大跨度连续刚构桥典型病害成因分析及应对措施
高墩大跨连续刚构桥的病害及其对策措施
高墩大跨连续刚构桥的病害及其对策措施摘要：本文将针对这些出现的常见问题进行阐述分析，并对造成的桥体危害提出相应的对策措施。
关键词：连续刚构桥；危害；对策措施Abstract: This article described these common problem and point out some countermeasures for bridge and caused harm.Key words: continuous rigid frame bridge; hazards; countermeasures中图分类号：U448.23 文献标识码：A文章编号：连续刚构桥的常见问题产生的原因及其病害目前，国内连续刚构桥的发展迅速，相关技术也比较成熟。
在桥梁工程领域广泛应用预应力计算体系，使得桥梁在性能、造价成本、安全系数等各方面都相对优于其他桥梁体系。
但在实际使用中仍出现诸多显著的病害。
（一）桥体跨中下挠。
1.对混凝土的收缩认识不到位。
很多桥梁在施工完成后，主梁的混凝土收缩造成桥体跨中下挠。
但现役的连续刚构桥出现，正常下挠后，再出现严重的下挠。
在桥梁建设前期，没有充分认识到混凝土的徐变性具有极大的随机性，造成混凝土预应力的损失使得桥梁的刚度下降。
从而桥梁出现桥体下挠的病害。
在连续刚构桥的设计之初，设计者一般为了减轻主桥梁的自重，都会在桥梁施工时使用高强度的薄板作为主梁。
而其实，在实际的数据中可以知道，加载的时间限制对桥梁混凝土的徐变度也有非常大的影响，桥梁的主梁一般在3天后就开始桥体预应力的加载，形成桥梁的整体。
于是由于浇筑凝固期时间缩短的缘故，使得混凝土的徐变的量增大，桥体的主梁下挠严重。
2.桥梁在前期设计中，计算的模型不够完善。
对桥梁在不同部位温差的考虑也是影响预应力的损失的因素。
目前国内在温差模型上采用三角模型，而该模型在理论值和实际测量值存在较大差距。
经一些国外桥梁专家分析：桥梁的温度分布呈现出非线性的分布，箱梁出现顶板的温度高于底板的温度现象。
大跨径连续梁桥病害成因分析及加固设计探讨
大跨径连续梁桥病害成因分析及加固设计探讨摘要：随着我国经济的飞速发展，我国的桥梁事业也得到发展，桥梁作为我国重要的交通枢纽之一，越来越被人们所重视。
连续梁桥技术因其具有的受力均匀、整体性好、节省材料,安全度高等优点广泛应用于我国中跨径和大跨径的桥梁建设项目中。
本文分析了大跨径连续梁桥的一些常见病害及其加固措施。
关键词：连续梁；病害分析；桥梁加固一、常见病害1、主跨跨中下挠预应力混凝土连续梁式桥运营阶段所产生的持续下挠是一个较普遍的现象,尤其是大跨径梁式桥,如表l所示。
这主要是由预应力损失和混凝土收缩徐变估计不足引起的,严重时甚至会发生跨桥。
如科罗.巴岛桥是一座跨中带铰的3跨连续预应力混凝土刚架桥,其跨径组合为72m+24lm+72m,是当时世界上同类桥梁中跨径最大者。
1978年建成通车,通车后不久就产生了较大的挠度,到1990年,其挠度达到1.2m。
后来采用体外索施加预应力,使主跨中央挠度减小。
1996年7月加固结束,加固处理后不到3个月就发生了倒塌事故。
表1国内外典型连续钢构桥长期变形表2、梁体开裂预应力混凝土连续梁式桥的梁体开裂也是一个很严重的问题，主要表现在施工过程中的裂缝及运营阶段产生的裂缝，两者机理稍有差别。
在施工过程中，裂缝的产生主要是由于混凝土收缩或构造不合理产生，一般有两种情况：不同龄期混凝土收缩裂缝以及预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝。
由于各个构件混凝土浇注时间不同，早期浇注的混凝土将对新浇注混凝土的收缩产生约束从而引起裂缝。
这类裂缝一般有以下几种：①墩身与承台交界处的竖向裂缝；②1号块与0号块之间接缝附近的纵桥向裂缝（主要在顶底板）；③腹板分层浇筑接合面处竖向接缝；④人孔附近等。
预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝主要有：①顶板横向裂缝；②预应力锚头附近的裂缝；③曲线底板的分层劈裂等。
运营阶段所产生的裂缝主要有顶板纵向裂缝、腹板斜向裂缝、底板横向裂缝和底板纵向裂缝等。
连续刚构桥病害及处理措施
摘要 ： 近年 来 ， 大跨 度预 应 力混凝 土连 续刚构 桥 梁在我 国得到 了较快 的发展 ， 在运 营过 程 中相继 出现 了种 种 病害 。文章研 究探 讨 了大跨 但 度预应 力混凝 土连续 刚构桥 梁的典型 病 害类型及 成 因， 并在 此基础 上 ， 出了相应 的处理 措施 。 给
价理措 施
Ｃｏ ｉ ｎｔｎｕｏ ｓ Ｒｉ ｉ Ｆｒ ｍ ｅ Ｂｒ ｄ ｅ Ｄａ ａ ｅ ｎｄ Ｈａ ｕ ｇ ｄ ａ ｉ ｇ ｍ ｇ ｓａ ｎｄｌ ｅ ｓ ｅ ｉ Ｍ ａ ｕｒ ｓ ｎｇ
王悦 Ｗａ ｇＹ ｅ 李 姗 Ｌ ｈ ｎ ｎ ｕ ； ｉ ａ Ｓ
中 图分 类 号 ： ４ Ｕ４
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ４ １２ １ ０ — ２０ Ｏ １０ — ３ （００）３ ０ ０ 一 １ １
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响 程 度 及长 期 性 估 计 不足 。 ２） （ 预应 力度 对 混凝 土徐 变 的 影响 。 跨 大 为 了更 好地 发挥 已建 桥 梁 的作 用 ， 要 通 过 技 术 手段 对桥 梁 的 度 预 应 力 混凝 土 连 续 刚构 桥 梁 若 预 应 力 度 较 小 ， 徐 变 变 形可 能 增 需 则 病害进行 处理 ， 以期在短 期内迅速提高桥梁承载 力， 消除交通安全 大 ， 致 主 梁 下挠 变形 加 大 。 反 之 ， 凝 土 徐 变 变形 加 大 ， 应 力 束 导 混 预 隐患。 的 应 力 损 失 也 相 应 加 大 ， 一 步 减 小 了预 应 力 度 ， 而 导 致 主 梁 下 进 从 １ 连续刚构桥特点 挠 变 形值 加 大 。 连 续 刚 构桥 是墩 梁 固接 的 连 续梁 桥 。 续 刚构 桥 也 分 跨 中 带铰 连 ２３施工 因素 ． 和跨 中无铰两种 类型 ， 两者 一般均采用变高度梁。高墩的柔度 可以 （） １ 混凝土 由多种地方性材料配 制而成 ， 施工过程 中对混凝土 适 应 结 构 由预 加 力 、混 凝 上 收 缩 徐 变和 温 度 变化 所 引 起 的纵 向位 原材料 的选择及拌合 、 浇注 控制不严 ， 导致混凝 土的品质达不到设 移 。连 续 网 构桥 结构 为多 次 超 静定 结构 ， 凝 上 收 缩 、 变 、 ０ 混 徐 温度 变 计 的 要 求。 （ 箱 梁 的腹 板承 受 各种 荷 载 组 合 下 的 主 拉应 力或 主 压 ２） 化 ， 应 力 作 用 、 台不 均 匀 沉 降 等 引起 的 附加 内 力 对 结 构 的 影 响 应力 ， 预 墩 腹板的厚度较设计厚度减 薄将进一步恶化腹板斜截面 的抗剪 较大 ， 但同时这种桥 具有结 构整体性 好、 震性能优越 、 扭潜力 能 力 ， 至 会 导 致腹 板 开 裂 。 ３ 施 工 的 过程 控 制 不严 而 可 能 出现 钢 抗 抗 甚 （） 筋连接质量差、 绑扎不到位、 混凝土拌合及振捣质量差、 模板安装不 大、 结构 受力合理、 型简洁明快等优点。 桥 连 续 刚 构 也 具 有特 定 的适 用 条 件 ： 为墩 梁 固 结 的 多 次超 静定 牢 固 ， 致 漏 振 、 窝 、 面 、 筋 、 虽 导 蜂 麻 露 漏浆 、 台等质 量 问题 。 错 刚架 结 构 ， 设计 目标 是使 其 结 构行 为接 近连 续 梁 ， 以 跨度 不 宣 太 但 所 ２４材 料 因素 ． 小 、 续 孔 跨 不宜 太 多 、 墩 不 宜太 矮 、 连 桥 总桥 长 不 宜 太长 ｉ 大跨 径 混凝 （） １ 自收 缩 开 裂 。