预应力混凝土连续箱形梁桥常见病害及防治措施

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预应力混凝土桥梁易产生病害及维修方法_0

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预应力混凝土桥梁易产生病害及维修方法摘要:在我国现役的大多数桥梁中都是选用预应力混凝土作为主材料,但是因为种种原因,选用预应力混凝土材料修建的桥梁在经过一段时期的使用后,都会出现很多问题。

随着经济的发展,车辆的增多,以及超速超载的现象普遍增加,也导致了很多桥梁的使用周期。

关键词:预应力混凝土;桥梁;裂缝一、前言桥梁的质量,直接关系到人们的生活生产,因此对已经出现问题的病害桥梁进行及时的维修是一件非常重要的事情,也是不可推卸的责任。

我们要针对该桥梁所出现的问题,快速做出判断,提出修补方案,在最短的时间内进行维修。

二、预应力混凝土连续箱梁常见病害及分析1、箱梁顶板开裂:裂缝沿纵向发展,在横桥向均匀分布且宽度较小,全桥范围内都有分布。

由裂缝的性状来看,导致结构开裂的原因主要有以下几个:一方面,由于泊松效应,箱梁顶板在纵向预应力作用下产生横向拉应力,进而在汽车荷载作用下产生横向弯矩而开裂,虽然在顶板布置横向预应力,但由于施工工艺控制等影响,横向预应力张拉效果难以得到保证。

另一方面,预应力位于顶板截面中性轴处,对抵抗横向弯矩作用不大。

此外混凝土早期的收缩变形也是该类裂缝出现的一个诱因。

2、箱梁腹板开裂:箱梁腹板在主梁四分点附近存在斜向裂缝,裂缝与梁体顶缘线成3O。

~50。

角,有的裂缝甚至沿箱梁全高度延伸,宽度在0.5mm以上,通常中跨较边跨病害严重。

箱梁腹板斜裂缝主要是由于结构抗剪能力不足引起的。

在早期的桥梁设计中,对混凝土结构特l生认识不足,在优化设计思想的指导下,往往使得结构构件尺寸偏小,这是导致该类裂缝出现的根本原因之一。

同时由于提高构件的抗剪强度的竖向预应力筋较短,且在张拉工艺控制等因数的影响下,导致预应力损失较大,使得竖向预应力张拉的效果往往不理想,这是导致该类裂缝出现的另一个主要原因。

此外在2004版新“桥规”颁布之前,结构设计对日照温差荷载均按顶板升温5℃考虑,大量工程实践表明,这与实际情况存在较大的偏差,明显低估了实际温度梯度荷载的作用,导致设计分析箱梁主拉应力偏小。

连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述

连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述

连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥是目前常见的一种桥梁形式,其结构形式为多个连续跨度的构件通过预应力钢筋相互连接而成。

由于长期受到荷载和环境因素的影响,连续梁桥会出现一些病害现象。

本文将对连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法进行论述。

一、连续梁桥的主要病害1. 足部病害:即梁底部的病害,主要包括裂缝、腐蚀和混凝土材料损坏等。

裂缝的出现主要是由于梁底部混凝土受到承受的弯矩作用而引起的应力集中。

腐蚀是指梁底部混凝土受到酸碱和盐等腐蚀性物质的侵蚀。

混凝土材料损坏是指梁底部混凝土的强度降低或失去了一定的强度。

连续梁桥在发生病害后需要进行加固处理,其中体外预应力加固是一种常用的加固方法。

体外预应力加固是指通过在梁体外部施加预应力,以改变梁的受力状态,增强结构的承载能力。

常用的体外预应力加固方法有以下几种:1. 预应力钢筋加固:通过在梁底部和顶部穿设预应力钢筋,通过张拉预应力钢筋,使其对梁体产生拉力,以减小或消除梁体受到的弯矩。

这种加固方法可以有效地增加梁体的强度和刚度,提高其承载能力。

2. 碳纤维复合材料加固:通过在梁体外部粘贴碳纤维布,再施加预应力,使碳纤维与梁体形成一体化的加固体系。

碳纤维具有轻质高强度的特点,可以有效地提高梁体的承载能力和抗震能力。

在进行体外预应力加固时,需要根据桥梁的具体情况选择合适的加固方法,并进行详细的加固设计和施工方案,以确保加固效果的实现。

还需要进行加固后的监测和维护,以保证加固结构的安全可靠性。

连续梁桥的主要病害包括足部病害、桥面板病害和拱桥病害。

体外预应力加固是常用的加固方法,包括预应力钢筋加固、碳纤维复合材料加固、粘贴钢板加固和预应力混凝土加固等。

在进行体外预应力加固时,需要根据具体情况选择合适的加固方法,并进行详细的加固设计和施工方案。

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥是公路交通中常见的桥梁类型之一,它具有一定的结构稳定性和承载能力。

但长期使用后,由于各种外部因素的影响,桥梁可能会出现各种病害。

本文将介绍混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析。

1. 裂缝裂缝是混凝土梁桥中最常见的病害之一。

裂缝可以分为表面裂缝和深层裂缝两种。

表面裂缝主要是由于混凝土的收缩和膨胀引起的,深层裂缝主要是由于施工不当、负荷过重、地震等原因引起的。

2. 锈蚀梁桥使用一段时间后,钢筋可能会发生锈蚀。

这不仅会降低梁桥的承载能力,还可能导致钢筋断裂,从而影响桥梁的安全性。

3. 空鼓和开裂由于混凝土的材料和环境原因,混凝土与钢筋之间可能会出现空鼓和开裂的问题。

这些问题严重影响了梁桥的整体强度和承载能力。

4. 拱度梁桥可能会因承载车辆的重量而出现拱度。

拱度不仅会降低桥梁的承载能力,还会影响行车安全。

对于表面裂缝,可以通过填充材料进行修补。

而对于深层裂缝,则需要进行深度修补,加固裂缝处的钢筋,增加梁桥的结构稳定性。

针对钢筋锈蚀问题,可以进行涂层保护和钢筋防腐处理。

对于已经发生断裂的钢筋,则需要进行更换。

可以采用注浆技术将灌注材料注入混凝土中,填补混凝土空缺,提高梁桥的整体强度和承载能力。

对于梁桥的拱度问题,可以进行对称载荷测试,确定拱度情况,然后采取适当的加固措施,增强梁桥的承载能力和稳定性。

总之,混凝土梁桥在使用过程中难免会出现各种病害,为了保证交通安全和行车畅通,必须及时加固处理。

以上为混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析,希望对大家有所帮助。

预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策

预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策

预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策摘要:预应力混凝土连续箱形截面梁以其造价低、跨度大、施工速度快的优点在我国桥梁建设中得到广泛的应用。

