大跨连续梁连续刚构桥常见病害
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– 施工过程中 – 长期
腹板裂缝
汾江大桥裂缝与下挠图
跨中挠度(mm) 开裂程度
0 (1996成桥)2 0 40 80 120 160
4 桥龄(年) 6
3.9
6.8
4.6 3.7
5.05.6
8
10
0
7.7
1
2 8.5 9.4
3
200
4
240
跨中顶板裂缝 支点腹板裂缝
跨中底板裂缝 左幅挠度
5 跨中腹板裂缝 右幅挠度
Hamana Bridge(浜名大桥) 240 Imagiri-Guchi,日本
江津长江大桥 8 高家花园嘉陵江桥
240 江津,重庆,中国 240 重庆,中国
龙溪河桥
240 长寿,重庆,中国
年份 1995 1977 1977 1997 1998 2000
东阳嘉陵江桥
220 北碚,重庆,中国
2001
16
10
Ponte S.Joao
11
Skye Bridge
12
Skye Bridge
13
Confederation
马 鞍 石 嘉 陵 江 桥
其它跨径超过200米混凝土梁桥
排序
桥名
主跨(m)
桥址
6 黄石长江大桥
245 长江(湖北),中国
7 Koror-Babelthuap*
241 Toagel Channel,Palau
潭洲大桥(125m)挠度、裂缝相关分析
几座桥梁建成后中跨下沉
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
某大桥裂缝和破损
预应力滑丝和飞锚
穿束工艺不当
上下联结钢筋
总重量
中国
– 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 330米
世界最大预应力混凝土梁桥
排序
桥名
主跨(m)
桥址
1 石板坡桥
330 中国,重庆
2 斯托尔马桥(Stolmasundet) 301 挪威
3 拉脱圣德桥(Raftsundet)
298 Lofoten,挪威
4 虎门辅航道桥
270 珠江,中国
瓦罗德2号桥(Varodd-2)
5
门道桥(Gateway)
260 Kristiamsand,挪威 260 Brisbane,澳大利亚
腹板斜裂缝 底板横桥向裂缝
3.2 构造钢筋
齿板钢筋
– 锚固长度不够 – 钢筋有内折角
3.2 构造钢筋
受压板的拉筋
– 没有设拉筋 – 拉筋设置错误 – 造成底板纵向裂缝 – 严重时底板崩溃
底板分层压溃
底板分层压溃
3.3 施工质量问题、措施不当
预应力施加质量
– 纵向预应力:摩阻损失
黄石长江大桥
17
Koror-Babelthuap Bridge
18
Koror-Babelthuap Bridge
19
Hamana Bridge(浜名大桥)
20
江津长江大桥
21
高家花园嘉陵江桥
22
龙溪河桥
23
东阳嘉陵江桥
24
2 PC连续梁桥常见病害
裂缝
– 施工过程中 – 长期
下挠
节段之间高低不平
– 内模刚度不足
阶段内高低不平,横坡误差大
– 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
分层分段问题
– 竖向分层间的不同步收缩
腹板后浇混凝土开裂,竖向裂缝
– 纵向节段间的不同步收缩
主要出现在0号与1号块,顶板纵向裂缝
3.4 汽车超重
管道不平顺 管道内漏浆
– 竖向预应力:锚口损失
锚具不垂直 锚具与垫板间有杂物
– 横向预应力管道上浮
顶板横桥向裂缝
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
Koror-Babeldaob 240米
普通钢筋保护层厚度
3 病害的原因
设计理念
– 预应力只要使混凝土不出现拉应力 – 预应力抵消大部分恒载弯矩
构造设计错误
– 普通钢筋配筋问题
施工质量问题、措施不当
– 预应力施加质量 – 模板刚度 – 预应力灌浆质量 – 分层分段问题
汽车超重
250 重庆,中国
年份 2006 1998 1998 1997 1994 1986 1989 1999 1991 1995
1957
3
2001
石板坡桥
Stolmabrua
Raftsundet
6
虎门大桥辅航道桥
7
Gateway Bridge
Schottwien Bridge
9
黄花园嘉陵江桥
保护层厚度过大
底板分层劈裂事故
2.2 成桥后的病害
裂缝
– 顶板纵向 – 腹板斜向 – 底板横向
下挠
– 纵向
垮桥
黄石长江大桥 245米
下挠32厘米 6000多条裂缝
虎门大桥辅航道桥跨中挠度
虎门大桥辅航道桥跨中挠度
腹板斜裂缝
Parrotts Ferry Bridge 195米
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 330米
1 PC连续梁(刚构)桥的发展
Schottwien Bridge
250 Schottwien,Fra Baidu bibliotek地利
黄花园嘉陵江桥
250 重庆,中国
Ponte S.Joao
250 Lisbon,葡萄牙
6 Skye Bridge
250 Scotland,英国
Northumberland Bridge
250
New Brunswick ,加拿 大
马鞍石嘉陵江桥
3.1 设计理念
预应力度
– 全预应力 – 变形用预拱度抵消 – 问题
徐变次内力难以估计 预应力损失难以估计
3.1 设计理念
预应力完全抵消外荷载弯矩
– 好处:梁处于轴心受压状态,只有纵向变 形
– 弱点:费材料