高 强 混 凝 土 由于 自干燥 ， 由 此 产 生 的 自收 并 土梁 桥 主 要缺 点 是 自重 大 ， 承 载 能 力绝 大 部 分 用 于 克服 自重 。 其 缩 ， 混 凝 土 产 生早 期 裂 纹 ， 长 期 的干 燥 收 缩 是 不 同 的 ， 使 与 自收缩 开 ２ 连 续 剐 构桥 病 害及 成 因分 析 裂 降 低 混凝 土 耐 久 性 。 ２ 湿 胀 开裂 。 胀开 裂 是 由于 高强 混凝 土 的 （） 湿 目前 ， 大跨 径 预 应 力 混凝 土 连 续 刚构 桥 出现 的病 害 主 要 集 中 在 水 灰 比低 ， 凝 土 中部 分 水 泥 没 有 水 化 ， 凝 土 在水 分长 期 作 用 下 ， 混 混 膨 两 个 方 面 ： 是 混凝 土 开 裂 ， 箱 梁 竖 向 开 裂 、 梁 底 板 纵 向 开 裂 、 外 来 水 分扩 散 到 混 凝 土 内部 后 与 水 泥 发 生 水 化 反应 ， 胀 应 力超 过 一 如 箱 箱梁腹板 出现斜裂缝 等 ； 另一类是主跨跨 中下挠幅度过大。引起这 混凝土的抗拉强度时造成 的开裂。 ３ 脆性。 （） 高强混凝土的延性比普 通 混 凝 土差 ， 混凝 土 的延 性 随 强度 的增 加 而 降低 。 素 些病害 的原 因大致可以归结为设计、 施工以及材料三个方面。 ２１箱 梁 开 裂 。 ３ 处 理 措施 （ ） 板 斜 裂 缝 问题 。 对 于 大跨 径 桥 梁 ， 主 拉 应 力 较 大 的 梁 １腹 在 ３１针 对 承载 能力 小 足 的 加 固措 施 ． 段 ， 往 设 置 了 竖 向预 应 力 筋 ， 大 大 抵 消 荷 载 作 用 引起 的主 拉 应 往 能 （ ） 过 增 大原 结构 构 件 截 面 提 高 原 结 构 的 强度 和 刚 度 ；２） １通 （ 更 取 （） 力 。 用纵 向预 应 力布 置 方案 ， 预 应 力 钢 束 线 形尽 量 简 化 ， 束 平 换 结 构 构 件 或新 增 构 件 ， 代 承 载 能 力 不 足 的构 件 ；３ 改 变 原 结构 采 将 钢 降 （】 以 弯和竖弯种类较少且极有规律 ， 预应力施工难度较小 ， 消了下弯 的 受 力体 系 ， 低 部 分 构 件 的受 力 ；４ 对 原 结 构 施 加 外 应 力 ， 改 取 束和弯起束， 箱梁 腹 板 ９ ％以上 长 度 范 围 内均 无 纵 向预 应 力 通 道 穿 变其 应 力 分布 ， 到 提高 原 结 构 的 强度 和 刚 度 。 ０ 达 ３ ． 对 混凝 土开 裂 的 加 固措 施 ２针 过 ， 利 于 钢 筋 骨 架 的 绑 扎 和 腹 板 混凝 土 的 浇筑 ， 容 易 保 证 硅 的 有 更 针对混凝土开裂 的加固措施为了约 束箱梁裂缝的进一步发展 ， 质量。 ２ 顶板 纵向开裂 问题。 （） ①主梁项板在较长悬臂箱梁翼板的根 部 ， 载、 恒 活载 产 生 的 负 弯 矩 均 较 大 ， 板 跨 中 的 活 载 正 弯 矩 较 大 ， 加强对腹板 混凝土的约束 ， 强腹板抗 剪承载能力和刚度 ， 项 增 可采取 横 向预 应 力钢 绞 线 布 设 不 可 能 在 悬 臂 根 部 布 置 在 顶 板 上 缘 而 在 跨 腹板 内侧粘贴钢板 的措施。 对于粘贴钢板需要注意两点 ：１混凝土 （） 中却布置于顶板下缘。② 根据计算 分析 ， 连续 刚构箱梁在浇筑完一 表面先要找平处理 ，表面不平整则无法保证 混凝 土与钢板紧密粘 （） 节混凝土后 即张拉完该节段桥面横 向预应力钢束 ， 由于应力分布和 贴 ；２ 粘贴胶质 量一定要有保证。 叠 加 ， 面 板 中 横 向 预 应 力分 布 极 不均 匀 ， 也 是 造 成 桥 面 板 出 现 桥 这 ４ 结 语 通 过 以 上 分 析 ， 以得 出如 下 结 论 ： １ 除 施 工 缺 陷外 ， 凝 土 可 （） 混 局 部 纵 向开 裂 的原 因之 一 。 ３ 跨 中底板 纵 向裂 缝 问题 。 了减 轻 结 （） 为 开 裂 和 主 跨 跨 中 区 段 下 挠 幅 度 过 大 是 预 应 力 混 凝 土 连 续 刚 构 桥 最 构 自重 ， 梁 底板 在 跨 中一 般 比较 薄 。 了锚 固 靠 近腹 板 ， 小 平 弯 箱 为 减 产 （ 针 角度 ， 往预应力钢束横 向布置 间距较 小 ， 往 在此截面 的挖空率非 常 常 见 的两 种 病 害 形式 ， 生病 害 的原 因往 往 不 是 单 一 的 ；２） 对 混 针对跨 大 ， 面 削 弱 较 大 ， 之 如 横 向普 通 钢 筋 配 置 不 强 ， 截 加 此部 分混 凝 土 浇 凝 土开裂 的常用维修
浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施
浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施摘要：本文对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及成因进行了分析，针对各病害提出了可行的控制方法。
或可为该类桥梁的设计施工提供参考。
关键词：预应力混凝土，连续刚构，病害，控制措施。
1常见病害通过调查,我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中，常见的病害主要有以下几种:(1) 跨中挠度过大；(2) 箱梁梁体产生裂缝；(3) 墩顶0#块开裂；(4)桥墩(或塔墩)靠承台区段的竖向裂缝。
2跨中挠度过大的成因分析及控制措施跨中挠度过大，通常是由于梁体本身刚度不足所致，而梁体由混凝土、普通钢筋和预应力钢筋组合而成，故梁高过小、腹板厚度不足、混凝土标号不足、普通钢筋配置不足、预应力不足都会导致梁体刚度不足，进而导致跨中挠度过大。
其中，预应力配置不足可以由设计中预应力配置不足或者预应力筋应力松弛过大、混凝土收缩徐变导致预应力损失过大引起。
此外，如设置的预拱度不足，也会导致桥梁合龙后跨中挠度过大。
可通过以下方法降低跨中挠度：(1) 适当增加梁高,提高结构的承载能力(2) 设置足够的施工预拱度(3) 应力松弛的影响，增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5) 延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响(6)利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，减少挠度。
3箱梁梁体裂缝的成因分析及控制措施3.1箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝处于两施工节段之间，严重的缝宽1-2mm甚至更宽。
开裂原因：(1)悬臂浇注移动支架的整体刚度不够，浇注过程中变形大；(2)混凝土浇注程序不对：先浇注后端(紧靠前一浇注节段)，然后逐步向前端浇注，前端的荷载引起悬臂支架变形，导致后端混凝土裂开。
控制措施：(1)支架的刚度和强度必须满足施工要求，必须采用相当于实际荷载的荷载预压，除强度满足需要外，其最大挠度应小于或等于2.0cm。
大跨径连续刚构桥梁的常见病害及控制措施
大跨径连续刚构桥梁的常见病害及控制措施通过调查,我国已成的大跨径连续刚构桥梁中,出现的病害主要有以下几种情况:(1) 跨中挠度过大;(2) 箱梁腹板、底板产生裂缝;(3) 墩顶0 # 梁段开裂;(4) 桥墩墩身裂缝。
1跨中挠度(1) 适当增加梁高,提高结构的承载能力(2) 设置足够的施工预拱度(3) 应力松弛的影响，增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5) 延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响（6）利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，减少饶度。