但是在施工及通车运营的过程中也显示出不少问题。

本文主要对预应力混凝土箱梁常见病害分析进行了分析。

关键词:预应力;混凝土箱梁;对策一、箱梁斜裂缝的主要原因及对策1、在预应力连续箱梁设计的早期阶段,普遍采用直线形的方式来配预应力筋,这样做的好处是计算方便、可以减小腹板的厚度,施工起来也很简便,理论依据是配置纵向、竖向预应力钢筋能提供对梁体足够的压应力,能够有效抵抗外荷载产生的最大主拉应力的破坏。

但是在实际操作中最大的问题在于竖向预应力钢筋采用的是精扎螺纹钢,这种钢筋预应力张拉后的锚固效果不理想,施工质量不稳定,常出现螺母、垫板锚不到位,施工粗糙的现象,而且箱梁的腹板高度一般为1~2m,预应力筋短,预应力损失多,一般达到50%左右,这样所建立的预应力所剩无几,必然造成主拉应力不足。

另一方面,实际计算箱梁腹板的主拉应力时一般仅考虑竖向、纵向的拉应力,公式如下:这是理想化的平面受力状态,而箱梁在实际工作中是一个空间受力状态,腹板与上下顶(底)板是固接的,荷载传来的横向应力还是较大的,计算主拉应力时应当用三维坐标公式才能准确地描述箱梁的受力状态。

施工过程中产生这些裂缝的原因主要是施工粗糙,质量控制点监管不力等。

竖向预应力筋的张拉,不严格依操作规程执行,不进行二次或多次张拉,螺母锚固不紧,垫板缺失,预应力损失过大,有效预应力达不到设计要求,有的甚至螺母松动,预应力根本没有建立等现象。

纵向预应力筋存在的施工问题是,常因钢绞线定位不准确,导致预应力的摩擦损失过大,或张拉程序控制不好,锚下应力没有有效建立,预应力孔道压浆不密实,张拉的预应力不能有效地传递到梁体上等等。

2、采取的对策:目前,鉴于以前的教训,箱梁设计预应力筋时以弯代直,严格依据内力包络图配预应力筋。

对于腹板的主拉应力的计算采用三维坐标公式,适当加大箱梁腹板的厚度,这样做的效果大大减少了箱梁裂缝的出现。

预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策

预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策

主拉应 力是 腹板 开裂 的 主要 衡量 标准 , 其计算 复 杂 , 影
响 因素众 多 , 规 的平 面有 限元 分 析 软件 很 难 准确 计 常 算 , 导致 腹板 斜裂 缝 产 生 的 主要 原 因。 目前 主拉 应 是
常很 大 甚至 超过 活 载产 生 的应 力 , 以造 成混 凝 土 开 足 裂 。 收缩裂缝 是 由混 凝 土 不 均 匀 收缩 引起 的 , 一 种 是 常见 的裂缝 。其 特点 是裂 缝宽 度较 细 , 横 交错 , 纵 呈龟
有 效 预应力 不 足 。② 横 向预应力 位置 偏差 。 由于顶 板
近 年来许 多预应 力混 凝土箱 梁 桥在 运 营过程 中 出 现 了较 多 的工程 病 害 , 重 影 响 了结 构 安 全 。病 害 主 严
要表 现 在裂缝 和挠度 两个 方面 。 引起裂缝 的原 因是 多 方面的, 从桥 梁 制造 环 节 看 , 有施 工方 面 的 因素 , 有 也
力 引起 的纵 向裂 缝 。
按 照裂 缝 的力学 特 性 主 要 分 为 弯 曲裂 缝 、 切 裂 剪 缝 、 曲裂缝 、 扭 断开裂 缝 和局部 应力 裂缝 。弯 曲裂缝 是 由于受 弯矩作 用 产 生 的 , 般 是 垂直 裂 缝 。剪 切 裂 缝 一
又称 为斜 裂缝 , 发生在 剪应 力大 的位 置 , 主拉 应力太 大 铁 Nhomakorabea道


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2 1 年第 1 01 2期
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文章 编 号 :0 3 19 ( 0 1 1 — 0 5 0 1 0 —9 5 2 1 ) 2 0 4 -4
预 应 力 混凝 土箱 梁 常见 病 害分 析及 设计 对 策

预应力混凝土桥梁施工常见质量问题及防治措施PPT课件

预应力混凝土桥梁施工常见质量问题及防治措施PPT课件
2)针对钢绞线穿束易产生的如扭曲、长短不一、缠绕等质 量问题,宜优先采用编束后整体穿入的方法,即将一根 钢束中的全部预应力筋疏顺编束后整体穿入孔道中,整 体穿束时,束的前端应扎紧并缠裹胶布或套上弹头型壳 帽。检查方法为两端所有钢绞线束均平齐为准,可在钢 绞线上做好标记以利于查找。
3)加强锚垫板安装质量控制,确保预应力筋轴线与锚垫板 垂直;
常见施工质量问题
准备阶段 预应力筋锈蚀、断裂 预应力施工机具使用不规范 预应力筋、波纹管定位安装不准 钢绞线发生缠绕 锚板位置不准 锚下螺旋筋遗漏或匝数与设计不符
常见施工质量问题
施工阶段
预应力筋滑丝、断丝 上拱度不符合要求(上拱度过大、不足或梁体侧弯) 后张法预应力管道堵管(多数是管道破损引起) 放张顺序不对或采用切割钢绞线放张 预应力筋张拉未采取双控 压浆不饱满、不及时 封锚不规范 未做同条件试块或同条件试块未随梁养护 预应力筋切割方式不规范 预应力混凝土锚下裂缝 张拉记录及压浆记录与现场施工脱节,不能真实反映施工情况
2.2预应力混凝土桥梁病害分析
预应力混凝土桥梁的病害主要是梁体下挠和开裂。而 这种病害在刚成桥的检测和试验中无法体现,特别是 梁体的下挠,在成桥荷载试验时,桥梁的承载力能够 达到要求,但运营阶段,在荷载特别是活载作用下, 跨中将持续下挠。这是由于预应力筋的有效预应力不 均匀度过大,相当于有效预应力大的钢筋承受了本应 该所有预应力筋承受的力,这样有效预应力大的钢筋 在使用阶段逐渐屈服,梁体也随之下挠。而随着梁体 下挠和开裂的不断发展,桥梁承载力将严重下降,甚 至有断裂的危险。
预应力混凝土桥梁施工常见质量问题的防 治措施
5梁体张拉后上拱度不符合要求 表现形式: 1)梁体上拱度不足,使用期下挠偏大,易开裂,
影响其耐久性; 2)梁体上拱度超出规范允许,易引起梁体上层混

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥作为道路交通的重要组成部分,承载了大量行车荷载和地震荷载,随着使用年限的增加,桥梁常见病害和安全隐患逐渐显露出来。

