壞，行車時的衝擊和橋樑振動都比較強烈。井岡山大橋的支座與伸縮縫雖經多次維修更換，都時隔不久後損壞。其主要原因就是：掛孔與T構懸臂連接處，因結構原因而變形複雜、變形量大，並伴有旋轉，導致伸縮縫間隙呈上窄下寬的八字形，加上夏季高溫使得伸縮縫受擠壓損壞。而牛腿處（即懸臂端部）下垂較大的原因是多方面的，主要是混凝土的收縮徐變，以及部分預應力損失所致。所以，預應力損失是 影響 預應力橋樑結構安全的最主要因素之一，這種現象在懸臂法施工的預應力橋樑上尤為明顯，特別是早期採用預製節塊懸臂施工的預應力橋樑。
而井岡山大橋上部結構採用的就是早期懸臂法施工工藝：預製節塊、干接縫懸臂拼裝後施加預應力，相鄰塊件的兩端面直接貼合，因而不易保證接縫密合，易受水氣侵襲，且容易產生局部應力集中現象，對橋樑的整體性、以及預應力鋼筋受大氣侵襲而鏽蝕都不利。由於施工過程中，各塊件間未留任何濕接縫，則在拼裝中發現位置有偏差時亦難以調整，其塊件接縫處應力傳遞情況較複雜，整體性也差。另外，懸臂拼裝時採用明槽布置鋼束，其工程數量也增大許多。
帶掛孔的T構橋，由於墩柱兩側的不平衡力矩，使得墩頂箱室受力複雜、局部應力集中並過大。另外，還存在一個顯著缺點，就是橋面接縫多，且大多數接縫都在懸臂端部。由於懸臂的撓度將使接縫處形成折角，對該位置上的支座、伸縮縫都極為不利，亦影響行車的平穩和舒適。尤其是預應力混凝土的收縮、徐變、鋼筋的松馳以及日照的影響等，都會使懸臂端的撓度變化日益 發展 。
1.4、加固前大橋現狀結構檢測主要病害
①井岡山大橋懸臂箱梁的部分預應力筋錨頭已嚴重鏽蝕（特別是9號塊的），而該橋為預應力干接縫懸拼施工，因而預應力筋錨頭鏽蝕給全橋的正常使用造成嚴重的威脅和隱患。
②橋面縱向成波浪型，各孔掛梁跨中部位有明顯下沉，且橋面混凝土破損極其嚴重，使車輛過往產生較大的衝擊力。
③伸縮縫、支座破壞嚴重，伸縮縫多被泥石堵塞，掛梁固定支座（切線鋼板支座）鏽蝕嚴重，活動支座（板式橡膠支座）下墊板47.5%鏽蝕，有22.5%支座已移出下墊板，導致掛梁受力不正常，橫隔板破壞。
④梁體裂縫較多，掛梁腹板是在跨中產生豎向裂縫，翼板是在橫向接縫處開裂。T構箱梁主要是在腹板上緣，為縱向縫。
⑤兩岸橋台變形較大（向前傾），溜坡及兩側擋土牆破壞較嚴重。
2、大修加固設計要點由於該橋已使用多年，雖然經過檢測查明了一些情況，但任何檢測總是有限的，因此本橋的加固設計中充分考慮了結構性能的不確定性，注意安全、穩妥，加固措施留有餘地。
本橋加固設計共分兩大部分：對橋樑病害部分進行維修整治，對橋樑的承載能力進行恢復。
2.1 橋樑病害的病害維修、整治部分
①對掛梁、箱梁的裂縫採用化學灌漿，並按裂縫寬度分別處理。同時在掛梁邊梁和T構箱梁的腹板，當裂縫寬度大於0.2mm時，粘貼碳纖維布對裂縫進行約束。
②鑿除原面鋪裝，全部重新澆注40號鋼纖維混凝土（加筋），由於鋼纖維混凝土抗拉強度較高，並設有較強的鋼筋網，不僅耐磨，抗衝擊，而且對掛梁的橫向剛度有較大提高。
1.1、大橋概況
井岡山大橋位於江西省吉安市市區，橫跨江西「五大水系」的最大河流——贛江，大橋設計全長為1090.26米，橋面凈空：凈-7+2×1.5m人行道；設計荷載為汽車-13；拖車-60；人群-3.5KN/m2.上部結構為16孔預應力鋼筋混凝土帶掛孔懸臂T構，孔徑分別為：48.13+14×71+48.13m；T構兩端懸臂長各23.5m，橫截面為單箱雙室，懸臂端部梁高2.0m，T構根部箱梁高4.0m.每跨掛孔由五片預製吊裝普通鋼筋混凝土T梁構成，掛孔跨徑為21m，梁長21.56m.井岡山大橋於1970年5月1日舉行通車典禮，同年10月全部竣工交付使用。
1.2、大橋原設計主要情況井岡山大橋上部結構懸臂箱梁分9塊採用預製干接縫懸臂拼裝。懸臂箱梁預應力鋼筋採用45矽2鈦（45Si2Ti）Φ12mm冷拉時效光圓鋼筋，JM12-6錨具。每分塊接縫截面內鋼束採用在墩的兩端各以兩束分批對稱張拉，1～7號塊件預應力鋼筋張拉控制應力為675Mpa，8～9號（牛腿）塊件預應力鋼筋張拉控制應力為650Mpa.本橋箱梁採用明槽布置預應力鋼筋，因此在鋪築橋面鋪裝前設計要求在明槽頂鋪設油毛氈防水層以加強防水性。