.竖向接缝存在，可以采用把接缝作成斜接缝，阶梯接缝，销槽式接缝等.增加截面的配筋率减小徐变对结构的影响. 我国施工质量水平总体不高, 管理不完善,.采用预抛高的方法, 即在建造期间通过设置预拱度来抵消桥梁长期下挠变形.是对高标号混凝土的收缩、徐变的考虑不足, 且在施工中预拱度的设置存在偏差.顶板悬臂施工束有效性降低对主梁下挠有较大的影响2混凝土开裂, 如箱梁竖向开裂、箱梁底板纵向开裂、箱梁腹板出现斜裂缝等;箱梁裂缝主要表现为纵向裂缝、弯曲裂缝、弯曲剪应力裂缝和主拉应力裂缝,(1) 选择合适的箱梁下缘曲线。
大跨径连续刚构桥多采用变截面箱梁,底板下缘曲线常采用半立方抛物线和二次抛物线（2）预应力筋过于集中及预应力吨位过大导致混凝土开裂。
设计合适可靠的竖向预应力。
箱梁施加竖向预应力的主要目的是克服腹板主拉应力过大(3) 在中跨跨中及悬臂中部设置横隔板,提高箱梁畸变刚度,(4) 增设腹板纵向预应力下弯束(5) 适当增加边跨现浇段的底板和腹板厚度,并设置足够的防崩钢筋(6) 合拢段的混凝土标号提高半级或一级（7）合理布置桥梁跨径.箱梁腹板截面几何尺寸偏小，为了减少结构自重,对于宽箱梁,多数桥梁腹板仅仅是由构造决定其厚度，这导致截面抗剪能力储备不足.主梁梁体非预应力钢筋配置不足, 也会导致砼的开裂. 墩柱的约束过大, 导致主梁开裂应尽可能使其具有较大的抗弯刚度和较小的抗推刚度, 国内外连续刚构墩身形式多为双墙式薄壁柔性墩。
大跨径连续刚构桥常见病害及维修加固技术
国家 中国 挪威 挪威 巴拉圭 中国 中国 澳大利亚 挪威 中国 中国 奥地利 葡萄牙 英国 加拿大 中国 中国 中国 日本 中国 中国
建成 年代 2006 1998 1998 1979 1997 2003 1985 1994 2003 2001 1989 1991 1995 1997 1999 2002 1995 1976 1997 1997
（4）火灾、地震等灾害。
2.4
材料性能的退化
（1）混凝土碳化导致其强度降低； （2）氯离子对混凝土的侵蚀； （3）钢筋的锈蚀； （4）预应力损失过多。
2.5
桥梁养护水平低
（1）未对桥梁进行日常检查，未及时发现各种病害； （2）桥梁未得到及时有效的维护，长期带“病”工作； （3）各种病害发展及加剧，导致桥梁承载力大幅下降。
检测资料不完整：
对原箱梁的保护要求高：
施工安全管理要求高：
五、连续刚构桥加固工程案例
5.1 三门峡黄河公路大桥
5.2 广州华南大桥
5.3 江津长江公路大桥 5.4 广州丫髻沙辅航道刚构桥 5.5 广州东圃大桥 5.6 柳州洛维大桥
5.1 三门峡黄河公路大桥
跨 中 下 挠
主跨结构型式 带钢挂梁 T 构 连续刚构 连续刚构 三跨带铰 T 构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 连续梁 连续刚构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 带挂梁 T 构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 有铰 T 构 连续刚构 连续刚构
1.2 大跨径连续刚构桥常见病害
两大类病害
病害的特征
二、连续刚构桥病害产生的主要原因
跨径（m） 330（含 103m 钢梁） 94+301+72 86+202+298+125 270 150+270+150 58+182+265+194+70 145+260+145 260 145+2× 260+145 145+252+54.8 250 250 250 165+43× 250+165 137+3× 250+137 146+3× 250+146 162.5+3× 245+162.5 55+140+240+140+55 140+240+140 140+240+140
大跨径连续刚构桥梁常见问题与对策的研究
径连 续刚构桥 粱在施 工过程 中常遇 的 问题 ， 并对此提 出 了相 关的对 策。 关键 词 ： 大跨 径连续 刚构桥 梁 ； 问题 ； 策 对
１常 见 害 病 一 半立方抛 物线 和二次抛物线 。采用二次抛物线 身大多为柔性墩 ，常见的有双肢薄壁墩和空心 Ｊ Ｕ 段的梁高减小 ， ４ 减小 了结构 薄壁墩。 双肢薄壁墩常用于墩身不高的情况， 墩 经过对国内已建成的大跨径连续 刚构 桥梁 可 以使箱梁 Ｉ ￣ ８ 但对克服该 区段 的主拉应力不利 。 身较 高常采用空心薄壁墩。分析大跨径连续刚 的来 看 ， 通过调查 ， 国已成的大跨径连续 刚构 自重 ， 我 设计合适可靠 的竖 向预应力 。箱梁施加竖 构 桥墩身开裂的原因 ， 由于混凝土的收缩、 均是 桥梁中 ， 的病害主要有 以下几种情况 ： 中 出现 跨 内外 而造 挠 度过大 ； 箱梁腹板 、 底板产生裂缝 ； 墩顶 梁 向预应力的主要 目的是克服主拉应力 ，竖向预 日照温差 、 温差 的影 响 ， 成表面开裂 。 应力的有效性 ， 对箱梁腹板的受力影响很大 竖 为 了减 小混凝 土的收缩 ， 增强混凝土的抗裂性 ， 段 开裂 ； 桥墩墩身裂缝。 ２裂缝形成的原因 向预应力常采用精轧螺纹粗钢筋或钢绞线 。 设计 与施工 中除 了配置足 够的受力钢筋外 ， 尚 增加纵 向预应力下弯束。由于竖 向预应力 应在主筋 的外表 面设置 防裂钢筋 网片 ，同时在 目 ， 国大跨径预应力混凝土连续梁桥 前 我 适 裂缝形成 的原因 ， 主要有 以下几方面 ： 在主桥总 的施工质量很难完全达到设计要求 ， 当增设 混凝土 中加人—定的抗 裂防水膨胀剂。 ４ ４跨 中挠度过大预防 体设计 中， 比例 、 跨径 箱梁截面尺寸的拟定不合 腹板下弯束 ，对克服腹板 内的主拉应力和剪应 理； 结构设 计抗弯剪能力不足 ； 对有预应力钢束 力有利 ，同时下弯 束应弯至截 面高度 的 ２ ， ３以 很多大跨径连续 刚构桥梁虽然在 主梁 的设 在 提 引起的附 力估计不足 ；对温度应力 的重视不 下。 中跨跨 中及悬臂中部设置横隔板 ， 高箱 计 中没有足够的预拱度 ，但在建成通车—段时 Ⅱ 够； 施工质量 不好 ， 中包括 ： 其 混凝 土浇筑 与养 梁畸变 刚度 ， 而提高箱梁受力的整体性 。 从 间后 ， 跨中均 出现不同程度 的下挠 ， 箱梁 这不但 生不好 、预应力钢柬的保护层厚度达不到谢 ｝ ． 适 当增加边跨 现浇段的底板和腹 板厚度 ， 给行车带 来麻烦 ， 而且 会使结构 开裂 、 坏 ， 破 给 要求、支架与模板变形过大、预 应力 张拉力 不 并设置 足够 的防崩钢筋 。由于受力和锚固的需 结构带来安全隐患 。 因此 ， 设计与施工 中可以 在 要， 边跨底板预应力束在边跨现浇段 向顶板方 采取 以下措施 ： 足、 灌浆不及时或其它质量问题等 。 ２ ｌ腹板剁象 原因 逢 蜥 向弯 曲， 且该处钢柬竖 弯曲线半径较小 。 钢束弯 适当增加梁高， 提高结构的承载能力。高、 腹板偏薄 ； 了竖弯束 ； 向预应力筋作 曲产生 的附 加径 向力使预应力管道下缘混凝土 跨比是影响主梁受力的主要参数，适当增加梁 取消 竖 用不如初期设计期待的好 ； 施工粗糙 ， 未达设计 承受径 向荷载 的作用 ，底板因受过大的径向力 高 ， 以提高结构的承载能力 。 可 要求 。 而容易产生崩裂。 梁高 ， 可增加 主梁的刚度 ， 改善主梁应力状 ２ ． 中底板纵 向裂缝原因分析 ２跨 合拢段 的混凝土标号提高半级或一级 。由 况 。 根据设计经验 ， 国内早期连续刚构箱梁根部 底 板厚度偏薄 ； 向普通钢筋配设不强 ； 横 张 于连续刚构桥往往具有跨度 大，施工过程存在 梁高一般为中跨 长度 的 １ ６ Ｉ８ ／ ，／ ，近期 设计的 １，１ － 拉 进行孑道灌浆 。 