本文针对混凝土梁桥常见的几种病害及加固处理进行分析。

1.裂缝混凝土梁桥的裂缝是比较普遍的病害,主要分为龟裂、弯曲裂缝和纵向裂缝等。

龟裂是由于混凝土收缩和温度变化引起的,弯曲裂缝则是由于桥梁荷载和变形引起的,纵向裂缝是由于桥梁伸缩缝位移不足引起的。

2.钢筋腐蚀混凝土梁桥中的钢筋会受到氧化、碳化和化学侵蚀等因素影响,导致钢筋腐蚀,从而引起混凝土表面龟裂、脱落等病害。

3.混凝土表面剥落混凝土梁桥的混凝土表面可能会因为长期受到海浪、雨水、紫外线、温度等自然因素的侵蚀而发生剥落,一旦出现表层脱落,就会加速桥梁龟裂和钢筋腐蚀,导致结构失稳。

4.桥梁承重墩沉降桥梁承重墩是支撑梁桥承载荷载的重要构件,承重墩沉降是混凝土梁桥的比较严重的病害之一,如果不及时修复,可能会导致桥梁结构严重变形、破坏。

1.钢板加固钢板加固是一种比较常见的加固方式,可以利用钢板加固桥梁裂缝和剥落部位。

将钢板焊接在桥梁的龟裂和脱落部位上,给桥梁增加强化、抵抗承载荷载以及抗震能力等。

但是这种加固方式对桥梁施工规范、钢板选择和加固方式等要求严格,否则会影响桥梁的正常使用。

2.用碳纤维增强复合材料加固碳纤维增强复合材料是一种适用于桥梁加固的新型材料,在桥梁加固方面具有优异的性能和优秀的加固效果。

这种加固材料可以有效地抵抗桥梁龟裂、剪切力和增加桥梁的延性。

同时,这种材料还可以使用在桥梁结构的部分加固,降低加固成本。

3.拉杆加固拉杆加固是一种经济、实用的梁桥加固方式,主要用于桥梁的弯跨和竖向加固。

通过在桥梁上下部添加拉杆,提高桥梁的强度和稳定性。

4.混凝土自养固化材料加固混凝土自养固化材料是一种适用于混凝土结构加固的新型材料,主要作用是在混凝土结构的损伤部位自行养固化,增强混凝土材料的强度和耐久性。

箱梁常见病害

箱梁常见病害

1 装配式预应力混凝土箱梁主要病害:腹板斜裂缝、底板纵向裂缝、底板横向裂缝、翼缘板底面的横向裂缝、桥面连续出开裂。

1.1 腹板斜裂缝表现特征:一般主要分布在1/8跨与3/4跨之间,沿跨中左右两侧对称分布,与水平夹角多为15°至50°。

产生原因:腹板最大主拉应力超过混凝土抗拉强度或斜截面抗剪强度不足。

引起腹板抗力不足的原因可能有:计算模型与结构实际状太相差较大,如温度模式、横向车队布置和纵向双向受力耦合影响等;纵向预应力筋预应力损失较大;弯起钢筋和分布箍筋布置不合理;腹板厚度不足等。

1.2 底板纵向裂缝表现特征:通常主要分布在底板底面中间区域,沿横断面方向呈跨中密、粗而长,两侧相对较疏、细而短。

产生原因:底板跨中抵抗弯矩不足。

引起抵抗弯矩不足的原因通常有:预应力钢束曲线径向力:预应力钢束在转折角处产生的集中力的合力;横向温度应力;横向筋不足;截面尺寸不合理等。

1.3 底板横向裂缝表现特征:通常分布在跨中或1/4跨位置附近,沿横截面方向发展。

产生原因:原结构预应力钢束布置不合理,预应力损失较大造成主梁开裂。

1.4 翼缘板底面的横向裂缝表现特征:主要出现在负弯矩较大的墩顶至1/3跨区域的翼缘底板面,少数在跨中的翼缘板底面,越靠近支点截面而越密;呈横桥向发展,基本与箱梁中心线垂直。

产生原因:翼缘板截面抵抗弯矩不足。

引起的可能原因有:翼板纵向预应力计算便于不安全;未考虑剪力滞作用;此裂缝通常分布在支座至1/3跨径范围内,越靠近支点的截面越严重,裂缝出现均从翼缘板下缘开始;外荷载偏大;温度变形、混凝土收缩和不均匀沉降。

1.5 桥面连续出开裂表现特征:主要出现墩顶负弯矩区桥面铺装横向开裂,严重的已经贯穿桥面板,桥面水已经能渗至桥墩梁顶。

而负弯矩结构开裂,墩顶连续部分失效,使主梁不能按原设计的连续梁模式传递弯矩,桥梁受力模式发生变化。

桥梁由连续结构趋近于简支结构,边跨、中跨实际弯矩均较原设计预期有所增大,致使主梁产生明显的受力裂缝。

预应力混凝土连续箱梁常见病害及原因分析和加固方法

预应力混凝土连续箱梁常见病害及原因分析和加固方法

预应力混凝土连续箱梁常见病害及原因分析和加固方法前言:由于预应力混凝土连续箱梁这种结构形式的截面具有结构性能优良,抗扭转能力较强,适宜于工厂化集中预制、安装快捷等优点,使得其非常适合于建造大跨度的桥梁,但是因运营条件的改变、设计和施工不当、自然灾害和外部环境等原因,许多桥梁出现了各种常见病害,如不能得到及时处理势必影响桥梁结构安全和耐久性,甚至对人民生命财产造成极大损害。

本文中,我们针对在实际工程中连续箱梁出现的常见病害,对其产生的原因进行详细分析并提出了相应的加固措施。

预应力混凝土连续箱梁常见病害及原因分析1、支座破坏由于每一联的长度较长,从而其伸缩量较大,所设计的滑动支座必须有效滑动,也就是说伸缩量必须靠支座滑动来承担,不滑动仅靠支座变形来承受,支座变形超出其极限,那么支座必然破坏。

从实际使用观察,应该说存在一些问题,出现个别桥梁支座破坏,为此必须保证支座的质量,一方面支座的刚度、强度、耐久性必须满足要求,另一方面必须保证滑动面能有效滑动。

支座破坏2、施工工艺质量问题箱梁预制拆模后,如不注意在腹板下部与底板接触处波纹管位置会出现“水纹”现象。

通过实践分析主要是由于内模为下料方便未设底板,腹板振捣时水泥浆外漏造成的。

采取措施为芯模制作时加设活动底板,底板下料时打开,浇完底板后盖上并固定,再浇腹板,并注意振捣密实。

加强混凝土浇筑的工艺控制,严格按规范要求浇筑,同时适当采取二次振捣工艺。

通过以上措施就能很好的避免出现“蜂窝麻面”,“气泡”,“冷缝”,“拼缝漏浆错台”等质量通病。

3、连续箱梁的开裂通过对预应力混凝土箱梁桥的调查,在桥梁的修建以及以后的运营过程中.梁体不同部位常会出现横向、纵向及斜向裂缝。

裂缝问题是连续箱梁的常见通病。

裂缝一旦出现,轻则影响结构的耐久性,重则直接影响结构的承载能力,甚至危及结构安全,必须予以重视。

应弄清裂缝成因.采取预防措施.必要时采取加固措施.控制和延缓裂缝的进一步发展,以确保桥梁的安全和耐久性。

预应力组合箱梁施工常见质量通病及预防措施

预应力组合箱梁施工常见质量通病及预防措施

预应力组合箱梁施工常见质量通病及预防措施陈建国(中铁隧道集团有限公司第一工程处河南新乡453000)摘要:通过对预应力组合箱梁施工过程中常见的质量通病进行原因分析,针对在不同条件、机理下所产生的质量问题提出预防措施和解决方法。

