新旧空心板桥拼接铰缝受力分析
铰接预应力混凝土空心板梁桥的空间受力行为及加固分析

Xin q a a g Yi ing Xi g Ch n n e g S a n a h o Li h i Xi g Yua n n Ch o Ch n e g a u fn
( C l g f ii E gn e n ,Z ei g U ies y a g h u3 0 5 C ia ol eo C vl n ier g h j n nv ri ,H n z o 10 8, hn ) e i a t
( 江 大 学 建 筑 T 程 学 院 , 州 3 05 ) 浙 杭 10 8 ( 华 汇 工 程 设 计 集 团 , 兴 3 20 ) 。 绍 10 0
摘要 :为研 究铰 接 预应 力混凝 土 空心板 梁 桥 沿铰 缝 产 生裂 缝 的 病害 机 理及 其 加 固方案 ,括企 口铰缝 在 内的准 确模 拟 , 立 空间有 限元模 型 通 建 进 行数 值分 析. 过分 析控 制截 面处相 关应 力值 , 出铰 缝处 横 向应力 超标 为产 生此 病害 的主 要 通 得 原 因; 在此 基础 上 , 出采用 增设 横 向预应 力体 系进行 加 固和 改善 桥 梁横 向受力 的 2种 方 案 , 提 并 对其进 行数 值分 析和 比较 . 结果 表 明 , 所提 出的加 固方案 均能有 效减少 铰缝 间混凝 土 的横 向拉 应 力, 改善结 构 的整体 受力 ; 在距 梁底 2 m 处设 置 相应 的横 向预 应力 钢 筋 的加 固效果 更 加 明显 , 5c
空心板梁桥铰缝破坏原因分析及维修处治措施

空心板梁桥铰缝破坏原因分析及维修处治措施摘要:重庆市内环快速路上中小桥梁多采用空心板梁,本文结合日常维护以及定期检测状况,总结了空心板梁桥铰缝破坏的特征,从设计、施工、运营维护管理和材料自身特性等方面详细分析了铰缝破坏的成因,对维修加固方法进行了分析和比较,在此基础上提出了铰缝破坏的处治对策。
关键词:空心板梁桥;铰缝破坏;成因分析;处治对策1 概述重庆市内环快速路2001年建成通车,中小桥梁主要采用装配式预应力混凝土空心板梁。
对于简支装配式梁桥,板梁之间横向联结依靠铰缝来实现,一旦铰缝受到破坏,桥梁受力的横向分布、整体受力性能都将会受到严重的影响,甚至形成单板受力状态,致使梁板挠度过大、板底开裂及桥面铺装破坏,加之雨水下渗进而造成板梁内钢筋锈胀、混凝土侵蚀等危害,造成极大的安全隐患。
铰缝空脱破坏修复的难点在于加固过程中的安全,不能中断交通或尽量减少中断交通。
2 铰缝破坏特征空心板梁桥铰缝破坏的一般特征主要表现在以下几方面:(1)铰缝破坏病害多发生于小跨径空心板梁桥,且跨径越小其出现的机率越高。
主要原因是跨度越小的空心板梁桥活载所占比例越大、冲击系数越大,固有频率与车辆振动频率较接近易引起车桥共振,跨径小的空心板梁桥梁高也小,相应地铰缝受剪面积小。
因此,铰缝混凝土的剪切效应更明细,在车辆荷载作用下铰缝受力更不利。
(2)铰缝破坏一般出现在行车道附近,尤其集中分布在慢车道重车行驶周围。
(3)由于汽车车轮荷载的冲击疲劳作用,在破坏铰缝的上方,整体化混凝土层开裂,桥面铺装层普遍出现车辙和纵向贯通裂缝,严重时形成一条破碎带。
雨水通过开裂破碎的桥面铺装层渗入铰缝,在铰缝底部留下明显的渗水泛白痕迹。
(4)铰缝破坏极易造成空心板梁桥结构整体性下降,甚至出现单板受力。
通常表现为当车辆通过空心板梁桥时,部分板梁下挠,使车轮作用的板与两侧的板发生上下错动,长期以来铰缝破坏的板梁与两侧板梁形成永久性台阶。
3 铰缝破坏成因分析空心板梁桥铰缝破坏的影响因素繁多,主要涉及设计、施工、运营维护管理和材料特性等多方面。
空心板梁桥铰缝破坏机制分析及加固技术