Ｌ 结构体 系转换 的特 点。合拢段不但是结构最薄 连续刚构桥 ，箱梁根部梁高— 般为中跨长度的 ２ ３顶板纵向裂缝原因分析 弱的部 分， 而且该部分为后浇混凝土。 箱梁合拢 １１ －１１ 。 ，６ －／７ 主梁截面箱宽与翼板宽不当 ， 向预应力 段混凝 土的浇 注 ， 横 使得结构 由原来的静定结构 设置 足够的施工预拱度。混凝土的收缩徐 钢束设置不合理；横向预应力钢束张拉时间不 转换成 了超静定结构 ，同时 由于合拢温度的影 变对挠度的影响较大， 而根据 目 前的理论， 较难 当， 造成横向预应力分布不均匀； 箱梁温度应力 响 ， 使得该部分的应力状况相对 较为复杂 ， 高 准确计算 ， 提 因此适当加大跨中预拱度， 以抵消箱 计算与实际清况不符。 混凝土的等级 ， 以提高结构的抗裂效应。 可 梁 的后期下挠 。 ３后期主梁下挠过大的原 因分 析 合理确定箱宽与悬臂翼缘 宽的比例，合理 增加底板预应力束， 并采用分批张拉， 部分 后期主梁下挠过大 的原因主要有 以下几个 设置横向预应力钢束 ，使顶板 在各种 工况情况 底板预应力束可滞后 １ 年左右的时间， 待混凝 方面 ：当前大型预应力混凝土连续刚构桥梁一 下不出现引起开裂的拉应力。适 当加强桥 面铺 土完成一定的收缩 、 变后再张拉。 徐 般采用泵送混凝土浇筑 ， 混凝土强度高 、 水灰 比 装钢筋 ， 如混凝 土桥面 ， 则应注意设置混凝士桥 在中跨底板适当设置体外备用钢束， 待需 较大 ， 各种添 加剂触 水剂 、 早强剂 、 凝剂） ， 面变形纵 向缝 的位置。 缓 多 根据计算分析 ， 合理设置 要时进行 张拉。 对 混凝土的收缩徐变特性有较大的影响 ，尤其 箱 梁桥面板横 向预应力钢束 张拉 锚固程 序 ， 分 延长 混凝土 的加载龄期 ， 减少徐变对结构 是 对混凝 土后期徐变的影响。加 载龄期对 混凝 批 张拉横 向预应力钢束 ，使横 向预应力分布趋 的影 响 ， 如工期 容许 ， 要求纵 向预应力的张拉龄 土的徐变有较大影响。预应力度 的大小对 混凝 于均匀 。 期不 少于 ７ ｏ ｄ 土的徐变有影响。 混凝土徐变变形加大 ， 预应力 ４ ２墩顶 ０ 梁段裂缝预 防 ＃ 在施工中要控制混凝土的坍落度最好在 进一步减小 了预 通过分析 ， 这些裂缝的产生主要是 由于温 １ 厘米以下， ８ 并且尽可能的延长混凝土的加载 应力度 ， 从而导致 主梁下挠变形值加大。 度内力、 主梁预加应力及混凝土收缩引起 的。 为 龄期， 并加强施工控制， 保证主梁设汁线形。 ４设计与施 工对策 了防止裂缝的产生 ， 计与施工 中可 以采取 以 设 ５结束语 从对连续阿 桥出现 问题的原 因进行分析 下措施 ： 构 虽然 连续 刚构桥不 论在设计方面还是在施 的结果来看 ， 其实这些问题在早期并不影响结 箱梁 梁段的横 隔板 的厚度不宜太厚 ， 应 工方面， 都有较为成熟的经验， 而且在国内建成 构的整体安全， 但随着时间的推移， 会逐渐降低 尽 可能与顶板 、 的刚度匹配 ， 腹板 以改善箱梁 。 较多 ， 由于 目 对连续刚构桥梁认识的局限 社 但 前 结构 的耐久性 。针对 大跨径连续 刚构桥 问题 出 梁段的受力状况。 性， 很多大跨径连续刚构桥均出现了不同程度 现的特点，在设计与施工中可以采取相应的有 由于主墩墩顶弯矩较大， 而墩、 梁交接处为 的病 害。 如何克服和尽量减少病害的产生， 目 是 效措施 ， 来克服和尽量减少问题的产生。 ２ 次施工的分 点， 使得该处受力不利 。因此箱 前在设计与施工过程中急需解决的问题。 ４ 箱梁裂缝 的预防 １ 梁 梁段 的竖 向预应力 可延伸至墩顶 以下 ５ ～ 参 考 文献 根据现有桥梁问题 的产生 ，箱梁的裂缝主 ｌｒ， Ｏ 以改善墩 、 ｅ 梁交接处的受力。 『江 滂 ． １ 】 大跨馒 连 续刚构桥 施工 关键技 术研 究 要出现在腹板、 底板和顶板 ， 板裂缝 多出现在 腹 设置足够 的底板钢筋，必要时设置临时预 【】 济大学，０６ Ｄ同 ２０． １－ ￣ ７ １ 之间 ， ４７ 底板裂缝多 出现在跨 中部位及边 应力 。在箱粱 梁段 的内、 外主筋的表面设置 【 陈浩． 高墩 连续 刚构桥 的稳定性 分析【ｌ ２ 】 大跨 Ｄ 跨现浇段。分析原因 ， 主要是腹板 内的剪应力 、 防裂 钢筋 网片， 同时箱梁 梁段的混凝土中可 西南交通大学 。 ｏ． ２ ７ ｏ 主拉应力 和局部拉应力场作用的结果 。针对 这 加入抗混凝 土开 裂的杜拉纤维或钢纤维 ，以提 【杨 军 ， 预 应力混凝 土葙梁桥常见结构裂 ２ 】 李坚． 些情况， 在设计与施工中可以采取 以下措施 ： 高结构 的抗裂性能。 缝分析与设计对策田 海公路， ９． 上 １７ ９ 选择合适的箱梁下缘曲线 。大跨径连续 刚 ４ ３桥墩墩身裂缝预防 ｆ詹建辉 ， ． 大跨度连 续刚构主梁下挠及 ４ ］ 陈卉 特 构桥多采用变截面箱粱， 底板下缘曲线常采用 根据大跨径连续刚构桥的受力特｜ ，其墩 箱梁裂缝成因分 析切 冲外公路， ０． ２５ ０
大跨度连续梁连续刚构桥常见病害及防治对策
跨中挠度（mm）
3.7
8.5
9.4 3
4
潭洲大桥(125m)挠度、裂缝相关分析
开裂程度
5.0 5.6
2
2.1 施工过程中的病害
裂缝
– – – – – 顶板横向、纵向 腹板接缝处竖向 底板纵向 预应力锚头附近 底板分层劈裂（事故）
下挠
– 纵向 – 横向
底板分层劈裂事故
2.2 成桥后的病害
裂缝
针对运营阶段的长期问题
– – – – – – 提高预应力度、改变徐变次内力 施加体外预应力 限制荷载 减轻桥梁重量 组合结构桥梁 改变结构体系
4.1针对施工阶段的问题
– 提高预应力施加的可靠性 – 合理配筋 – 科学施工、提高施工精度
4.1针对施工阶段的问题
提高预应力施加的可靠性
– 纵向预应力
3.3 施工质量问题、措施不当
预应力灌浆质量
– 灌浆不饱满 – 忘记灌浆 – 管道内存在水分，造成预应力钢筋锈蚀
3.3 施工质量问题、措施不当
模板刚度
– 挂篮变形无规律
节段之间高低不平 阶段内高低不平，横坡误差大
– 内模刚度不足
– 大范围超重，达到恒载4~5%，抵消 1~2Mpa预应力
3.3 施工质量问题、措施不当
大跨度预应力混凝土连续梁、连 续刚构桥常见病害及防治对策
桥梁工程系研究生专业讲座
ФФФ 2006年12月
1 PC连续梁（刚构）桥的发展
世界
– Worms Bridge 首创悬臂浇注施工方法 – 1964年 Bendorf Bridge 208米 – 1985年 Gateway Bridge 260米 – 1998年 Stolma Bridge 301米 – 2006年 石板坡复线 340米
连续梁桥常见病害及对策
博士研究生专业讲座大跨度预应力混凝土连续梁、连续刚构桥常见病害及防治对策主讲：石雪飞教授学号：0510020141姓名：陈伟学院：土木工程学院桥梁工程系时间：2006，122006年12月16日下午，桥梁工程系石雪飞教授在桥梁馆一楼会议厅做了大跨度预应力混凝土连续梁、连续刚构桥常见病害及防治对策的专业学术报告，石老师渊博的学识、风趣的谈吐深深地吸引了大家，他把比较复杂的专业问题深入浅出地向大家娓娓道来，觉得受益颇深，下面是对石老师所讲的主要内容的回顾，并结合石老师所讲问题，谈一些自己的想法。
报告主要分为五个部分：PC连续梁（刚构）桥的发展、PC连续梁桥常见病害、病害的原因、处治对策和待研究的问题。
1．PC连续梁（刚构）桥的发展PC连续梁（刚构）桥是桥梁众多结构形式中运用最广泛的桥型之一，下面分别给出在世界上和中国具有里程碑意义的桥梁名称及建成年代：（1）世界上具有里程碑意义的桥梁及建成年代Worms Bridge 首创悬臂浇注施工方法1964年 Bendorf Bridge 208米1985年 Gateway Bridge 260米1998年 Stolma Bridge 301米2006年石板坡复线 340米（2）中国具有里程碑意义的桥梁及建成年代1982年重庆长江大桥 178米最大T型刚构1985年沙洋汉江桥111米连续梁首次过百1988年洛溪桥180米，第一座连续刚构1997年虎门大桥辅航道桥270米世界纪录2006年石板坡复线 340米在国内，随着经济的强大，交通工程得到前所未有的高速发展，最近20年来，修建了大量的连续梁桥和连续刚构桥，对促进交通事业的发展有重要意义。