关键词:组合箱梁质量通病预防预应力混凝土组合箱梁这种结构型式由于其结构轻盈、建筑高度小,配筋少等优点,在国内高等级公路中普遍使用;但这种结构桥型在施工中存在一些质量通病。

在主梁的预制、张拉及压浆、主梁的安装及最终的体系转换时应引起重视.1、主梁的预制1。

1 质量通病一质量通病:箱梁底板与腹板交接处混凝土不密实或漏浆,出现孔洞、冷缝、水波纹等现象;锚垫板周围混凝土不密实。

形成原因:从施工质量控制角度看主要是施工工艺不完善,其表现为粗骨料级配、粒径选择不合理,粗骨料偏大,设计配合比时未考虑钢筋的间距(施工规范规定:粗骨料最大粒径不超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4);在底层波纹管上缘,粗骨料易堆积在一起,而为了保证梁体密实性,必然要加强腹板波纹管下混凝土振捣,有时就可能造成振捣过度,在波纹管下缘形成一层砂浆层,从外观上看,梁体在腹板局部出现不密实或沿底层波纹管方向出现一层水波纹;混凝土浇注时始终从一端向另一端进行浇注,导致梁端混凝土不密实;漏浆产生的主要原因是模板接缝不紧密。

预防措施:严格控制粗骨料粒径,必要时对粗骨料进行过筛;采用底板、腹板、顶板全断面斜向循环渐进浇筑工艺,基本同步浇筑(即纵向分段、水平分层的浇注方法:见图1-1);振捣腹板波纹管以下混凝土要严格控制施工塌落度;混凝土振捣时控制原则为“不超捣、亦不欠捣”,混凝土密实标准为混凝土表面不再下沉、气泡不再冒出、混凝土表面泛浆。

图1-1:纵向分段、水平分层浇注顺序(图中数字表示浇注顺序)1.2 质量通病二质量通病:在箱体内侧及隔板等拐角处易出现非结构性裂缝。

形成原因:此种裂缝多由温度收缩所引起。

由于水泥在水化过程中产生大量的水化热,混凝土在早期快速伸温阶段,总体上处于热胀状态,此时混凝土刚从塑态逐渐凝结硬化变为固态,其塑性变性相对较大,因此产生超强度拉应力的可能性较小,一般不会引起混凝土裂缝.但在降温阶段,混凝土从热胀的最大变形点开始降温收缩,而此时混凝土的弹性模量也已增大,故降温收缩会引起一定的拉力;在组合箱梁施工过程中,混凝土所能达到的最高温升与水泥用量、养护方法及环境温度有关;水泥用量越大、标号越高、周围气温越高,则温升越高,有时混凝土内部可达30℃~40℃的温升,加上外界气温,混凝土温度可达到60℃~70℃.因此混凝土受到一个温差T,将产生一个自由伸长量△L:△L=αTL式中α——线膨胀系数(结构每伸高1℃的相对变形)(1/℃),约为(7~14)10—6/℃;T——温差(℃);L——结构的长度(cm)。

连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述

连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述

连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述一、连续梁桥的主要病害1. 裂缝连续梁桥由于受到温度变化、荷载作用和施工质量等因素的影响,容易在梁板、支座、桥墩等部位产生裂缝。

裂缝的形成主要包括混凝土收缩、徐变、钢筋锈蚀等因素,严重影响桥梁的使用安全性和美观性。

2. 挠度超限挠度是桥梁结构的一个重要指标,过大的挠度会影响桥梁的正常使用,甚至引起桥梁的破坏。

连续梁桥在长期使用后,由于荷载作用和环境因素的影响,其梁板可能产生过度挠曲,严重影响桥梁的使用安全性。

3. 锈蚀由于连续梁桥长期受到雨水、空气等环境因素的影响,桥梁的钢筋可能会发生锈蚀现象,从而导致钢筋的截面减小,影响了钢筋的受力性能,严重危及桥梁的安全使用。

1. 加固原理体外预应力加固是一种常用的桥梁加固手段,其原理是通过在桥梁结构外部加固预应力构件,改善桥梁的受力性能,提高桥梁的承载能力和使用安全性。

加固后的桥梁结构在受力时,由于外加预应力的存在,可以有效地减少结构的裂缝宽度、提高结构的刚度和承载能力,从而延长桥梁的使用寿命。

2. 加固材料体外预应力加固的加固材料主要包括预应力束、锚具、预应力套筒、保护管等。

预应力束是加固结构中的主要受力构件,其预应力可以有效地改善结构的受力性能。

锚具是用来固定预应力束的装置,预应力套筒可以有效地减小锚具对预应力束的局部影响,保护管则可以有效地延长预应力束的使用寿命。

3. 加固工艺体外预应力加固的工艺一般包括预应力束的张拉、锚具的安装、预应力套筒和保护管的安装等步骤。

在进行加固工艺时,必须严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保加固结构的质量和安全。

三、实例分析某城市的一座连续梁桥在长期使用后出现了挠度超限和裂缝等病害,为了保障桥梁的运行安全,工程部门决定对该桥进行体外预应力加固。

加固方案主要包括在梁板底部进行预应力束的加固和增设预应力筋带。

具体的加固方法如下:1.预应力束加固采用二次张拉工艺,在梁板底部设置两根预应力束,预应力束的材质为碳纤维,预应力束的张拉力为500kN。

预应力混凝土箱梁施工质量病害及防治措施

预应力混凝土箱梁施工质量病害及防治措施

预应力混凝土箱梁施工质量病害及防治措施摘要:预应力混凝土箱梁近年来在公路建设中得到了广泛的应用,但在施工实践中,经常会出现裂缝、空洞、蜂窝、麻面、断丝、滑丝等各种病害。

本文分析了这些质量病害产生的原因并提出了相应的防治措施。

关键词:预应力混凝土;箱梁;质量;病害;措施Abstract: Prestressed concrete box girder in highway construction in recent years has been widely used in construction, but in practice, often cracks, voids, honeycomb, surface voids, broken wires, wires and other diseases. This paper analyzes the quality of disease causes and puts forward the corresponding prevention and control measures.Key words: concrete; box girder; quality; disease; measures预应力混凝土箱梁具有造型简洁美观、结构刚度大、伸缩缝少、行车平顺性好,抗震能力强等特点。