1.3、大橋結構特點評述吉安井岡山大橋上部結構為預製節塊干接縫懸拼施工的帶掛孔預應力混凝土T構，在二十世紀七十年代初期尚屬技術先進的橋型；該橋跨徑71m、全長1000餘米，亦屬大型橋樑。由於此種橋型上部結構的懸臂部分與橋墩固結，其力學性質仍屬靜定結構，從當時的橋樑設計 理論 、設計 計算 手段以及施工能力等方面來說，都是最佳和先進的橋樑結構型式。
但是，我國早期採用懸臂施工的帶掛孔T構橋樑，由於構造上的原因，以及施工工藝、預應力束的材料等，以及設計理論與計算手段的局限，使之存在一些固有的缺陷。這種型式的橋樑，經過一段時間的使用後，在T構懸臂端部，即支承掛孔的牛腿處都有明顯的下垂現象、支座與伸縮縫亦非常容易損壞，行車時的衝擊和橋樑振動都比較強烈。井岡山大橋的支座與伸縮縫雖經多次維修更換，都時隔不久後損壞。其主要原因就是：掛孔與T構懸臂連接處，因結構原因而變形複雜、變形量大，並伴有旋轉，導致伸縮縫間隙呈上窄下寬的八字形，加上夏季高溫使得伸縮縫受擠壓損壞。而牛腿處（即懸臂端部）下垂較大的原因是多方面的，主要是混凝土的收縮徐變，以及部分預應力損失所致。所以，預應力損失是 影響 預應力橋樑結構安全的最主要因素之一，這種現象在懸臂法施工的預應力橋樑上尤為明顯，特別是早期採用預製節塊懸臂施工的預應力橋樑。
而井岡山大橋上部結構採用的就是早期懸臂法施工工藝：預製節塊、干接縫懸臂拼裝後施加預應力，相鄰塊件的兩端面直接貼合，因而不易保證接縫密合，易受水氣侵襲，且容易產生局部應力集中現象，對橋樑的整體性、以及預應力鋼筋受大氣侵襲而鏽蝕都不利。由於施工過程中，各塊件間未留任何濕接縫，則在拼裝中發現位置有偏差時亦難以調整，其塊件接縫處應力傳遞情況較複雜，整體性也差。另外，懸臂拼裝時採用明槽布置鋼束，其工程數量也增大許多。
帶掛孔的T構橋，由於墩柱兩側的不平衡力矩，使得墩頂箱室受力複雜、局部應力集中並過大。另外，還存在一個顯著缺點，就是橋面接縫多，且大多數接縫都在懸臂端部。由於懸臂的撓度將使接縫處形成折角，對該位置上的支座、伸縮縫都極為不利，亦影響行車的平穩和舒適。尤其是預應力混凝土的收縮、徐變、鋼筋的松馳以及日照的影響等，都會使懸臂端的撓度變化日益 發展 。
1.4、加固前大橋現狀結構檢測主要病害
①井岡山大橋懸臂箱梁的部分預應力筋錨頭已嚴重鏽蝕（特別是9號塊的），而該橋為預應力干接縫懸拼施工，因而預應力筋錨頭鏽蝕給全橋的正常使用造成嚴重的威脅和隱患。
②橋面縱向成波浪型，各孔掛梁跨中部位有明顯下沉，且橋面混凝土破損極其嚴重，使車輛過往產生較大的衝擊力。
③伸縮縫、支座破壞嚴重，伸縮縫多被泥石堵塞，掛梁固定支座（切線鋼板支座）鏽蝕嚴重，活動支座（板式橡膠支座）下墊板47.5%鏽蝕，有22.5%支座已移出下墊板，導致掛梁受力不正常，橫隔板破壞。
④梁體裂縫較多，掛梁腹板是在跨中產生豎向裂縫，翼板是在橫向接縫處開裂。T構箱梁主要是在腹板上緣，為縱向縫。
⑤兩岸橋台變形較大（向前傾），溜坡及兩側擋土牆破壞較嚴重。
2、大修加固設計要點由於該橋已使用多年，雖然經過檢測查明了一些情況，但任何檢測總是有限的，因此本橋的加固設計中充分考慮了結構性能的不確定性，注意安全、穩妥，加固措施留有餘地。
本橋加固設計共分兩大部分：對橋樑病害部分進行維修整治，對橋樑的承載能力進行恢復。
2.1 橋樑病害的病害維修、整治部分
①對掛梁、箱梁的裂縫採用化學灌漿，並按裂縫寬度分別處理。同時在掛梁邊梁和T構箱梁的腹板，當裂縫寬度大於0.2mm時，粘貼碳纖維布對裂縫進行約束。
②鑿除原面鋪裝，全部重新澆注40號鋼纖維混凝土（加筋），由於鋼纖維混凝土抗拉強度較高，並設有較強的鋼筋網，不僅耐磨，抗衝擊，而且對掛梁的橫向剛度有較大提高。
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