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碳炭素纤维布修复补强混凝土结构技术
在天津市政桥梁工程中的应用
杨渡马晨光
[摘要]碳纤维复合材料以其高强轻质、抗腐蚀、耐老化等卓越的性能已广泛应用于混凝土结构加固领域。
本文主要通过天津市内几座桥梁的维修加固实例,简要介绍碳炭素纤维布修复补强混凝土结构这一新型结构加固技术在桥梁加固工程中的应用。
[关键词]碳炭素纤维布;混凝土修复补强;
碳纤维材料具有轻质高强、抗腐蚀、耐老化、耐久性好、物理性能稳定等诸多优点。
其抗拉强度约为同等截面钢材的7~10倍。
用碳炭素纤维布修复补强混凝土结构是近些年新发展起来的一种混凝土结构修复补强技术,其机理是利用环氧树脂将碳炭素纤维布粘贴在混凝土结构的表面,与混凝土结构形成一体共同工作,利用碳炭素纤维布卓越的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的.这项技术具有施工简便快捷、安全可靠、耐久性好,能适应各种复杂的结构外形,不影响原结构的外观等诸多优点。
已日益在混凝土结构修复补强工程中得到较为广泛的应用。
天津市早期修建的一些桥梁和立交桥,由于交通量日益增大,重载车及超重车辆行驶以及雨水、冬季化冰盐的侵蚀和其他多种原因,导致桥梁结构出现不同
程度的损坏,影响了桥梁的正常使用。
为保证这些桥梁的长期安全使用,近些年来,通过检测对一些损坏较为严重的桥梁结构陆续进行维修加固。
在维修加固工程中,我们和北京特希达科技有限公司合作,采用了碳炭素纤维布修复补强混凝土结构新技术,取得了良好的效果。
碳炭素纤维布修复补强混凝土结构的工艺非常简便,只要将被修复补强的混凝土结构表面修补打磨平整,清洁干净,涂刷专用的树脂粘贴碳炭素纤维布,再表涂一层树脂自然固化即可.不需要混凝土、粘钢等补强方法的支模、浇混凝土、植筋、装拆支架等繁杂的工序。
不仅施工简便,而且安全可靠.
碳炭素纤维布修复补强混凝土结构工艺技术在我国的应用虽只有三年多的历史,但发展较快。
北京特希达科技有限公司从日本引进了碳炭素纤维布修复补强混凝土结构的整套技术,并与江苏省建筑科学研究院和东南大学合作,对混凝土结构用碳纤维补强的效果和机理进行了系统的试验研究,验证了该项技术在工程中应用的可靠性。
并通过了江苏省建设委员会的科技成果鉴定、北京市建委、以及天津市市政工程局新技术、新材料的鉴定.基于上述,我们与北京特希达科技有限公司合作利用该项技术对天津市内的几座桥梁进行了维修加固,兹将工程的情况简介如下:
1、十一经路立交桥该桥位于天津市内环线道路上,是天津市的第一座大型立交桥,为内环线上的咽喉部位,也是天津市主要迎宾干线,交通极为繁忙。
该桥为上跨分离式立交桥,由主桥和东西引桥三部分组成,全桥总长546。
7米,
其中,弯桥部分为四跨连续箱梁结构,跨径20米,墩柱为双柱式Y形结构,1982年11月建成通车。
1999年发现,该桥第21号墩柱的墩帽及墩柱下部产生明显的水平剪切裂缝和多条纵向裂缝,经分析是由于温度影响弯桥的上部结构,产生水平位移,受位移水平力作用导致该墩柱产生裂缝。
同年9月在对弯桥整体复位的同时,对第21号墩柱的裂缝进行修补.该工程由北京特希达科技有限公司负责实施,施工中采用该公司引进的日本三菱公司的碳炭素纤维布及专用粘结树脂。
施工时,先将破损混凝土用高于原混凝土强度的环氧砂浆进行修补复原,对墩帽及墩身部位宽度≥0.3毫米,并且深度大于保护层厚度的裂缝灌注环氧树脂;宽浅裂缝坑凹缺损用树脂砂浆填补。
在墩顶处沿垂直裂缝方向粘贴一层TXD—C—20型碳炭素纤维布,环包两层同型号碳炭素纤维布;墩帽处沿垂直裂缝方向粘贴一层TXD—C—20型碳炭素纤维布,环包一层同型号碳炭素纤维布,以提高墩顶抗剪承载力;在墩柱部位,则垂直裂缝方向环包一层TXD—C—20型碳炭素纤维布,以增强混凝土柱的抗剪和抗压能力.