1 带铰缝 的 简 支板 桥 梁 的荷 载 横 向分 布 是 按 铰 ) 接板( ) 梁 法计 算 的 。将 相邻板 ( ) 间视 为 铰接 , 梁 之 只 传 递剪 力而 忽视 其受 拉 。实 际上 , 当铰 接 板 承 受偏 心
荷 载 时 , 变形 既有 挠 曲又 有转 动 。 由此 引 起 的竖 向 其
要 比半 波正 弦换 算荷 载 ( 即按 分 布 荷 载 ) 算 值 大 得 计 多 , 按 弹 性 分 布 计算 荷 载 的横 向分 布 系数 时 , 缝 故 铰
无 力承 担 。
二是 由铰缝 破坏 引起 的板 间横 向联 系削 弱 或 失效 , 表 观 特征 为 板 问 渗 、 水 , 面 铺 装 纵 向开 裂 、 形 、 漏 桥 变 网 裂 、 裂 、 碎 ; 是 耐 久 性 因 素 引 起 的 承 载 能 力 降 龟 破 三
第 2期( 总第 1 8期) 5
21 0 2年 4月
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出现开 裂 、 碎 、 落 、 筋 、 动 , 观 特 征 为结 构 部 破 脱 露 松 表 位 下渗 水 、 水浸蚀 混 凝 土 , 漏 结构 功 能 失效 , 严重 影 响 结 构安 全和使 用 寿命 。 1 铰 缝病 害成 因分析
1 1 铰 缝结Biblioteka 构理论 的不 完整 性 。 又受 拉 ( ) 压 。当铰缝 内配筋 少 , 而连 接 筋及 桥 面铺 装
两种不同铰接形式简支空心板桥的对比分析

的缺陷很大 ,未能充分考虑到各种实际情况 ,其寿命 短 ,易被破坏 。铰缝的破坏是多种不利 因素综合影响 及长期作用的结果 。从构造上讲 ,旧式小铰缝 的企 口
预 留尺 寸较 小 ,这 样 在施 工 中对 灌入 铰 缝 的小 石 子混
凝 土 ,只 能插 捣 ,无 法振 捣 ,铰 缝 内混 凝 土 的质 量无
接 缝受 剪 面积 也小 ,在轮 载相 同的情 况 下 ,剪 切作 用
更为明显 ;⑥桥面铺装层较厚时整体性能较好 ,单板
受 力较 小 ,这 得益 于 轮载 传力 面 积 的扩 散效 果 。水 泥 混 凝 土抗 剪能 力远 大 于沥 青混 凝 土 ,对 应 的扩 散作 用 较 大 ,在 桥 面厚度 相 同 的情况 下 ,水 泥 混凝 土 铺 装 比 沥青混 凝 土好 。 空 心板 铰缝 病 害 主要 由设 计 、施 工 、超 载 三 方 面
照 铰接 板 理论 分 析 ,对 于 旧式 小 铰 缝 ,抗 剪 强度 可 以 满 足设 计 荷 载要 求 。但是 实 践表 明 ,这 种 铰缝 设 计 上
图 1 旧式 铰 缝 构 造 图
随着桥梁使用时间的延长 ,这种 旧式构造的铰缝
就会 出现 大量 不 同程度 的 破损 ,继 而引起 桥 梁结 构发 生相 关 病 害 ,如桥 面沿 铰缝 方 向纵 向开裂 后 出现单 板
新 式 铰Байду номын сангаас见 图 2 。
梁 危 害 性 很 大且 范 围广 泛 ,除 引起 板 梁 本 身 破 坏外 ,
还可能引起桥面铺装 、伸缩缝 、支座等的破坏 ,降低
桥 面 平 整 度 ,影 响行 车 舒 适性 ,增 加 行 车 安 全 隐 患 ,
威胁桥梁结构安全 ;⑤实心板 比空心板更容易出现单 板受力 。这是 由于实心板的梁高通常比空心板小 ,铰
在役空心板梁桥铰缝破坏成因分析及维修处治