近年来在公路建设中得到广泛的应用。

但预应力混凝土箱梁存在有裂缝、箱梁拆模后在腹板与底板承托部位出现空洞、蜂窝、麻面,预应力钢束张拉时,钢束伸长值超出了充许偏差值以及预应力筋的断丝和滑丝等。

本文就对这些质量病害产生的原因和防治措施进行探讨。

一、预应力混凝土箱梁常见裂缝(一)、常见裂缝的分类:1、纵向弯曲裂缝;2、纵向弯曲剪应力裂缝;3、预应力筋未能覆盖截面产生的裂缝;4、桥墩两侧箱梁腹板和独立支撑处箱梁横隔板中的裂缝;5、温度收缩裂缝;6、箱梁底板的锚下裂缝。

(二)、常见裂缝产生原因:针对常用的预应力混凝土连续箱梁而言,裂缝形成的原因主要有以下几点:1、主桥总体设计中对箱梁截面尺寸的拟定不合理,其中包括梁高,腹板、底板及顶板厚度尺寸,承托布置及尺寸等。

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥是公路桥梁中常见的一种结构形式,但长期使用过程中容易出现各种病害。

本文将针对混凝土梁桥的常见病害进行分析,并介绍常见的加固处理措施。

混凝土梁桥常见病害主要包括裂缝、碳化、腐蚀和疲劳等。

裂缝是混凝土梁桥常见的病害之一。

梁桥在施工过程中,由于混凝土的收缩和温差的作用,容易出现裂缝。

梁桥在使用过程中也可能因为超载、变形和地震等原因产生裂缝。

这些裂缝会影响梁桥的承载能力和使用寿命。

碳化是混凝土梁桥常见的病害之一。

混凝土中的水泥会与空气中的二氧化碳反应,产生碳酸钙,导致混凝土中的碱性减弱,进而引起钢筋锈蚀和混凝土的脱落。

碳化严重的混凝土梁桥会出现渗漏、掉块和开裂等问题。

在潮湿的环境中,混凝土梁桥易受到腐蚀的影响。

梁桥中的金属筋材和预应力钢束容易被潮湿的环境中的水氧化,导致钢筋腐蚀、断裂和混凝土的破坏。

腐蚀还会引起混凝土表面的开裂和掉块。

疲劳是混凝土梁桥常见的病害之一。

由于长期受到交通荷载的作用,梁桥中的混凝土和钢筋会发生应力循环,导致材料疲劳破坏。

疲劳病害表现为梁桥的裂缝和断裂。

对于裂缝,可以使用胶粘剂填充,以增强混凝土的连续性。

可以采用钢筋箍束加固、预应力加固和外加预制构件等加固方法,提高梁桥的承载能力。

对于碳化病害,可以进行修复和防护处理。

先对碳化部位进行清理,然后使用抗碱胶粘剂进行修补,防止进一步的碳化。

可以进行防水处理,减少梁桥受潮湿环境的影响。

对于腐蚀,可以采取防护措施,如涂覆防腐涂层、使用不锈钢或防腐钢筋、采用外包钢管等。

这些措施可以有效延长梁桥的使用寿命。

对于疲劳病害,可以采取减震措施,如设置减震支座、加装减震器等。

这些措施可以减轻梁桥受交通荷载的影响,延缓材料的疲劳破坏。

混凝土梁桥的常见病害主要包括裂缝、碳化、腐蚀和疲劳等。

为了保障梁桥的安全和使用寿命,可以采取相应的加固处理措施,如填充、加固、防护和减震等,从而提高混凝土梁桥的承载能力和耐久性。

预应力混凝土箱梁质量通病防治方法

预应力混凝土箱梁质量通病防治方法

预应力混凝土箱梁质量通病防治方法
一、梁体混凝土裂缝
1.1、温度变化引起的裂缝
主要是梁体混凝土芯部与表层、表层与环境、箱内与箱外温差超过15℃,梁体形成温度裂缝,因此梁体拆模前必须保证这三个部位温差不能超过15℃,同时需要注意梁体养护用水与砼表层温差也不能超过15℃。

1.2、收缩引起的裂缝
1.2.1、缩水收缩(干缩)引起的裂缝:
因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝,混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。

这种现象在夏季施工时尤为明显,因此在夏季进行砼施工时应采用必要措施,防止砼出现干缩裂缝。

1.2.2、自生收缩引起的裂缝:
自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种。

预应力混凝土连续箱梁施工质量缺陷及防治

预应力混凝土连续箱梁施工质量缺陷及防治

预应力混凝土连续箱梁施工质量缺陷及防治摘要预应力混凝土箱梁由于其结构轻盈、建筑高度小、配筋少等优点,在公路建设中得到普遍使用,但这种结构桥型在施工中存在一些质量通病或质量缺陷,应引起高度重视。

本文对产生通病和缺陷的原因做了剖析,并提出了防治措施。

关键词预应力混凝土箱梁;质量通病;缺陷;防治预应力混凝土箱梁在施工中存在一些质量通病或质量缺陷及防治措施如下:1预应力混凝土箱梁预制1.1箱梁底板与腹板交接处箱梁底板与腹板交接处易发生漏浆、不密实,出现孔洞、冷缝、水波纹等现象:1)形成原因:除了设计上钢筋间距、保护层过小外,从施工质量控制角度看主要是:施工工艺不完善,粗集料配级、粒径选择不合理,粗集料偏大。

在底层波纹管上缘,粗集料易堆积在一起,而为了保证梁体密实性,必然要加强腹板波纹管下混凝土振捣,有时就可能振捣过度,在波纹管下缘形成一层砂浆层,从外观上看,梁板在腹板局部出现不密实或沿底层波纹管方向出现一层水波纹。

2)预防和质量措施:①制作预制台座时,顶面两侧预埋『50槽钢,凹槽朝外,支侧模前槽内塞寸半胶皮管。

即与模板贴附严密,有防治混凝土振捣时渗水、漏浆。

②配备30型振捣棒,对梁端机腹板钢筋密集处进行振捣。

③箱梁侧模按间距2~4m安装附着式振捣器。

浇筑腹板时插入式振捣器振完后,间断开启附着振捣器三次,每次不超过5s。

④采用底板、腹板、顶板全断面、斜向阶梯渐进、分层浇筑工艺,基本同步浇筑。

浇筑腹板混凝土要严格控制粗集料粒径,在施工时要控制现场坍落度。

1.2预应力箱梁张拉后反拱度过大,影响桥面系施工在桥面系施工中,经常发现反拱度偏大,特别是箱梁边梁时反拱度甚至达到2~4cm,导致桥面系施工困难。

1)主要原因:①边跨梁与中跨梁相比,孔道钢绞线设置要多,而且边跨梁有一端不存在负弯矩张拉。

②箱梁正弯矩张拉时,由于龄期等原因,混凝土强度未达到设计混凝土强度的75%以上或设计另有要求,张拉后引起跨中反拱过大。

③储梁期过长,从正弯矩张拉结束到负弯矩张拉时间间隔过长,甚至超过60d。

预应力混凝土箱梁质量通病及防治措施

预应力混凝土箱梁质量通病及防治措施

预应力混凝土箱梁质量通病及防治措施(一)箱梁常见的裂缝1、现象⑴箱梁易在桥面板产生横向裂缝,裂纹方向较有规律。

⑵桥面板及下缘斜向产生龟裂,裂纹方向无规律,但裂纹有的很宽,达1〜2mm⑶腹板产生竖向裂缝,制作过程中的一种主要裂缝,严重的达0.2〜0.4mm⑷下翼缘板产生纵向裂缝,一般位于梁侧附近,通常在锚头后面或压浆孔附近首先开裂,然后沿钢束走向开裂,裂纹宽度一般为00.5〜0.1mm长度在0.5~4m之间。