鉴于该桥重要的地理位置和作用,因此,在碳炭素纤维布粘结树脂固化后,对施工面进行了涂装处理。
采用水泥灰浆配置一定比例的建筑胶作为结构外涂,外观上与原结构保持了一致性。
该修复工程交付使用一年多以来,效果良好。
2、盐坨桥建于1986年,位于天津中环线东半环,跨越新开河,全桥分上、下行两幅等宽,各自独立成桥.其上部结构分为六跨20米T型梁,四跨13米普通钢筋混凝土空心板梁,下部结构为钢筋混凝土柱型墩。
经多年运行由于多种原因桥梁许多部位出现明显的损坏,影响了桥梁的正常使用。
所有预制板梁、T型梁的边梁,受雨水侵蚀,梁体反碱非常严重.其中,T型边梁梁体上的裂缝钢筋锈胀、混凝土脱落现象比较严重,板梁的边梁也有出现。
在北宁公园一侧下游第2片板梁底部有一道顺桥向长5米,宽5毫米的裂缝,(如下图示)而且,缝内有
渗水现象.
施工时,先将破损的混凝土剔除,将锈蚀钢筋除锈,用高于原混凝土标号的环氧砂浆进行T型梁及板梁的修补复原。
待混凝土养护完成后进行粘贴碳炭素纤维布。
施工效果良好,达到了维修加固的目的。
3、普济河道立交桥位于天津市区中环线上,横跨南仓铁路编组站的25条铁路线,全长1080米,宽度18米,跨径20~35米,上部结构有普通混凝土T型梁,预应力混凝土板梁、T型梁,现浇普通混凝土箱梁,下部结构全部采用混凝土打入桩。
该桥1986年建成通车。
由于超载重车频繁行使、雨水以及冬季化冰盐水的渗漏等诸多因素的影响,桥面损坏严重。
在对桥梁检测发现,边梁腹板下缘的钢筋多被腐蚀,混凝土脱落。
板梁正负弯距区,均有明显裂缝,有的裂缝宽达1毫米,延伸到梁高的2/3。
部分T型梁端部出现程度不同的剪切裂缝.