(rnp r t nC l g ,o tesU i ri , aj g2 0 9 , hn ) Ta sot i oee Suh at nv sy N ni 10 6C ia ao l e t n
Ab ta tCo iig wi h e o i :s e t n o h h l ie b d e fo ee p es yi in s rvn e sr c : mbnn t te p r dc i p ci n te w oe l r g so n x rswa n Ja gu po ic , h i n o n i
的影响。文章 最后对铰缝破坏的若干维修 加 固方法进行 了分析和 比较 , 在此基础上提 出了铰 缝破 坏的处治对策 并阐述 了施 工工艺、 流程及其 注意事项 。
关键 词 : 梁工程 ; 桥 空心板 梁桥 ; 铰缝破坏 ; 成因分析 ; 处治对策 ; 施工工艺 中图分类 号 :4 3 U 4. 4 文献标 识码 : A 文章 编号 :6 2 9 8 (0 )5 0 6 — 5 17 — 8 9 2 1 0 — 0 10 1
t i a e u h sp p rs mma z d t eg n r l h r c e si so e h n ef i r n h l w sa i e r g s a ay e sc u e i r e h e e a a a tr t f h i g al e i o l lb gr rb d e , n lz d i a s s c i c t u o d i t i e al r m e i n c n tu t n, p rt n, t r lo h a trsis a d oh ra p cs a d t e ic se h n d t i fo d sg , o sr c i o e a i ma e a wn c a c eit n t e s e t , n h n d s u s d t e s o o i r c i a t o i g al r n b d e sr c u e me h n c e a ir n u a i t . F n l ,e e a it n n e a d mp cs fh n e f i e o r g t t r c a i a b h vo s a d d r bl y u i u l i i al s v r lman e a c n y r i fr e n t o sf rh n e f i r r n y e n o a e n t i a e , a e n t i ,h u h rp o o e e n o c me tme h d o ig al e we e a a z d a d c mp d i h sp p r b s d o h s te a t o r p s d u l r a te t n a u e n e c b d t ec n tu t n t c n lg , r c s n r c u i n . r ame t me s r sa d d s r e h o s c i e h oo i r o y po esa dp e a t s o
铰缝对空心板梁桥的作用分析

铰缝对空心板梁桥的作用分析李永【摘要】文章针对空心板梁桥的铰缝进行研究调查,铰缝是连接各个空心板之间的整体承受作用力的构造,如果铰缝出现问题,就会影响桥梁的横向连接,致使桥梁不能整体受力;空心板梁桥失去横向连接,就会出现单板受力。
本文就空心板铰缝作用进行概述,并建立有无铰缝的静荷载试验进行对比说明,以此来阐述铰缝对空心板梁桥的作用,为此类桥梁的铰缝研究提供一些参考和建议。
【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】1页(P48-48)【关键词】空心板梁桥;单板受力;铰缝的作用;荷载试验【作者】李永【作者单位】重庆交通大学土木工程学院重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】U45现如今高速公路和城市道路发展迅速,而空心板梁桥具有结构相对简单,而且技术相对成熟,故在桥孔通行要求不高的时候,空心板梁桥是相对合理的选择[1]。
实际生活中,空心板梁桥也被广泛应用,特别是高速公路及城市道路上的建设中。
空心板梁桥中的铰缝的作用不言而喻,它主要的作用就是将各个单独的板梁连接起来,起到横向俩接的作用,使得各个板梁形成一个整体,从而共同承受上部荷载。
所以研究铰缝对空心板梁桥的作用是非常有必要和有意义的。
铰缝主要是指桥梁工程中预制板梁间的后浇砼,即所说的灌缝。
它的施工顺序实在板梁搭好之后,在桥面铺装之前进行,它的作用就是将各个梁板进行稳固连接。
2.1 荷载试验方法对桥梁结构承载能力的评定最有效并且最实用的办法就是结构荷载试验。
就一般而言,我们知道的试验方法有静荷载试验和动荷载试验,通过实验数据能很简单的说明我们想知道得承载情况,以及我们所需要的。
论证的依据。
2.2 研究思想、目的及意义该桥采用静荷载试验方法,测定桥梁结构在试验荷载作用下控制截面的挠度,可取得关键部位的受载应变和变位等重要数据,以此来研究铰缝对空心板梁桥的作用分析的问题。
通过静荷载试验可以得出空心板梁桥在有无铰缝时通过中载与偏载的挠度值,进行对比可以得出铰缝对空心板梁桥的作用。
空心板铰缝受力及损伤的空间三维有限元分析