但随着这些桥梁的建成，越来越多的问题暴露了出来。
2．PC连续梁桥常见病害PC连续梁桥中最常见的病害可分为两类：一类是裂缝，另一类是挠度。
它们存在于施工过程中，也存在于建成后的长期运营过程中。
另外还有一类病害是预应力连续梁特大桥梁体横移与支座偏位病害，以及对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。
大跨度连续刚构桥的病害原因分析及加固设计
通 道 ， 天车 流量 在 １ 每 ０万 辆 、 大型 超 载 车辆 在 ２万
辆 左 右 ， 载 严 重 ， 起 并 加 速 、 剧 了 病 害 的 超 引 加
发 展 ；
（ ） 向预 应 力损 失 过 大 引起 主 拉 应 力 超 限 ， ２竖 从 而导致混 凝土腹 板 出 现斜 裂缝 ， 经统 计 此项 病 害 已 出现在 国 内多 座建成 通车 的连续 刚构 桥 中 ； （ ） 段悬浇 工期 过短 ， 变 变形 、 桥 纵 向预应 ３节 徐 全
构 桥 ， 右 线 分 幅 设 置 ， 幅 均 采 用 单 箱 单 室 直 腹 板 箱 左 每
形 截面 。箱梁顶 板 宽 １． ５ｍ， 板 宽 ８ １ｍ； 中梁 ５ ７ 底 ． 跨
（ ） 桥为 附近港 口大型 货 运车 辆进 出城 市 的唯 １本
一
高 ２ ５ ｍ， 板 厚 ０ ５ ｍ， 板 厚 ０ ３ ｍ； 部 梁 高 ． 腹 ． 底 ． 根
９ ０ｍ， 板厚 ０ ７Ｉ， ． 腹 ． 底板厚 １ ０Ｉ。刚构 主墩采 用 双 ｎ ． ｎ 肢薄壁 墩 ， 厚度 １５ｍ， 高 分 别 为 １ 和 ２ ． 墩 ７ｍ ２ｍ。边 墩采用 板式墩 ， 厚度 ２ ０ｒ。全桥 立面形 式见 图 １ ． ｎ 。
８ ６ １ ｏ ６ ８ ６
３ 加 固设 计 ３ １ 包 络 设 计 原 则 ．
中最 大 下 挠 度 ２ Ｉ 左 右 。 ０Ｃ ｎ ２年 后 再 次 对 梁 体 进 行 了 外 观 检 测 。 根 据 最 新 检
测报告 ， 在左 幅桥一侧 墩 顶 箱 室 内发 现 了 １条 横 向通
长 裂 缝 ， 缝 最 大 宽 度 为 ０ ８ＩＴ； 他 墩 顶 箱 室 的 倒 裂 ． Ｉ 其 ＴＩ １
连续刚构梁桥主要病害原因分析.doc
连续刚构梁桥主要病害原因分析自1988年主跨188 m的大跨连续刚构洛溪桥建成以来，20年间我国修建了大量的连续刚构梁桥，成为180 m～300 in跨径中最有竞争力的桥型。
然而修建的连续刚构梁桥在施工和运营过程中出现了一些较为常见的病害：跨中下挠过大和腹板出现斜裂缝，箱梁底板顶板出现纵向裂缝等。
通过对现有桥梁的病害分析，不仅能对以后的设计提供借鉴，对施工中应注意的问题提早警觉和预防，而且可以为桥梁的维修提供依据。
引起连续刚构桥的病害是多重因素引起的，包括材料方面的原因和设计方面、施工方面的原因。
1、材料方面的原因近年来，使用了高效减水剂、水灰比低于0．3并且掺入了硅粉或者粉煤灰等超细矿物掺合料的混凝土即高性能混凝土应用于连续刚构桥。
高性能混凝土早期有高弹性模量和强度，而且实验室试件具有优良的抗渗透性能，因此得到了广泛应用。
高性能混凝土运用在桥梁上已经在国际上引起巨大的争议。
实际调查表明，使用这种混凝土的桥梁往往在箱梁顶板会出现沿桥梁纵向间隔1 m～3 m的横向温度裂缝。
顶板裂缝使混凝土受到腐蚀而加速劣化，预应力钢筋受到腐蚀，造成不利影响，优良的抗渗透性能更无从谈起。
这证明实验室的数据用于实际工程中并不可靠。
因为混凝土的开裂与结构物的体积大小、养护历史和周边环境有着密切的联系。
实验室试件一般体积很小，而且边界条件不受约束，不受冷热、干湿、冻融的循环作用，而且现在实验室所做的试验重点只集中在试件的7 d，28 d或者90 d的强度，收缩徐变性质的研究，而对高性能混凝土更长时间如1年，5年，1O年或者更长时间的性质，如强度，收缩徐变和大体积混凝土的抗裂性能缺乏研究。
良好的养护对形成混凝土强度和耐久性是非常重要的，工地不具备像实验室那样恒温恒湿的养护条件，同样配合比的混凝土在工地的养护条件下和在实验室的养护条件下表现出来的性质可能有巨大的差别。
2、设计理论及计算方法的原因2．1 平面的分析方法早期设计的桥梁由于计算手段有限，采用的都是平面理论的分析方法。
连续刚构桥病害原因分析及对策
连续刚构桥病害原因分析及对策摘要随着城市建城区规模的急剧扩张以及美观的要求,许多经济、美观的桥梁形式被不断研究、引进和开发。
高墩大跨径预应力刚构桥梁由于自身得天独厚的优点,在城市环线上得到广泛的应用。
结合实际工程,针对以前修建的几座连续刚构桥存在的一些病害情况,对这些病害作了详细分析,拟通过采取一系列措施,改善结构受力,减少开裂。
关键词连续刚构桥病害;原因;对策1高墩大跨连续刚构桥具有的特点梁墩固结,结构整体性好,抗震性能优,抗扭潜力大,结构受力合理。
上下部结构共同承受荷载,减小墩顶负弯矩。
墩较柔,能够承受较大变形。
结构为多次超静定,收缩徐变、温度变化、预应力、不均匀沉降引起的次内力对结构影响较大。
但也存在对地基要求高,墩梁连接处受力复杂,高墩弯矩随墩高的骤然降低而急剧变化,合龙段结构体系转换引起内力重分布等问题。
近年来修建的大跨连续刚构桥中,有一些出现了病害,主要表现为:腹板出现斜裂缝,边跨端部上缘出现横向裂缝,中跨跨中下挠过大等。
2已建成连续刚构桥梁产生病害的不同原因采取了不同的对策1)保证足够的截面尺寸。
高跨比是影响主梁受力状态的主要参数,适当增加梁高,可增加主梁刚度,改善主梁应力状态。
本次设计七古寺大桥和柳园大桥采用了根部1/15、跨中1/40的高跨比。
2)改善预应力筋的布置。
大跨径连续刚构在对称纵向荷载作用下,截面将产生纵向翘曲位移,并且顶底板横向不同位置产生纵向位移差。
由于上下翼缘的剪切变形导致对称荷载弯曲引起的法向应力呈非均匀分布状态,即剪力滞后现象。
因此,在设置预应力筋时应该考虑法向应力的不均匀性,否则可能造成在应力分布最大处预加力不够,导致混凝土开裂。
以前的连续刚构桥均采用了直束的布置方式,即纵向预应力钢束基本上锚固于箱梁顶部而没有下弯,通过适当调整箱梁正应力及竖向应力控制主拉应力的产生。
该布束形式成立的前提是竖向预应力必须可靠,然而因设计及施工等诸多原因,竖向预应力往往不能达到设计预期的工作性能。
连续刚构桥梁常见通病(介绍1)
5、箱梁线形不平顺，箱梁底板、腹板节段处 错台。
5、箱梁顶板内侧、底板内外侧纵向裂缝
箱外
箱内
二、常见病害
1、混凝土表面蜂窝、麻面、空洞 2、混凝土保护层厚度不足，露筋，钢筋锈蚀
3、混凝土破损、不密实、露筋
4、张拉后未及时进行封锚
5、箱梁底板、腹板节段处错台
6、箱梁顶板内侧、底板内外侧纵向裂缝
1、混凝土表面蜂窝、麻面、空洞
2、混凝土保护层厚度不足，露筋，钢筋锈蚀。
2、混凝土离析、不密实，露筋。
连续刚构桥常见病害
一、介绍
二、常见病害
三、特殊病害 四、预防与控制
一、介绍
随着近年来设计、施工工艺的成熟，连续刚构 大桥已成为一种普通桥型结构，但在对连续刚构大 桥的验收检查中，一些问题及病害仍然频繁出现。 下面，我们把在检查过程中发现的典型病害做个简 单介绍，以便参建各方在施工过程中加强管理，避 免类似病害的发生。
连续刚构桥梁主要病害原因分析及控制措施
连续刚构桥梁主要病害原因分析及控制措施摘要：我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中，常出现的主要病害为跨中挠度过大、箱梁梁体混凝土开裂。