考虑该桥位于市内交通要道,维修的工程量大,梁体的裂缝损坏分布的面广,又须和桥面翻修同时进行,工程必须在短期内完成等诸多因素,经各方面综合研究,对梁体及下部结构的维修,均采用了碳炭素纤维布修复补强的方案。
对裂缝严重密集的部位,将裂缝灌注环氧树脂修补后,粘贴一到两层碳炭素纤维布,既起到补强作用,又起到封闭作用,防止裂缝进一步扩展,延长结构
的使用寿命。
(施工方案如下图)
4、子牙河桥维修加固子牙河桥宽18.9米,上部结构为挂孔T型刚构变截面箱型梁,中孔挂梁为单室等截面箱梁,梁长为15米,北侧边孔挂梁与中孔相同,梁长为15.3米,每处挂孔均由4片单室箱梁组成,共8片。
该桥在运行15年后,由于挂孔箱梁横隔梁刚度小,横向整体性差,端横隔梁不足以抵抗 2.9米
大悬臂产生的偏载,使得挂孔边箱梁发生较大扭转变形,造成一侧边支座承受过大的压力而产生剪切变形,挂孔箱梁梁体和牛腿表面有多处裂缝,北侧的横隔梁处混凝土损坏.维修中对横隔梁加高、加宽,以增加其横向连接刚度。
并对牛腿部位钢筋混凝土进行补强。
对松散的混凝土先剔除,对锈蚀的钢筋进行除锈,用高强混凝土修补后,粘贴碳炭素纤维布,以起到维护、增强承载力和防水的作用。
同时在挂孔箱梁梁端两侧粘贴碳炭素纤维布以提高主梁的抗剪承载力。
通过与北京特希达科技有限公司两年多来的合作实践表明,与传统的加固方法相比,碳纤维修复补强混凝土技术具有显著的优点:
1、施工简便迅速,无需任何夹具、模板、支撑及大型起重设备。
这一特点在普济河道桥的维修加固工程中体现得尤为突出。
由于该桥多为高空作业,特别是板梁处的抗弯补强施工,是在铁路运营十分繁忙的交通枢纽上进行的.如使用传统加固方法,需要大量的模板及起重吊升设备,并且需要断路施工;而采用碳纤维修复补强技术,不仅没有中断正常的铁路运营,桥面的翻修工程也同时进行,这些都是采用传统加固补强方法所无法比拟的。
因此,碳炭素纤维布修复补强技术具有明显的技术经济效益和社会效益.
2、不增加结构重量.因为碳炭素纤维布的自重仅为200~300克/平方米,设计厚度为0。
111~0。
167毫米,加上环氧树脂的自重也很轻,对结构重量的影响微乎甚微,可忽略不计,不会增加结构自重。
同时,碳炭素纤维布可以多层粘贴。
根据补强的要求,碳炭素纤维布可以在一个部位重叠粘贴,充分满足补
强的要求。
这点更是传统补强方式所难比拟的。
3/能适应各种结构外形。
如十一经路立交桥维修加固工程,该桥下部结构为Y型墩柱,属异型结构。
如采用传统的加固方法,施工难度极大,而采用碳纤维补强法,因碳炭素纤维布的随型性极强的特点,可以随结构外形变化任意施工,从而降低施工难度,减少施工成本,缩短施工工期,产生巨大的社会及经济效益。
4、能有效地封闭混凝土的裂缝。
碳炭素纤维布粘贴在混凝土的表面,不仅封闭了混凝土的裂缝,其高强高模量的特性还约束了混凝土结构裂缝的生成与扩展,改变了裂缝的形态,使宽而深的裂缝变成分散的细微裂缝,从而提高了混凝土构件的整体刚度。
5、不影响结构的外观。
碳炭素纤维布的厚度很薄,粘结固化后表面还可以涂刷一层与原结构外观颜色一致的涂料,而不影响结构的外观.
通过上述工程应用,我们认为,采用碳纤维补强这项新技术,有很多优点,有良好的发展前景,应予以大力推广应用
关于预应力混凝土连续梁(连续钢架)桥中的若干问题
邵容光
一、跨径比
一般情况下,为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则,以使布束更
趋合理,构造简单,故L
1/L
2
=0.239~0。
692是常见的边、主跨的跨径比范围,
当L
1/L
2
≤0。
419时,边跨则需压重,应属于非常规的特殊处理;大都L
1
/L
2
=0.54~
0。
58则较合理,这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨,取消落地支架。
二、梁高
主跨箱梁跨中截面的高跨比h
0≈(1/46.2~1/86)L
2
,通常为(1/54~1/60)
L
2,在箱梁根部的高跨比h
1
≈(1/15~1/20.6)L
2
,大部分为(1/18)L
2
左右。
目前在国际上有减少主梁高跨比的趋势,已建成的挪威stolma桥和
Raftsundet桥,在跨中区段采用了轻质砼,减轻了自重,减小了主梁高跨比,其
跨中h
0≈1/86·L
2
和1/85。
1·L
2
,根部高度分别为h
1
=1/20.1·L
2
和1/20.6·L
2。
一般情况下,可采用2次抛物线的梁底变高曲线,但往往会在1/4·L
2
和
1/8·L
2
处的底板砼应力紧张,且在该截面附近的主拉应力也较紧张,因而,可将2次抛物线变更为1。
5~1。
8次方的抛物线更合理。
在江苏平原通航河道上,为了满足通航净空的要求,在设计时甚至采用大于2次抛物线的幂级数设置底板曲线,这是值得十分注意的问题,事实证明,跨中挠度一般较大,极易发生正弯矩裂缝和斜裂缝。
三、顶板厚度
以往通常采用28cm,近年来已趋向于减小为25cm,这显然与箱宽和施工技术有关.