2、原因分析⑴桥面板产生横向裂缝可能是由于连续梁混凝土浇筑顺序不当引起的,个别可能发展到腹板,也可能是由于桥面板在局部消弱处产生应力集中。

⑵桥面板及下缘斜向产生龟裂主要是由于混凝土的干缩产生。

⑶腹板产生竖向裂缝主要由于混凝土收缩(与水泥品种、用水量及养护方式有关)引起,也可能是由于温差引起的。

⑷下翼缘板产生纵向裂缝主要是由于预应力作用,梁体产生过大横向应变,也有可能是预应力管道保护层太薄以及寒冷季节压浆中的多余水分受冻膨胀引起的。

3、预防措施⑴严格按照施工技术规范及设计文件执行。

⑵按实际情况、条件做好混凝土的配合比试验。

⑶对现浇结构严格控制好支架的沉降。

⑷降低混凝土的浇筑温度、降低水泥水化热的升温。

4、治理办法⑴发现细微裂缝时,及时抹平压实,再覆盖养护。

⑵对于一般结构裂缝宽度小于0.1mm的,可采用水泥浆或环氧胶泥进行修补。

⑶裂缝宽度较大时,应先沿缝凿成八字形凹梢,然后用水泥砂浆或环氧胶泥嵌补,裂缝较深时,可根据受力情况,采用灌化学浆液,包钢丝网水泥等法处理。

(二)腹板与底板承托部位出现空洞、蜂窝、露筋、麻面1、现象由于漏振或振捣不足,混凝土结构不密实,钢筋与混凝土不能有效握裹,造成蜂窝、空洞、露筋等质量问题。

构件表面混凝土内的水分被吸产生麻面现象。

2、原因分析⑴振捣间距过大,在振捣器振捣不到的地方形成漏振。

⑵在预留孔、预埋件及钢筋过密处浇注、振捣方式不对。

⑶施工时采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,在构件表面产生麻面。

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥是公路交通中常见的桥梁结构形式,由于其长期受到车辆荷载和自然环境的影响,容易出现各种病害。