本文通过对连续刚构桥梁跨中下挠及箱梁开裂的研究，分析了病害产生的原因，从设计和施工方面提出了控制措施。
关键词：连续刚构；桥梁；病害；原因分析；控制措施Abstract: This article analyzes the continuous rigid frame bridge midspan sag and the box girders’cracking, analyzes the reasons of disease, and from the aspects of design and construction puts forward some control measures.Key words: continuous rigid frame bridge;; disease; reason analysis; control measures连续刚构桥是一种介于连续梁桥和T型刚构桥之间的桥型，这种桥型的桥梁又称为墩梁固结的连续梁桥。
目前连续刚构桥大多用于大跨度的薄壁高墩上，即把高墩看作一种摆动支承体系，从而降低墩的内力。
由于其具有跨越能力大、整体性能好、抗震性能优、施工相对简单的特点，近年来得到了广泛的应用。
通过调查，我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中，常出现的主要病害为跨中挠度过大、箱梁梁体混凝土开裂。
本文通过对连续刚构桥梁跨中下挠及箱梁开裂的研究，分析了病害产生的原因，从设计和施工方面提出了控制措施。
1跨中挠度过大的原因分析及控制措施1.1跨中挠度过大的原因分析跨中挠度过大是连续刚构桥梁常见的也是最主要的病害，即影响行车安全，又影响结构安全，主要由预应力损失、预拱度设置偏小、施工线性控制不准所引起。
预应力损失的主要原因有预应力筋与管道壁间的摩擦引起的应力损失；锚具变形、预应力筋回缩、接缝压缩引起的应力损失；弹性压缩引起的应力损失；预应力筋松弛引起的应力损失；混凝土收缩徐变引起的应力损失；预应力灌浆不饱满导致预应力筋锈蚀引起的应力损失。
大跨径连续刚构桥梁的常见病害及控制措施
大跨径连续刚构桥梁的常见病害及控制措施通过调查,我国已成的大跨径连续刚构桥梁中,出现的病害主要有以下几种情况:(1) 跨中挠度过大;(2) 箱梁腹板、底板产生裂缝;(3) 墩顶0 # 梁段开裂;(4) 桥墩墩身裂缝。
1跨中挠度(1) 适当增加梁高,提高结构的承载能力(2) 设置足够的施工预拱度(3) 应力松弛的影响，增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5) 延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响（6）利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，减少饶度。
.竖向接缝存在，可以采用把接缝作成斜接缝，阶梯接缝，销槽式接缝等.增加截面的配筋率减小徐变对结构的影响. 我国施工质量水平总体不高, 管理不完善,.采用预抛高的方法, 即在建造期间通过设置预拱度来抵消桥梁长期下挠变形.是对高标号混凝土的收缩、徐变的考虑不足, 且在施工中预拱度的设置存在偏差.顶板悬臂施工束有效性降低对主梁下挠有较大的影响2混凝土开裂, 如箱梁竖向开裂、箱梁底板纵向开裂、箱梁腹板出现斜裂缝等;箱梁裂缝主要表现为纵向裂缝、弯曲裂缝、弯曲剪应力裂缝和主拉应力裂缝,(1) 选择合适的箱梁下缘曲线。
大跨径连续刚构桥多采用变截面箱梁,底板下缘曲线常采用半立方抛物线和二次抛物线（2）预应力筋过于集中及预应力吨位过大导致混凝土开裂。
设计合适可靠的竖向预应力。
箱梁施加竖向预应力的主要目的是克服腹板主拉应力过大(3) 在中跨跨中及悬臂中部设置横隔板,提高箱梁畸变刚度,(4) 增设腹板纵向预应力下弯束(5) 适当增加边跨现浇段的底板和腹板厚度,并设置足够的防崩钢筋(6) 合拢段的混凝土标号提高半级或一级（7）合理布置桥梁跨径.箱梁腹板截面几何尺寸偏小，为了减少结构自重,对于宽箱梁,多数桥梁腹板仅仅是由构造决定其厚度，这导致截面抗剪能力储备不足.主梁梁体非预应力钢筋配置不足, 也会导致砼的开裂. 墩柱的约束过大, 导致主梁开裂应尽可能使其具有较大的抗弯刚度和较小的抗推刚度, 国内外连续刚构墩身形式多为双墙式薄壁柔性墩。
大跨径连续刚构桥梁常见病害及设计与施工对策
设计时横向一般采用设置扁锚式的预应力钢 绞线克服弯拉应力， 但是由 于箱梁的顶 板跨 中较薄、顶板上布设了大最纵向预应力钢束 等构造因 素， 横向 预应力钢绞线布设不可能 同时在悬臂根部(负弯 矩区)布设在顶板上缘， 而在顶板的跨中部 分则布设在顶板下缘。因 此，设计时横向预应力钢绞线一般只布设在 靠近上缘处。当顶板箱宽与冀板宽比例不适 当时，比如翼板太宽，悬臂太长，顶板在 恒载情况下负弯矩较小，若横向预应力束按 照恒载加活载应力布设，则恒载情况下翼板
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工 业 技 术
大跨径连续刚构桥梁常见病害及设计与施工对策
周传明
(江苏省高速公路经营管理中心
江苏南京
210009 )
摘 要: 通过分析大跨径连续刚构桥出现病害的原因，就大跨径连续刚构桥提出一些设计与施工对策，为今后类似桥梁的设计与施工 提供参考。 关键词:连续刚构桥 箱梁 裂缝 挠度 中图分类号: T U7 文献标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)03(a卜0018一 02 板总厚度也不过 1 . 6m ，两者比较，后者腹 板太薄， 开裂是很自 然的。2 ) 取消了竖弯 ( 束。为了施工方便，多数连续刚构桥梁在设 计时取消了纵向竖弯预应力钢束。比较连续 刚构与连续梁两种体系，对主梁而言，两者 受力形式相同，按理，其纵向预应力的配索 原则也应基本相同。但是，多数连续刚构桥 梁取消 了 上、下弯预应力索，仅设置竖向预 应 力筋 ，而连续梁桥上、下弯索都有 ，有 效地避免了腹板开裂问题，这表明连续刚构 在配索 卜 存在缺点。3 竖向预应力筋作用不 () 如初期设计期待的好。设计连续刚构桥梁 1 / 4一 SL 跨处箱梁高度也相对较低，1 4一 3/ / 3/ SL 跨处主梁主拉应力相对较大。设计中采用 的竖向预应力高强钢筋长度短，张拉锚固损 1 常见病害 加之有的 从国内已建成的大跨径连续刚构桥梁的 失大. 有效预应力与计算值差即大， 边跨过大， 加 来看，混凝七梁或多或少地出现 r 部分病害。 桥粱设计采用偏大的边中跨比， 大了边跨的主拉应力。而较短的竖向预应力 首先是混凝土开裂，几乎所有的已建成连续 钢筋可靠性差， 更加剧 r 边跨腹板的开裂。 同 刚构桥都出现混凝土裂纹、 裂缝， 其中有温度 时根据计算分析， 竖向预应力 在节段中分布 裂缝， 也有受力裂缝， 裂缝的多发部位有: 墩 不均，节段的接合部是竖向预应力的最低谷， 顶0 # 梁段、 箱梁腹板和底板、 墩身等。 其次 (4 是主梁在运营阶段出现过大下挠。根据传统 这也是箱梁腹板开裂的原因之 一。) 施工粗 糙， 未达设计要求。 由丁绝大部分竖向预应力 的混凝土徐变理论，混凝土在施工完成后的 钢筋采用的精轧螺纹粗钢筋锚具为螺母式锚 一年内将完成 8 %的徐变，后期徐变效应本 0 该不明显， 但实际运营阶段， 部分桥梁的下挠 具，其锚固时的拧紧操作存在较大的人为因 素。 在施工过程中， 桂愉底模后吊杆锚固与箱 的幅度相当大， 特别是对于主跨Z m 以上的 o 梁底板上， 也可能造成腹板出现斜裂纹。 桥梁 混凝土连续刚构桥，后期下挠有的已接近跨 交付运营后，在交通荷载作用下这些裂纹 可 径的 1% . 能发展成可见斜裂缝。 2 . 2 跨中底板纵向裂缝原因分析 2 裂缝形成的原因 跨中底板纵向裂缝产生的原因主要有以 目前，我国大跨径预应力混凝十连续梁 下几个方面: (1 底板厚度偏薄。 ) 底板纵向裂缝 桥裂缝形成的原因， 主要有以下几方面: (1 在 ) 为 箱梁底 主桥总体设计中， 跨径比例、 箱梁截面尺寸的 一般发生在跨中， r 减轻结构自重， 板在跨中一般比较薄，有的桥梁底板布设一 拟定不合理。) 结构设计抗弯剪能力不足; (2 预应力钢束， 其厚度仅25一 厘米， 8 2 布 ( 3)对有预应力钢束引起的附加力估计不足。 层纵向 纵向预应力 钢束的厚度也仅为3 厘米。 2 ( 4 )对温度应力的重视不够; 5、 施工质量不好， 设两层 减小平弯角度， 预应力钢 其中包括: 混凝土浇筑与养生不好、 预应力 钢 为了锚固靠近腹板， 7 束的保护层厚度达不到设计要求、支架与模 束往往横向间距较小，一般管道净间距仅 6一 厘米，在此部分的截面挖空率非常大，截面 板变形过大、 预应力张拉力不足、 灌桨不及时 削弱较大。 横向普通钢筋配设不强。一些 (2 ) 或其它质量问题等。 桥梁横向普通钢筋配设不强，且该处混凝土 2. 1 腹板斜裂缝原因分析 () 腹板斜裂缝产生的原因主要有以下几个 浇筑质量不易保证。3 张拉锚固未分批次张 方面: ( 1 ) 腹板偏薄。为 了 尽量减少结构 自 拉和未及时进行孔道灌浆。当截面削弱较 多，强大的底板纵向预应力钢束全部一次张 重，大跨径刚构桥往往尽量减少箱梁截面面 积。对于宽箱梁，多数桥梁腹板仅仅是由构 拉锚固时，底板部分的混凝土承受不了底板 束的压力，必然导致纵向开裂. 造决定其厚度。在 1/ 4 一3/ SL 跨附近一般纵 2 . 3 顶板纵向裂缝原因分析 向预应力的腹板束已经锚固完，顶板束则锚 顶板纵向裂缝产生的原因主要有以下几 固在腹板两边的承托上，从构造上可以减薄 ) 腹板厚度，如与简支梁比较，一般相同宽度 个方面: ( 1 主梁截面箱宽与翼板宽不当，横 向预应力钢束设置不合理。主梁顶板在较长 ( 10 片梁) 的一孔桥梁腹板总厚度在 1 . 6 m 恒载、活载产生的负 以上， 但其跨度不过才30m 一 m ， SO 而单跨 悬臂箱梁翼板的根部， 弯矩均较大，顶板跨中的活载正弯矩较大， 在20 m 以上的预应力混凝土连续刚构桥梁腹 0 连续刚构桥梁由于墩梁固结，主墩不设 支座，顺桥向杭弯刚度和横桥向抗扭刚度较 大 ，具有整体性能好，结构刚度大，变形 小抗震性能好，主梁变形挠曲 线平缓、桥面 伸缩缝少、行车舒适等特点， 在跨越山谷、 深沟、江河等，作为较经济的大跨径桥梁结 构形式，被广泛的采用。虽然连续刚构桥不 论在设计方面还是在施工方面， 都有较为成 熟的经验，而且在国内建成较多，但由于目 前对连续刚构桥梁认识的局限性，很多大跨 径连续刚构桥均出现了不同程度的病害。如 何克服和尽量减少病害的产生，是目前在设 计与施工过程中急需解决的问题。
大跨度连续刚构桥长期下挠成因分析与建议
公 路 工 程
Ｈｉ ｈ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｇ ｗａ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖｏ ． ７，Ｎｏ ２ １３ ．
Ａｐ ｒ． ， ２０１２
大 跨度 连续 刚构 桥 长 期 下挠 成 因分 析 与建 议
陈
（ ． 阳市 公 路 桥梁 基 建 总 公 司 ， 南 岳 阳 １岳 湖
３ ２ 相 对 湿 度 对 下 挠 的 影 响 ．
中徐 变是 一个 不可忽 视 的重要 因素 。 徐 变之 所 以 能够 影 响后 期 挠 度 ， 因 为施 工 合 是 龙前 ， 构体 系 内存 在不 平衡 的 弯矩 ， 结 即预应 力弯 矩
不 能完 全与 自重 弯 矩平 衡 ， 截 面产 生 转 角 。合 龙 在 后， 徐变 沿着 转 角继 续 产 生 挠 度 。影 响 混凝 土 徐 变 的因素 很多 ， 纳 起 来 可 分 为 内部 和外 部 因素 归
Ｃ Ｎ ｏ ， ＡＯ Ｈｕ ｎ ｉｎ ＱＵ Ｄａ ｌｉ ＨＥ Ｈａ Ｍ ａ ｘｏ ｇ ， ｏａ （ ． ｕ ｙｎ ｏ ｄ １ Ｙ ｅａ ｇＲ ａ ｓ＆ Ｂ ｉｇｓＣ ｎｔ ｃ ｏ ｏ ，ｔ ，Ｙ ｅａｇＨ ｎ ｎ４ ４ ０ ，Ｃ ｉａ ２ Ｈ ｎ ｎＰｏ ｒ ｅ ｏｓ ｕ ｔ ｎ Ｃ ． Ｌｄ ｕ ｙｎ ｕ ａ １０ ０ ｈｎ ； ． ｕ ａ ｒ－ ｄ ｒ ｉ ｖ ｃ ｌ ｉ ａＥ ｐｅｓ ａ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎａ ｄＤ ｖｌ ｍ ｎ ｏ Ｌｄ Ｊ ｈｕＨｕ ａ ０ ０ ｈｎ ） ｉ ｉ ｃ ｘ ｒｓｗ ｙＣ ｎｔ ｃｉ ｎ ｅｅ ｐ ｅ ｔ ． ｔ ， ｉ ｏ ｎ ｎ４ ０ ，Ｃ ｉａ ｎ ａＪｈ ｒ ｏ ｏ Ｃ ｓ １ ６
４６０ ） １００
浩 ，毛焕雄 ，曲道来
浅析连续刚构桥的典型病害及成因
３３２饼 髁 玎 ￣ｅｓｅａｒｃｎ
浅析连续刚构桥的典型病害及成 因
刘 怡 沈 兆 坤 （贵 州高速公路 集团有限公 司）
中图分类号 ：Ｇ３２２ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 １００７—６３４４ （２０１８）０２—０３３２—０１
０前 言
连续 刚构桥是墩梁 固接 的连续梁桥 。分 主跨 为连续梁 的多跨 刚构桥和多跨连 续一刚构桥 ，均采用 预应力混凝土结构 ，有 两个 以上主墩采用墩梁 固结 ，具 有 Ｔ形 刚构桥 的优 点。连续刚构桥 一般均采用变高度梁 ，高墩 的柔度可 以适应结构 由预 加力 、混凝上收缩徐变和温度变化所引起 的纵 向位移。这种桥具有结 构整体性好 、 抗震性 能优 越 、抗扭潜力 大 、结构受力合理 、桥 型简洁 明快等优 点。然而连续 刚 构桥结构为 多次超静定结构 ，混凝上收缩 、徐变 、温度变化 ，预应 力作用 、墩 台 不均匀沉降等引起 的附加 内力 对结构的影响较大。通过统 计 ，随着运 营期 的增加 ， 大跨径预应力 混凝土连续 刚构 桥出现的病害 主要集 中在两个方 面 ：其一是跨 中下 挠 ；其二是箱梁混凝 土开 裂。
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连续刚构桥是墩梁固接的连续梁桥。 中部分张拉锚固后出现的纵向开裂裂缝及
因为这种体系利用主墩的柔性来适应桥梁 墩顶横隔板的竖向和横向裂缝等。
的纵向变形， 所以在大跨度高墩连续梁桥
通过对病害桥梁的调查分析， 其病害
中比较适合。连续刚构桥也分跨中带铰和 原因可归咎于设计上、施工上、材料上等三
跨中无铰两种类型， 两者一般均采用变高 个方面。
（ ３） 跨中底板纵向裂缝问题。为了减轻 结构自重， 箱梁底板在跨中一般比较薄， 有 的桥梁底板布设一层纵向预应力钢束， 其 厚 度仅 ２５～２８ｃｍ， 布设两层纵向预应力钢 束的厚度为 ３２ｃｍ。为了锚固靠近 腹 板 ， 减 小平弯角度， 往往预应力钢束横向布置间 距较小， 一般管道间净距离为 ６～７ｃｍ， 在此 截面的挖空率非常大， 截面削弱较大， 加之 如横向普通钢筋配置不强， 此部分砼浇筑 质量又有问题， 则在强大的底板纵向预应 力束全部张拉锚固时， 底板砼因承受不了 底板束的压力而导致开裂。
墩， 此外双薄壁墩还有削减墩顶负弯矩峰 力也将产生一定影响， 从设计的角度来分
值的作用。连续刚构桥结构为多次超静定 析其原因主要是对混凝土徐变的影响程度
结构， 混凝土收缩、徐变、温度变化， 预应力 及长期性估计不足。
作用、墩台不均匀沉降等引起的附加内力
连续刚构从设计上为减轻自重而都采
对结构的影响较大， 但同时这种桥具有结 用高强的薄壁箱形主梁， 加载龄期对砼的
预应力砼连续刚构主梁采用的均为高 强度的砼， 但高强砼也有其不足之处， 它不 仅 对 原 材 料 选 择 、生 产 运 输 、施 工 管 理 及 质 量控制等各个方面都有严格的要求， 而且 在材料的性能上也存在许多突出的缺点亟 待解决：