四、底板厚度
以往通常采用32cm(跨中),逐渐向根部变厚,少数桥梁已开始采用28—
25cm者,其厚跨比通常为(1/140~1/160)L
2,也有用到1/200·L
2
者.
挪威stolma桥和Raftsundet桥最大底板厚度为105cm和120cm,合跨径的1/286.7和1/248.3,这将取得了明显的经济效益。
五、腹板
一般为40~50cm,但应特别注意主拉应力的控制,近年来在腹板上出现较多斜裂缝的病害甚多,应予谨慎.
增加箱梁的挖空率,减轻截面的结构自重,采用高标号砼,采用较大吨位的预应力钢束,采用三向预应力体系等,无疑都是提高设计水平,获得良好经济效益的重要措施,但同时又必须合理地掌握好“度",必须确保结构的安全度和
耐久性。
六、连续通长束不宜过长
根据连续结构的受力特点,截面上既有正弯矩也有负弯矩,个别设计中将连续通长束顺应弯矩包络图仅作简单布置是欠合理的,尤其对于较小跨径的矮
之多。
建议此时可采用两根交叉束布箱梁,其摩擦损失单项即可达40~60%σ
k
置,也可改用接长器接长,分成多次张拉等。
但在具体设计时接长器也不宜集中在某一个断面上,以使截面的削弱过于集中,同时也会造成施工上困难。
七、普通钢筋是预应力砼结构中必须配置的材料
当混凝土立方体试块受压破坏时,可以清楚地看到混凝土立方体试块侧向受拉破坏的形态.也即预应力仅在某一个方向上施加了预压应力,而在其正交方向却会产生相应的侧向拉应力,这是预加应力的最基本概念,必须牢固掌握,灵活应用.
因而,在预应力混凝土结构中必须配置一定数量的非预应力钢筋,以保证预压应力的可靠建立。
为此,在一般情况下,非预应力钢筋约为80—100kg/m3(一立方米砼中的含筋量)。
偏少、偏多的构造钢筋均需作适当优化和调控。
例如××桥为多跨L=42m的预应力混凝土等高度连续箱梁,设计中采用了185kg/m3的普通钢筋,明显偏多,但在某些局部的普通钢筋却又偏少。
又如某桥的非预应钢筋仅为36。
6kg/m3,实属太少.
八、关于扁波纹管、扁锚的采用
扁波纹管的采用,日益广泛,有利于减少构件的截面尺寸,但必须注意如下几点:
1、扁波纹管的尺寸高度不宜太小,不利于饱满灌浆.例如目前采用的M15-4,其相应的扁波纹管内径为70×19mm,一般常采用的钢绞线直径为φ15。
24mm,则可灌浆的间隙仅有3。
76mm<<10.0mm(公路桥规JTJ023—85,第6。
2。
26条、四中要求:“管道的内径应比预应力钢筋外径至少大1。
0cm”).在宽度方向:70—4×15.24=9。
04mm〈10mm,其平均间隙为(70—4×15.24)/(4+1)=1.8mm。
因此很难保证灌浆的饱满度和可靠握裹。
在施工过程中扁波纹管的变形的可能性远大于圆波纹管.