混凝土梁桥的病害严重影响桥梁的使用寿命和安全性,因此需要及时进行加固处理。

本文将对混凝土梁桥常见的病害及加固处理进行分析,以期为相关领域的专业人士和工程技术人员提供参考。

一、常见病害1. 裂缝病害混凝土梁桥裂缝是常见的病害,主要分为伸缩缝裂缝、渗漏裂缝和龟裂等。

伸缩缝裂缝是在梁桥伸缩缝处产生的,主要由于温度和荷载引起的混凝土表面应力差异导致。

渗漏裂缝则是由于梁桥构造中的钢筋受到腐蚀膨胀导致混凝土裂缝和渗水。

而龟裂则是因为混凝土内部应力不均匀引起的。

2. 钢筋锈蚀混凝土梁桥中的钢筋长期受潮受水易发生锈蚀,导致钢筋截面积减小,强度降低,影响桥梁的承载能力和使用寿命。

3. 混凝土表面鼓包和剥落混凝土梁桥的使用年限较长后,表面容易出现鼓包和剥落现象,主要是由于混凝土内部集料的膨胀和受力不均匀造成的。

4. 混凝土坍塌和空洞由于混凝土设计施工不当或者长期荷载作用,混凝土内部易发生坍塌和形成空洞,严重影响桥梁的承载能力和安全性。

二、加固处理分析对于伸缩缝裂缝,可以采用填充密封材料加以处理,改善桥梁伸缩缝处的应力分布,减少裂缝的产生。

对于渗漏裂缝,需要先对梁桥的排水系统进行彻底清理和修复,然后采用防水涂料或者堵漏剂对渗漏部位进行处理。

而对于龟裂,可以通过修补和加强梁桥结构来保证桥梁的安全。

对于钢筋锈蚀严重的桥梁,可以采用钢筋外加固的方法来增加桥梁的承载能力。

对于锈蚀严重的钢筋,需要进行清理和防锈处理,然后进行局部或整体的钢筋更换。

对于混凝土表面鼓包和剥落,可以采用混凝土修补材料进行修复,同时加强表面的防水涂层,以保护混凝土的表面免受水分和化学腐蚀的影响。

对于混凝土坍塌和空洞,需要进行深入的检测和评估,确定坍塌和空洞的原因和范围。

然后可以采用填充材料或者灌浆技术进行处理,同时加固桥梁的结构,以保证桥梁的安全性。

预应力混凝土现浇箱梁质量通病及控制要点

预应力混凝土现浇箱梁质量通病及控制要点

预应力混凝土现浇箱梁质量通病及控制要点预应力混凝土现浇箱梁由于其具有较大的跨越能力、良好的结构性能和美观的外形,在桥梁工程中得到了广泛的应用。

然而,在施工过程中,常常会出现一些质量通病,影响箱梁的结构安全和使用性能。

为了确保预应力混凝土现浇箱梁的施工质量,本文对常见的质量通病进行了分析,并提出了相应的控制要点。

一、预应力混凝土现浇箱梁质量通病1、混凝土裂缝混凝土裂缝是预应力混凝土现浇箱梁中最常见的质量问题之一。

裂缝的产生不仅会影响箱梁的外观质量,还会降低其结构的耐久性和承载能力。

裂缝产生的原因主要有以下几个方面:(1)混凝土配合比不合理,水泥用量过大、水灰比过大等,导致混凝土收缩较大。

(2)施工过程中,混凝土振捣不密实,存在蜂窝、麻面等缺陷,削弱了混凝土的抗拉强度。

(3)养护不到位,混凝土在硬化过程中失水过快,导致干缩裂缝的产生。

(4)预应力施加不当,如预应力不足或不均匀,导致箱梁在使用过程中出现裂缝。

2、预应力损失预应力损失是影响预应力混凝土现浇箱梁结构性能的重要因素。

预应力损失过大,会导致箱梁的承载能力下降,影响其使用安全。

预应力损失的主要原因包括:(1)预应力筋与管道壁之间的摩擦损失。

(2)锚具变形和钢筋回缩引起的损失。

(3)混凝土的收缩和徐变引起的损失。

(4)预应力筋的松弛损失。

3、箱梁线形偏差箱梁线形偏差主要表现为箱梁的高程、轴线位置等与设计要求不符。

线形偏差会影响桥梁的外观和受力性能,严重时甚至会影响桥梁的正常使用。

造成箱梁线形偏差的原因主要有:(1)支架基础不均匀沉降。

(2)支架搭设不牢固,在施工过程中发生变形。

(3)模板安装不准确,导致箱梁的尺寸和形状不符合设计要求。

(4)施工测量误差。

4、钢筋布置不符合要求钢筋布置不符合要求主要包括钢筋间距不均匀、钢筋数量不足、钢筋接头位置不正确等。

钢筋布置不符合要求会影响箱梁的承载能力和抗震性能。

其产生的原因主要有:(1)施工人员操作不规范,未按照设计要求进行钢筋的加工和安装。

预应力混凝土箱梁施工常见病害及防治措施

预应力混凝土箱梁施工常见病害及防治措施

预应力混凝土箱梁施工常见病害及防治措施摘要:本文主要介绍了在预应力混凝土箱梁的施工过程中所出现的一些常见质量通病,成因复杂多样,应考虑到各种不利因素的综合作用。

着重介绍了箱梁浇筑后产生裂缝,表面出现空洞、蜂窝、麻面,预应力张拉及压浆不到位等常见通病的产生原因及防治措施。

以方便施工中找出防治常见病害的可行办法,达到防患于未然的目的, 从而保证混凝土桥梁的质量,延长混凝土桥梁的使用寿命。

关键词:箱梁;常见病害;防治措施1.工程概况湖北省谷竹高速公路GZTJ31标共有大桥9座,中桥1座,分别为窑沟中桥、大路沟1号大桥、大路沟2号大桥、闻家铺子大桥、水坪梁子1号大桥、水坪梁子2号大桥、水坪梁子3号大桥、水坪梁子4号大桥、水坪大桥、上马场大桥。

本工程共有预应力T梁705片,其中40m预制梁90片,30m预制梁475片,20m预制梁140片,桥梁上部构造情况一览表如下:2.表面空洞、蜂窝、麻面、水波纹等现象2.1病害表现箱梁拆模后,在底板与腹板连接处的承托部位,部分腹板离底板1米高范围内出现空洞、蜂窝、麻面,波纹管下缘出现一层水波纹。

2.2原因分析1)箱梁腹板一般较高,厚度较薄,在底板与腹板连接部位钢筋较密,又布置有预应力筋使得腹板混凝土浇筑时不易振实,也有漏振情况,易造成蜂窝。

2)若设置模隔板,一般会设预留入孔,浇筑时从预留入孔两边同时进料,易造成预留孔下部空气被封堵,形成空洞。

3)浇筑时,若气温较高,混凝土坍落度小,模板湿水不够,局部钢筋太密,振捣困难,易使混凝土出现蜂窝、不密实。

4)箱梁混凝土浇筑量较大,若供料不及时,易造成混凝土振捣困难,出现松散或冷缝。

5)模板支撑不牢固,接缝不密贴,易发生漏浆、跑模,使混凝土产生蜂窝、麻面。

6)施工人员操作不熟练,振捣范围分工不明确,未能严格做到对相邻部位交叉振捣,从而发生漏振情况,使混凝土出现松散、蜂窝。

7)配合比设计时粗骨料级配、粒径选择不对,粗骨料偏大,未考虑钢筋的间距(施工规范规定:粗骨料最大粒径不超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4)。

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预应力混凝土连续箱形梁桥常见病害及防治措施
作者:焦志钦
来源:《城市建设理论研究》2013年第11期
摘要:预应力砼连续箱梁桥裂缝产生的原因很多,本文对预应力混凝土箱梁桥在建设和运营过程中出现的一些主要裂缝进行了分析研究,并提出了预防裂缝的措施。

关键词:预应力混凝土连续梁病害防治
中图分类号:TU528.571文献标识码: A 文章编号:
一、PC连续箱形梁桥的特点
预应力混凝土变截面连续箱形梁桥具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面一般仅设两道伸缩缝,行车舒适等优点。

加上这种桥型的设计施工较成熟,施工质量和施工期能得到控制,成桥后养护工作量小。

因此,这种桥型在我国公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛应用,但在建设和运营过程中也存在着许多问题值得研究[1]。

二、常见病害及相应的预防和处置措施
预应力砼连续梁桥上部结构在运营过程中经常出现以下几种病害,主要有箱梁顶板和底板的纵向裂缝、箱梁底部的横裂,箱梁腹板的竖裂与斜向裂缝,其中箱梁腹板的斜裂得格外关注。

2.1 顶板纵向裂缝。

该病害常见于顶板底部,对于挂篮分阶段施工的箱梁桥,纵裂多贯通整个阶段,部分裂缝长度较短,裂缝宽度多在0.10~0.15mm范围之内。

箱梁顶板各个节段基本均存在纵裂,且间距比较密集。

该病害属于预应力砼连续箱梁的常见病害,病害严重时可能危及结构的安全。

原因分析:
①沥青砼铺装层铺装时引起箱梁截面竖向温度梯度是顶板底部存在纵向裂缝的原因之一
[2]。

桥面铺装时沥青混凝土摊铺温度可高达150oC,一部分温度沿桥梁结构向下传递,形成温度梯度,进而引起顶板底部较大的温度应力。

②顶板的恒载及桥面活载也是引起顶板底部纵裂的原因。

尤其对于宽幅单室箱梁,由桥面荷载引起的顶板底部的横向完全应力较大,也容易致使顶板底部产生纵裂。

③横向预应力度不足。

由于横向预应力筋长度较短,预应力损失较大,有效预应力不足,也容易使得顶板底部纵向开裂。

处置措施:
①对于宽幅箱梁,若对应主车道位置纵裂较明显,裂缝宽度较大,则应按照横向预应力度不足来处理。

可先在裂缝处涂抹环氧砂浆作为临时处理,若裂缝继续发展,应在板底沿横向垂直裂缝粘贴钢板或碳纤维布加固。

②若对应主车道位置纵裂并非更加明显,纵裂在顶板底部均匀分布,则纵裂应由施工阶段浇筑沥青砼层所产生的竖向温度梯度所致。

可采取涂抹环氧砂浆的措施进行修补。

预防措施:
①在设计中,采用箱梁截面竖向温度梯度模式计算箱梁顶板横向应力,合理配置预应力束,并加大普通钢筋的配置量,以控制纵向裂缝的宽度[2]。

②施工时,采用多次、分层摊铺沥青混凝土,并尽量减少第一次摊铺的厚度,以降低截面上的竖向温差。

2.2 底板纵裂
该病害常见于变截面连续箱梁跨中合拢段及其两侧节段底板下缘,纵裂多对应于底板纵向预应力筋位置,裂缝宽度多在0.10~0.20mm范围之内,多集中于两侧腹板的中部区域。