小跨径 大跨径?截面上无法布置
3.1 设计理念
后果
– 长期挠度大 – 梁体裂缝
腹板裂缝
汾江大桥裂缝与下挠图
跨中挠度(mm) 开裂程度
0 (1996成桥)2 0 40 80 120 160
4 桥龄(年) 6
3.9
6.8
4.6 3.7
5.05.6
8
10
0
7.7
1
2 8.5 9.4
3
200
4
240
跨中顶板裂缝 支点腹板裂缝
跨中底板裂缝 左幅挠度
5 跨中腹板裂缝 右幅挠度
Hamana Bridge(浜名大桥) 240 Imagiri-Guchi,日本
江津长江大桥 8 高家花园嘉陵江桥
240 江津,重庆,中国 240 重庆,中国
龙溪河桥
240 长寿,重庆,中国
年份 1995 1977 1977 1997 1998 2000
东阳嘉陵江桥
220 北碚,重庆,中国
2001
16
10
Ponte S.Joao
11
Skye Bridge
12
Skye Bridge
13
Confederation
马 鞍 石 嘉 陵 江 桥
其它跨径超过200米混凝土梁桥
排序
桥名
主跨(m)
桥址
6 黄石长江大桥
245 长江(湖北),中国
7 Koror-Babelthuap*
241 Toagel Channel,Palau
潭洲大桥(125m)挠度、裂缝相关分析
几座桥梁建成后中跨下沉
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
某大桥裂缝和破损
预应力滑丝和飞锚
穿束工艺不当
上下联结钢筋
总重量
中国
– 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 330米
世界最大预应力混凝土梁桥
排序
桥名
主跨(m)
桥址
1 石板坡桥
330 中国,重庆
2 斯托尔马桥(Stolmasundet) 301 挪威
3 拉脱圣德桥(Raftsundet)
298 Lofoten,挪威
4 虎门辅航道桥
270 珠江,中国
瓦罗德2号桥(Varodd-2)
5
门道桥(Gateway)
260 Kristiamsand,挪威 260 Brisbane,澳大利亚
腹板斜裂缝 底板横桥向裂缝
3.2 构造钢筋
齿板钢筋
– 锚固长度不够 – 钢筋有内折角
3.2 构造钢筋
受压板的拉筋
– 没有设拉筋 – 拉筋设置错误 – 造成底板纵向裂缝 – 严重时底板崩溃
底板分层压溃
底板分层压溃
3.3 施工质量问题、措施不当
预应力施加质量
– 纵向预应力:摩阻损失
黄石长江大桥
17
Koror-Babelthuap Bridge
18
Koror-Babelthuap Bridge
19
Hamana Bridge(浜名大桥)
20
江津长江大桥
21
高家花园嘉陵江桥
22
龙溪河桥
23
东阳嘉陵江桥
24
2 PC连续梁桥常见病害
裂缝
– 施工过程中 – 长期
下挠
节段之间高低不平
– 内模刚度不足
阶段内高低不平,横坡误差大
– 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
分层分段问题
– 竖向分层间的不同步收缩
腹板后浇混凝土开裂,竖向裂缝
– 纵向节段间的不同步收缩
主要出现在0号与1号块,顶板纵向裂缝
3.4 汽车超重
管道不平顺 管道内漏浆
– 竖向预应力:锚口损失
锚具不垂直 锚具与垫板间有杂物
– 横向预应力管道上浮
顶板横桥向裂缝
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
Koror-Babeldaob 240米
普通钢筋保护层厚度
3 病害的原因
设计理念
– 预应力只要使混凝土不出现拉应力 – 预应力抵消大部分恒载弯矩
构造设计错误
– 普通钢筋配筋问题
施工质量问题、措施不当
– 预应力施加质量 – 模板刚度 – 预应力灌浆质量 – 分层分段问题
汽车超重
250 重庆,中国
年份 2006 1998 1998 1997 1994 1986 1989 1999 1991 1995
1957
3
2001
石板坡桥
Stolmabrua
Raftsundet
6
虎门大桥辅航道桥
7
Gateway Bridge
Schottwien Bridge
9
黄花园嘉陵江桥
保护层厚度过大
底板分层劈裂事故
2.2 成桥后的病害
裂缝
– 顶板纵向 – 腹板斜向 – 底板横向
下挠
– 纵向
垮桥
黄石长江大桥 245米
下挠32厘米 6000多条裂缝
虎门大桥辅航道桥跨中挠度
虎门大桥辅航道桥跨中挠度
腹板斜裂缝
Parrotts Ferry Bridge 195米
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 330米
1 PC连续梁(刚构)桥的发展
Schottwien Bridge
250 Schottwien,Fra Baidu bibliotek地利
黄花园嘉陵江桥
250 重庆,中国
Ponte S.Joao
250 Lisbon,葡萄牙
6 Skye Bridge
250 Scotland,英国
Northumberland Bridge
250
New Brunswick ,加拿 大
马鞍石嘉陵江桥
3.1 设计理念
预应力度
– 全预应力 – 变形用预拱度抵消 – 问题
徐变次内力难以估计 预应力损失难以估计
3.1 设计理念
预应力完全抵消外荷载弯矩
– 好处:梁处于轴心受压状态,只有纵向变 形
– 弱点:费材料
小跨径 大跨径?截面上无法布置
3.1 设计理念
后果
– 长期挠度大 – 梁体裂缝