2.扁波纹管的根数。
在实际工程中常用的钢束根数为每管内4束或5束。
其锚圈口的损失,5束应大于4束,远较圆锚时要大,其锚固效率系数也较难保证达到95%,同时在穿束过程中也极易绞缠在一起,因而建议,每管内3.0束合适,4。
0束尚可,5。
0束不妥.
3.扁锚用作横向预应力束合适;用作纵向受力主束欠妥,不应采用“扁锚竖置”作为纵向受力主束(弯起),这将会使实际有效预应力严重不足,各股钢束在竖置弯起的扁波纹管内互相嵌挤,摩阻损失很大,对扁波纹管的横向扩张力也很大,各束受力很不均匀,延伸率无法控制,这种‘“扁锚竖置”方案已有多
座实桥失败,应该禁止采用。
九、关于钢铰线的弹性模量
E y 的的理论值为E
y
=(1。
9~1。
95)×105Mpa,而在试验报告中常会出现Ey’
=(2.04~2.06)×105Mpa的结果,如按Ey’=2.04×105Mpa计算张拉伸长量,则
理论值与实际值的误差将达:,这里已超过施工规范
6%的误差范围了.其原因在于E
y
=
,由于试验值中并未用真实的钢绞线面积A
y
’代进上式计算,而是采用了
理论值A
y (偏小值)代进上式计算E
y
,从而得到了偏大的E
y
'值。
因而,在工程
应用中的伸长值控制,必须按实测值E
y ’控制,而不应是理论值E
y
的计算伸长量。
十、锚头或齿板的压陷、压崩破坏
在工程中锚头或齿板压陷、压崩破坏,时有所见。
值得注意者,局部受力的锚头或齿板的砼强度和配筋一般地安全储备较小,且由于该局部区内的配筋又较密,砼操作空间又较小,振捣工作又较困难,稍有疏忽,很易出现质量事故,所以在施工中应备加小心。
十一、平面曲线束张拉时,构件会否失稳?I字形组合T梁张拉时构件在横向会否失稳正确的回答为不会失稳?
其基本概念为后张法张拉时的杆件属“自平衡"体系,而与杆件作用一个轴压力的平衡条件有着本质上的差异,前者不会横向失稳,而后者有可能产生横向屈曲失稳。
因而,一根曲杆进行后张法预应力张拉时不必担心其横向失稳问题。
十二、先张法预应力混凝土构件的放张
先张法的放张工艺即是一个施加预加力的工艺过程。
原则上要求均匀、一致,不要突然切割,骤然放张,其冲击力将会破坏钢束自锚区的“传递长度”范围内的“握裹"。
十三、超张拉问题
对于采用夹片锚时,不应再进行超张拉工艺的概念,已被广大设计、施工人员所掌握。
但有时在图纸上仍有超张拉(3%~5%)σ
k
的提法。
其理由是补偿
锚圈口损失(2.5~3%)σ
k
所要求。
各个厂方所提供锚具的锚圈口损失是不相同的,应由承包商通过试验后确定,并在张拉时进行调整。
但在概念上决不能归属于“超张拉”的范畴中去,应属于一种损失补偿的性质。
十四、灌浆、封锚
在张拉过程如果碰到一点问题,是不足为怪的,可以停下来进行专门研讨一番,把问题弄清楚后再继续张拉,切莫蛮干,更不能“作假”,进行灌浆、剪丝和封锚,搞成既成事实,其后果将是无法挽救的损失。
在张拉过程中出现滑丝、断丝、夹片碎裂、锚下砼开裂、反拱过大、反拱过小、构件侧弯、构件出现裂缝等等异常现象时,必须认真做好原始记录,应立即停工进行专题研讨后再妥善处理.