原因分析:
①底部预应力的径向力过大:由于变截面连续箱梁,底板的预应力束多与底板的线性一致,多采用上凸的抛物线形式,抛物线的次数多在1.5~2.0之间。

抛物线的次数越低在顶部的曲率越大,底板预应力束所产生的竖向等效荷载也越大。

经文献[2,3]分析,底板预应力束的径向力是底板产生纵裂的主要原因。

②预应力束之间的间距,随着预应力束的间距增大,则由腹板侧向底板中部布置的预应力束将越靠近底板中部,由此引起的底板中部的横向应力也随之增加。

因此预应力束间距过大也可能是引起底板纵裂的原因之一。

③大跨径箱梁桥跨中合拢段的底板一般较薄,且此处存在较多的预应力管道和普通钢筋通过,所以此处底板下缘砼的品质很难保证,这也是在跨中合拢段附近底板容易出现纵裂的原因之一。

处置措施:
①涂抹环氧砂浆封闭裂缝后,沿底板横向粘贴碳纤维布或钢板条。

预防措施:
①设计方面:当梁高和根部高度确定后,在满足抗剪要求的前提下,箱梁底部抛物线次数尽量取高些,以减小跨中合拢段纵向预应力束的径向等效荷载[2]。

在按照规范要求,满足预应力束管道最小间距的前提下,预应力束应尽量向腹板靠拢。

②施工方面:要严格控制底板下层砼的品质。

2.3 腹板竖裂
腹板竖裂多与梁底横裂或翼板横裂伴随产生,腹板竖裂属于预应力砼连续箱梁的常见病害。

原因分析:
①表面收缩裂缝。

这种裂缝多见于等截面连续箱梁,裂缝自腹板底部至腹板顶部,部分竖裂上端向上延伸至翼板,但延伸长度较短。

裂缝在腹板1/2梁高处宽度较大,向两端逐渐闭合,一般为0.10~0.15mm。

裂缝间距无一定规律,这种裂缝在梁跨间任何部位都可能出现。

这种裂缝主要由砼不均匀收缩所致,当然也有荷载的部分作用。

②正弯矩区裂缝:腹板竖裂多与底板横裂形成“L”型或“U”型裂缝,此病害主要分布在
1/4~3/4跨径范围内,其位于腹板的裂缝长度为5cm~30cm,部分贯通整个腹板,裂缝宽度为0.10mm~0.35mm,裂缝间距在10~40cm不等。

该区域底板横裂和腹板竖裂主要是受拉引起的结构性裂缝。

③负弯矩区裂缝
在支点负弯矩区,腹板竖裂起于顶、腹板交接处,上宽下窄,并且部分延伸至翼板,形成翼板横裂,部分为通长横裂。

此类病害在翼板底部集中出现,往往只有少数几条,而且分布范围较小,这是由于负弯矩峰值下降较快的缘故。

处置措施:
①对于表面收缩裂缝,采取封闭措施,以防水气侵入梁体,加快钢筋锈蚀。

②对于正弯矩区弯拉裂缝,对裂缝进行封闭处理,并且在箱梁底板靠近腹板处粘贴钢板条加固。

若裂缝仍得不到控制,可采取加厚两侧腹板并设置小股预应力束,以提高跨中的抗弯能力。

③对于负弯矩区弯拉裂缝,尤其对于翼板开裂并伴有渗水结晶处,应首先对裂缝进行封闭处理,并在箱梁墩顶桥面铺装层设置小股预应力束,以提高墩顶负弯矩区的抗弯能力和压应力储备。

2.4 腹板斜裂
腹板斜裂属于腹剪裂缝,从破坏性质而言属于脆性,因此腹板斜裂属于PC连续箱梁最严重的病害。

斜裂缝往往首先发生在剪应力最大的支座附近[4,5],但是对于部分桥梁,该类裂缝却首先出现在跨中区段。

对于双幅分离箱梁桥,由于外侧腹板靠近主车道,而重车一般占用主车道,故此外侧腹板的裂缝宽度一般大于内侧腹板的裂缝宽度。

由于箱底板的自重以及上翼缘的悬臂,腹板内侧受到横向拉应力,因此箱内腹板斜裂缝比箱外腹板更严重一些。

病害原因:
①按平面问题分析,主拉应力偏小
设计中通常仅从纵向和竖向二维来分析主拉应力,没有考虑横向应力,横向应力主要由于箱梁底板的自重以及翼板悬臂,活载和温度梯度引起,且数值不容忽视[5]。

因此如何忽略横向应力的影响,必然使得计算的主拉应力值偏小。

另外,由于采用箱形截面,扭转、翘曲、畸变也会造成横向应力的增大。

②跨中弯起束配置不足,且竖向预应力损失过大
腹板砼,箍筋,弯起钢筋以及预应力束共同承担腹板剪力,在跨径的任何一个区域,均可能因为抗力不足而首先出现腹板斜向开裂。

结构在跨中区段截面高度最低,竖向预应力筋的损失也最大,容易致使结构竖向预应力度达不到设计状态,并且部分桥梁在跨中区段未设置腹板下弯束,使得截面的抗力不足,故此结构容易在跨中区段出现腹剪斜向裂缝。

处置措施:
主要通过提高开裂截面的抗剪能力来避免裂缝进一步发展。

首先涂抹环氧砂浆或注浆封闭裂缝,其次再采取垂直裂缝并与梁纵向成45°的方向粘贴钢板条加固,若设有预留预应力孔
道,可以通过张拉备用预应力束的手段来提高结构在开裂截面的抗力。

甚至于对腹板张拉体外预应力。

预防措施:采用三维模型分析箱梁的主拉应力,不要漏项,以防止计算主拉应力过小。

三、结束语
上文提到的预应力连续箱梁常见病害的原因及防治措施,部分已经成为检测界的共识,部分还在研究探索之中,希望能够为工程应用提供一些有价值的意见。

[1]席绪荣. 大跨度预应力混凝土连续梁桥常见病害及防治对策[J]. 中国水运, 2007, 7(9): 119-120.
[2]冯沛,邵旭东. 预应力混凝土连续箱梁桥病害原因分析及防治[D]. 长沙:湖南大学硕士学位论文, 2009.5.
[3]唐春霞. 大跨度预应力混凝土连续箱形梁桥的抗裂性分析[D]. 上海:同济大学硕士学位论文, 2006.3.
[4]林新元,周绪红. 预应力混凝土变截面连续箱梁裂后受力性能研究[D]. 西安:长安大学博士学位论文, 2010.12.
[5]楼庄鸿,王国亮. 大跨径梁式桥的主要病害及其预防[C]. 桥梁安全耐久性,检测、评定与加固技术研讨会.。

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