（ １） 自收缩开裂。高强砼由于自干燥， 并由此产生的自收缩， 使硅产生早期裂纹， 与长期的干燥收缩是不同的， 自收缩开裂 由于显著降低砼耐久性。
３ 大跨度连续刚构病害应对措施
大跨度连续刚构病害的应对措施应分 为两个方面： 即新建桥梁的设计对策及已 有病害桥梁的加固措施。 ３．１ 新建桥梁设计对策
（ １） 改善主梁断面设计方式。按零弯矩 或少弯矩设计主梁断面， 以利于减小连续 刚构的徐变挠度。
（ ２） 改善纵向预应力束的布置方式。跨 内纵向预应力束下弯到箱梁截面中心附 近、边梁现浇段配置曲线预应力束以提供 较大的预剪力， 使得腹板的主拉应力有较 大的改善。
但在实际应用中， 由于取消了下弯束， 竖向预应力钢束又起不到预期的效果， 从 而导致腹板主拉应力过大， 引起腹板开裂。
（ ２） 顶板纵向开裂问题。①主梁顶板在 较长悬臂箱梁翼板的根部， 恒载、活载产生 的负弯矩均较大， 顶板跨中的活载正弯矩 较大， 设计时横向一般采用设置扁锚式预 应力钢绞线克服弯拉应力。但由于箱梁顶
（ ２） 湿胀开裂。湿胀开裂是由于高强砼 的水灰比低， 砼中部分水泥没有水化， 砼在 水分长期作用下， 外来水分扩散到砼内部 后与未水化的水泥发生水化反应， 膨胀应 力超过砼的抗拉强度时造成的砼开裂。
（ ３） 脆性。高强砼的延性比普通砼差， 素砼的延性随强度的增加而降低。资料表 明 ， 当 普 通 砼 的 应 变 达 到 ３％时 ， 其 承 载 力 仍然能保持一半以上， 但若同样的应变值 加于高强砼时， 则实际承载力近于零。
（ ５） 改善预应力张拉顺序及时间。竖向 预应力筋滞后张拉以保证腹板的抗主拉应 力， 纵向预应力采取混凝土强度与龄期双 控以避免混凝土后期收缩徐变过大。
（ ６） 充分考虑箱梁非线性温差应力。箱 梁受日照、雨雪等的影响， 其内外的实际温 差 往 往 远 大 于 按 经 验 的 ±５℃， 按 英 国 ＢＳ５４００ 其最大正温差达到 １３．５℃。 ３．２ 已有病害桥梁的加固措施
（ ４） 墩 顶 横 隔 板 裂 缝 问 题 。０＃ 块 是 连 接上、下部构造的重要部位， 为封闭式多室 结构， 受力非常复杂。由于 ０＃ 块设置了刚 度较大的横隔板， 使其应力分布不均匀， 多 处有突变， 在温度应力、不均匀荷载应力等 因素影响下， 在施工过程中极可能产生微 小裂纹， 随着荷载的增加、收缩徐变等多方 面因素的影响， 微小裂纹逐渐向大裂缝进 行扩展而导致开裂。 ２．２ 施工方面的原因分析
收稿日期： ２００７－ １２－ ０４
ＰＩＯＮＥＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＯＮＴＨＬＹ ＮＯ．４ ２００８ １５１
科技创业
月 刊
ＰＩＯＮＥＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＯＮＴＨＬＹ
大跨度连续刚构桥典型病害成因分析及应对措施
板中部较薄、顶板上布设了大量预应力钢 束等构造因素， 横向预应力钢绞线布设不 可能在悬臂根部布置在顶板上缘而在跨中 却布置于顶板下缘。②根据计算分析， 连续 刚构箱梁在浇筑完一节砼后即张拉完该节 段桥面横向预应力钢束， 由于应力分布和 叠加， 桥面板中横向预应力分布极不均匀， 其差值可达 ５０％以上， 这也是造成桥面板 出现局部纵向开裂的原因之一。③在设计 中， 若按照规范采用箱内外温差±５°进行设 计， 则温差偏小， 根据实测资料及国外规 范， 均在±１０°～１５°之间， 且 沿 箱 高 有 不 同 的 分布， 这也是造成顶底板薄弱部分开裂的 重要原因之一。④砼箱梁竖向预应力筋在 锚固端附近区域不能产生压应力， 反而会 产生拉应力， 这类拉应力将加剧箱梁腹板 与顶板过渡部位的开裂。
应用技术
大跨度连续刚构桥典型病害成因分析及应对措施
刘桂宾 胡克寿 张立祥
（ 胜利油田胜利工程建设（ 集团） 有限责任公司 山东 东营 ２５７０９５）
摘 要 研究探讨了大跨度预应力砼连续刚构桥梁的典型病害类型及成因， 在此基础上， 就新建桥梁的设
计和已有病害桥梁的加固两个方面提供了相应的对策。
关键词 连续刚构 典型病害 成因 措施
（ ３） 施工的过程控制不严而可能出现 钢 筋 连 接 质 量 差 、绑 扎 不 到 位 、硅 拌 合 及 振
捣 质 量 差 、模 板 安 装 不 牢 固 ， 导 致 漏 振 、蜂 窝 、麻 面 、露 筋 、漏 浆 、错 台 等 质 量 问 题 。
（ ４） 施工人员的责任心及施工工艺等 问题而导致的预应力筋漏张拉、压浆不密 实等质量问题。 ２．３ 材料方面的原因分析
（ ３） 改善竖向预应力筋设计方式。竖向 预应力筋纵向间距 ５００～１ ０００ｍｍ， 考虑到 竖向预应力施工的实际困难， 按新桥规规 定对竖向预应力的效应打 ６ 折进行计算， 使得主拉应力不至于因施工偏差达不到设 计值而造成箱梁腹板开裂。
（ ４） 改善荷载长期效应的影响。在进行 挠度计算及预拱度设置时考虑荷载长期效 应的影响以避免后期挠度过大。
（ ２） 碳纤维布补强。对砼受拉区采取粘 贴具有高抗拉性能的碳纤维布的方式， 以 抵抗受拉区的拉力， 从而弥补砼抗拉性能 差的不足。
（ ３） 砼裂缝及缺陷修补。对不会导致钢 筋锈蚀的小裂缝直接采取封闭措施进行处 理； 对可能导致钢筋锈蚀的裂缝则采取压 注填缝胶的方式充填裂缝从而封闭裂缝； 对一般的砼缺陷采取压注环氧砂浆的方式 进行砼缺陷修补； 对较大缺陷的砼区域则 采取凿除缺陷硅并用环氧砼修补， 确保新 旧砼间的可靠连接。
构 整 体 性 好 、抗 震 性 能 优 越 、抗 扭 潜 力 大 、 徐变有较大影响， 有关研究表明， 加载龄期
结 构 受 力 合 理 、桥 型 简 洁 明 快 等 优 点 。
越短， 砼的徐变越大， 而预应力砼连续刚构
从 结 构 简 单 、施 工 方 便 、节 省 造 价 、使 桥梁受工期控制， 一般砼在浇筑 ３ｄ 左右就
用效果好等方面它也具有特定的适用条件： 虽为墩 高， 从而因龄期短而使徐变系数大， 主梁下
梁固结的多次超静定刚架结构， 但设计目 挠值加大。
标是使其结构行为接近连续梁， 所以跨度
另外， 过去计算徐变往往限于恒载， 随
不宜太小、连续孔跨不宜太多、桥墩不宜太 着交通量的剧增， 桥梁不分昼夜都有车辆
中图分类号 ＴＵ３９３．３
文献标识码 Ａ
大跨度连续刚构因在设计上、施工上、 构自重弯矩占总弯矩的 ７０％～９０％， 所以 不
材料上、运营管理上等多方面的原因而产 宜采用过大的跨径； 在温度变化大、地质条
生了跨中下挠、箱梁开裂、墩顶横隔板开裂 件差的地方应慎用。
等诸多病害。为了更好地发挥桥梁作为基 础交通设施在国民经济生活中的作用， 我 们既要在新建桥梁中采取科学的设计方
２ 大跨度连续刚构典型病害成因 分析
案， 也要通过技术手段对病害桥梁进行技
目前一些大跨径预应力砼连续刚构桥
术加固， 以期在短期内迅速提高承载力， 消 出现的病害主要集中在两个方面： 一是主
除交通安全隐患。
梁的跨中下挠问题； 二是箱梁的裂缝问题，
１ 连续刚构桥的特点
包括主梁箱腹板边孔靠近现浇段及中孔 １／ ４Ｌ～３／８Ｌ 段 出 现 的 斜 裂 缝 、 主 梁 箱 底 板 跨
（ １） 混凝土由多种地方性材料配制而 成， 施工过程中对混凝土原材料的选择及 拌合、浇注控制不严， 再加上施工各方片面 追求高强度而忽视混凝土的综合性能指 标， 导致混凝土的品质达不到设计的要求。
（ ２） 箱梁的腹板承受各种荷载组合下 的主拉应力或主压应力， 腹板的厚度较设 计厚度减薄将进一步恶化腹板斜截面的抗 剪能力， 甚至会导致腹板开裂。因此， 施工 过程中因模板安装不好导致的腹板厚度过 薄将直接影响到腹板的抗裂性能， 过厚又 增加了悬臂箱梁的重量。
度梁。梁墩固接点多设置在大跨高墩的桥 ２．１ 设计上的原因分析
墩上， 因为利用高墩的柔度可以适应结构 ２．１．１ 主梁跨中下挠问题