灌浆的时间越早越好,检查无误后,应争取及早灌浆,以免高应力下的钢丝
锈蚀。
封锚也应及早进行,至少要先用环氧砂浆等涂抹锚头,以防生锈和积水。
十五、预应力混凝土梁的正弯矩裂缝
其主要原因是属预应力不足性质,既可能是设计原因也可能是施工原因,或可能是营运多年后部分预应力已经失效.在查清原因的基础上,可以采用增加预应力束的方法处理,但很可能要在体外施加预应力,此类性质的加固一般较麻烦,裂缝虽可部分地得以闭合和改善,上拱也可有微小的改善,但总会留有一定后遗症。
十六、预应力混凝土梁的斜裂缝
此类裂缝也称主拉应力裂缝,也是P。
C。
梁桥中目前出现最多的一种裂缝。
一般发生在支点和四分点附近,在梁轴线附近呈25º~50º方向开裂,并逐渐地向受压区发展(宽度)和延伸(长度),甚至逐渐地向跨中范围内扩展。
斜裂缝的产生原因复杂,属剪切、扭转性质产生的主拉应力不足而引起。
从破坏性质而言则属脆性性质,因而必须十分重视,应采取果断措施,注意检测和及时处理。
在设计中,人们对正截面强度常较注意,而对斜截面强度有时却重视不够,由于变高,腹板变厚,底板变厚等原因,一目很难了然,也即一眼很难确切地看出在什么部位会出现斜截面强度不足的问题,计算机有时只会按既定的程序执行,不易发现或者会遗漏某些最不利截面的计算,甚至缺少了一些最不利组合的工况,例如某桥由于划分单元太粗,未能发现突变应力的出现而开裂。
又如某桥出现了45º斜裂缝达148条,其中49条斜裂缝在腹板的内外侧均已贯通。
目前设计中常采用“直束"布置的方案,以利构造和施工。
因而在边跨现浇段常不设弯起束,甚至不布置竖向预应力筋和弯起的普通钢筋。
导致了连续梁边跨出现斜裂缝的情况较为普遍。
通常情况下,边跨的梁高较小,如果配置竖向预应力筋,其实际效果也是很差的,主要是短束的锚头区损失份额太大,施工中也不易正确控制,故建议只按理论计算值的一半来考虑竖向预压应力(σ
/2)
y
较合理。
因而,近年来对连续梁边跨必须布置弯起束的观点已成共识。
关于竖向束的锚头空白区问题也应十分注意,其分布角约为26º,空白区直至会延伸至腹板,导致靠近翼板加腋处的腹板出现主拉应力裂缝。
在施工中如出现“跑模”,导致腹板尺寸减小者也时有所见,较设计厚度少2cm,直至4cm也曾出现,致使主拉应力增大而出现斜裂缝。
在竖向预应力筋的施工过程中,由于数量多,工作烦锁,重视不够而曾出现过各种质量问题,例如:漏张、漏灌浆、张拉吨位不足、未能及时灌浆而使预应力筋已经严重锈蚀等.
在悬臂浇筑时,由于没有预压重,或由于浇筑顺序不正确(必须由悬臂端向根部推进),导致了先浇砼的开裂,虽张拉了负弯矩束,但裂缝仍不能完全闭合,由于这类裂缝的存在导致了剪应力τ的增大(已非全截面工作状态),其主拉应力甚至会成倍地增加。
从主拉应力的的计算公式:
可以看出τ和σ
y 对产生σ
l
主拉应力的关系,因而在施工中必须严格操作,精心
施工,才能确保斜裂缝不会发生和发展。
关于P。
C.连续梁和刚架斜裂缝加固处理的方案应根据具体情况而采取不同的对策.常用的方法有压灌或封闭裂缝,粘贴碳纤维片,加厚腹板,增加预应力钢束等。
但均必须做好细致的加固设计工作,并进行精心施工,做好营运车辆的统一安排工作等.