2020年第12期北方交通—21—文章编号:1673-6052(2020)12-0021-04DOI:10.15996/ki.bfjt.2020.12.006空心板较缝受力及损伤的空间三维有限元分析吴居涛,赵明惺(广州快速交通建设有限公司广州市510475)摘要:在对较缝的受力特征进行了定性分析后,以某已完成荷载试验的13m空心板实桥为工程背景,建立了空心板的三维有限元模型,对汽车荷载、收缩徐变等荷载工况进行受力分析及研究。
计算结果表明,在汽车荷载或收缩徐变作用下,纵桥向出现较大拉应力,分布于近一半较缝高和整个纵桥向,因而,随着空心板梁桥的投入使用,整个较缝因自身结构的受力特征,决定了其开裂和失效的极大可能,进而引起空心板“单板受力”情况的发生。
对空心板较缝的损伤程度采用部分较缝参与计算的方式进行模拟进而确定,效果良好。
关键词:空心板;较缝;收缩徐变;三维有限元;损伤中图分类号:U441文献标识码:B0引言空心板梁桥是小跨径(io~20m)钢筋混凝土桥梁及预应力混凝土桥梁最常用的形式之一,因截面宽而薄且截面为空心形式得名。
空心板桥多数以简支梁为主,适合工厂化批量生产,装配式施工。
空心板横桥向由多片板组成,板间设置较缝,主梁架设完毕后,桥面浇筑9-15cm的混凝土整体化层。
通过现浇层和较缝,空心板梁桥各块空心板在横向实现剪力的传递,达到整体承受汽车荷载的目的。
然而装配式空心板桥经常出现较缝的破坏。
程度较轻的,企口缝混凝土与空心板侧壁相分离,雨水大量渗透并轻微侵蚀混凝土;程度严重的,较缝处混凝土已经完全脱落,受水严重侵蚀,空心板失去横向连接能力,出现“单板受力”现象UT。
空心板的“单板受力”违背了空心板横向分布设计的基本原理。
“单板受力”现象的出现,使得某些板受力过大,引起进一步的病害⑷。
空心板桥较缝破坏的原因,有些归结于重型车辆和超载车,有的认为是较缝的混凝土强度较低较缝内、配置钢筋数量少,加上因较缝狭小而导致施工上带来缺陷,未见关于较缝自身特性和受力行为的破坏原因分析1空心板结构受力行为分析预应力简支空心板跨中下缘是弯矩和应力的最不利点,其下缘应力<T k为:ff K=Cp-(Ckdl+O-kd2+ff L)(0其中:Su—预制空心板未浇筑桥面板前下缘因空心板自重效应M dl而产生的拉应力:o^kdi-[Yki(丄)Sq—空心板在浇筑桥面板后,截面特性由I kl 变为I q,形心位置距离梁底的距离由yu变为yQ,在二期横载效应M也下产生的拉应力:°"kd2-J Yk2(3)升一空心板成桥后,在运营荷载作用(如汽车、温度、收缩徐变、风荷载)效应M l下产生的拉应力:6令Q⑷预应力产生的压应力入,可按照《公路桥规》有关公式进行计算。
空心板桥拓宽后新旧板耦合受力分析

空心板桥拓宽后新旧板耦合受力分析赵宝俊;党智平;朱郭瑞;孟江【摘要】In order to study the effect of lateral load transfer and deformation rules of widening hollow slab bridge , the finite element model was established to analyze the new and old connection coupling force in different ways (hinged or rigid ) ,and the influences of different connections on the force of the new and old boards were studied .The results show that after using different connection form to widen ,old bridge transverse distribution coefficient of each plate is lower than that of the original plate ,it is showed that old plate still plays a controlling role after widening ,but the overall mechanical performance is improved .The force and deflection of side plate is larger than that of the internalplate ,and the force and deflection of new internal plate is smaller than that of the old one after widening .When hollow slab bridge is widened using rigid connection ,the rise of the overall rigidity of the bridge is larger than that using hinged connection .With the increase of coupling stiffness ,the overall rigidity of the bridge increases , bending moment and deflection decrease clearly ,the top edge compressive stressdecreases ,and bottom flange tensile stress increases .In the view of structure stress and the overall structure properties ,the compressive stress of the top edge is smaller than that using rigid connection ,and fully rigid connection form of stress is more reasonable .%为了研究拼接拓宽空心板桥梁荷载横向传递及内力变形规律,建立有限元模型,对桥梁新旧板刚接和铰接连接形式下耦合受力情况进行分析,研究不同连接形式对新旧板整体受力的影响。
装配式空心板桥铰缝受力性能研究