十七、纵向裂缝
纵向裂缝也是预应力砼梁中较多出现的一种裂缝。
这种裂缝较多地出现在顶、底板上,沿顺桥向有的纵向缝已经连续贯通,有的较长,有的则不连续且较短。
1。
混凝土硬化期间的纵向缝.此类裂缝常出现在悬浇节段浇筑施工期,在底板较厚的根部,拆模后即发现底板下缘有纵向缝。
由于此时在结构上尚未作用外荷载,其原因是由于温差引起的自平衡应力,其受拉应力已超过了缓慢提高的砼抗拉强度。
图1由于水化热和表面温度降低而引起纵向裂缝
由图1中可见,如因底板较厚,硬化期间产生的水化热在厚板中温度较高,在板表面的温度又较低时,就将在板表面产生收缩,而在板的芯部产生压应力而互相平衡的自应力平衡状态,尤其是板底极易产生较大的砼拉应变而导致了纵向裂缝的产生。
此类裂缝应加强防收缩钢筋构造,但由于仅在板的表面范围内,此类裂缝一般可以通过封闭或压灌处理即可。
2。
顶板纵向裂缝一般呈现在箱室内,不易发现,也即在顶板的底面。
常见的原因有:(1)顺桥向预应力过大,人们常有一种错误观点,认为预压应力留得大一点总比较安全一点(指永存预应力)。
殊不知预应力混凝土是一种主动加力体系,过大的预应力也是有害处的,通常情况下,永存预压应力控制在2Mpa 已经足够,用以抵抗剪力滞后、局部应力、计算图式的假定不符合实际情况等因素。
个别设计中将永存预应力甚至达到10Mpa以上,从而在正交向极易产生由泊松比而产生横向拉应变,甚至沿波纹管的方向产生规则性的纵向裂缝,管内积水、锈蚀钢束,此类裂缝的危害性极大,一旦发现,应立马处理。
因而,采用过大永存预应力的做法是赔了夫人又折兵的错误观点,应予注意。
大悬臂板的箱梁,常需放置横向预应力束(常用扁锚)。
R。
C。
箱的挑出长度建议控制在2。
5m范围内较合理。
由于顶板厚度较薄,既要布置横向预应力束,又要布置非预应力钢筋,因而尺寸布置十分困难,在实际施工中,横向预应力钢筋的“偏心矩”较难精确控制,一旦偏心矩的实际偏差较大时,极易在顶板下缘出现纵向裂缝;横向预应力不足,也会产生顶板纵向裂缝。
某桥的顶板底面纵向裂缝达数千条,箱内检查时十分恐惧。
在宽板时,主束集中在腹板处时,锚头区截面由于剪滞原因,预制箱梁的底板,在配筋不足时易产生纵向裂缝,但范围不大。
十八、温差应力引起顶板裂缝
我国《公桥规》中对于温差应力仅考虑桥面板有5℃的温差,并计其产生的相应内力,根据近年来实践和研究,其计算结果似偏小,且偏于不安全。
主要为:(1)仅考虑桥面板部分均匀升温或降温不合理,也应考虑底板的温差影响;(2)假定桥面板的温度应力为“均匀”分布不符合实际情况,假定为曲线图形分布或三角形图形分布较合理;(3)应以实际资料为基础(各个地区不同),并进行积分求得由温差应力产生的附加内力(对于超静定结构还应计入其引起的次内力)。
当大跨经连续梁桥或连续刚架桥时,此项温差内力甚至可以接近活载应力,其控制截面为跨中下缘和支点的上缘应力.我国云南六库怒江大桥,曾实测其温度变化,顶板的应变较底板的应变约大3.09倍。
《新公桥规》(征求意见稿)已作了相应修改。
十九、底板混凝土保护层劈裂
底板如果呈曲线形时,必须布置抗径向分力的“吊筋构造”,否则底板砼极易拉脱,对于弯梁桥设计时也具有相类似的要求。
当在底板中布置主束时,由于。