未来研究方向应包括优化横向体外预应力筋的布置方式、提高锚固系统的可靠 性、加强预应力筋的防腐措施等方面。建议在实际工程应用中,应根据具体情 况选择合适的加固方案,并注意对加固后的桥梁进行长期监测和维护。
引言
随着建筑工业化的不断发展,装配式建筑逐渐成为现代建筑工程的热门方向。 其中,不同构造竖缝的装配式空心模板剪力墙具有较好的抗震性能,成为了研 究的热点。本次演示通过试验研究,探讨不同构造竖缝的装配式空心模板剪力 墙在地震作用下的表现,为进一步提高其抗震性能提供理论依据。
研究方法:本次演示采用理论分析和实验研究相结合的方法,对施加横向体外 预应力加固装配式空心板桥进行了深入研究。首先,通过数值模拟软件建立有 限元模型,对不同工况下的加固效果进行理论分析。然后,结合实验研究,设 计制作装配式空心板桥试件,施加不同方案的横向体外预应力进行加固,通过 实验测试获取相关的力学性能参数。其中,实验研究包括静载实验、动载实验 和耐久性实验,以全面评估加固效果。
文献综述:近年来,国内外学者针对施加横向体外预应力加固装配式空心板桥 进行了广泛研究。研究表明,施加横向体外预应力可以有效地提高装配式空心 板桥的承载能力和耐久性。其中,体外预应力筋的布置方式、数量和材料属性 等参数对加固效果具有重要影响。同时,也有学者指出,横向体外预应力加固 也存在一定的局限性,如预应力筋的腐蚀、锚固系统的疲劳等问题,这些问题 需要进一步研究和解决。
展望未来,新型FRP空心桥面板具有广阔的应用前景。随着科技的不断发展, 可以有针对性地优化FRP空心桥面板的设计和制备工艺,进一步提高其性能。 可以深入研究FRP空心桥面板与其他材料的兼容性,拓展其在桥梁工程中的应 用范围。此外,开展FRP空心桥面板的长期性能观测和研究,有助于更好地评 估其耐久性和使用寿命。
空心板铰接缝处理方法

空心板绞缝处理方法探讨摘要:简支空心板梁桥的绞缝病害如不及时维修会导致桥面铺装破坏,钢筋锈蚀,进一步发展到绞缝钢筋断裂,造成单板受力,进而引起空心板承载力不足而损坏。
文章对空心板绞缝维修的常见方法进行了分析对比,并结合桥梁维修效果的对比,提出了较优的处理方案,对空心板维修具有借鉴作用。
关键词:空心板;绞缝;桥面铺装;通病;维修简支空心板梁桥具有施工简单、技术成熟等特点而普遍推广,但是经过多年的使用,简支空心板梁桥的一些通病也逐渐反映出来,最常见的就是空心板绞缝的破坏,表现形式上为桥面沿空心板绞缝位置出现纵向裂缝,绞缝底部伴有水渍。
绞缝病害如不及时维修,会导致桥面铺装破坏,钢筋锈蚀,进一步发展到绞缝钢筋断裂,造成单板受力[1],进而引起空心板承载力不足而损坏。
因此及时有效的维修处理绞缝病害对于提高桥梁的使用寿命具有重要的意义。
本文结合多座空心板梁绞缝维修效果对比,对常见的绞缝处理方法进行分析研究。
1 绞缝处理方法目前,对绞缝处理主要常用方法,如图1所示。
图1 绞缝常用处理方法(1)按原设计修复(方案1),见图1a所示。
凿除绞缝混凝土,按原设计图纸布入绞缝钢筋,重新浇注绞缝混凝土。
按此方案施工,需凿除原绞缝混凝土,并可能对空心板腹板造成损伤;另外,绞缝尺寸较小,后期浇注的混凝土因收缩徐变的影响与空心板粘结力不能保证,新设置的绞缝钢筋与混凝土的粘结容易损坏。
(2)空心板表面植п形筋(方案2),见图1b所示。
在空心板表面绞缝两侧横向植入n形钢筋[2-3]。
此方案可不凿除老桥的绞缝混凝土,施工较方便,对老桥的结构损伤较少。
(3)板底粘贴钢板条(方案3),见图1c所示。
在板底绞缝两侧粘铁钢板条,通过空心板板底的横向变形使钢板受弯受剪来传递荷载[4-5]。
此方案能使钢板充分发挥作用,效果比较明显,但要求老桥空心板底面平整,并且相邻空心板底面高程相差不大,施工时需在桥下搭设脚手架。
(4)布置双层钢筋网桥面铺装(方案4),见图1d所示。
结合面底部带门式钢筋的铰接空心板桥受力性能参数分析

结合面底部带门式钢筋的铰接空心板桥受力性能参数分析结合面底部带门式钢筋的铰接空心板桥受力性能参数分析陈康明,吴庆雄,黄宛昆,陈宝春(福州大学土木工程学院,福建福州350116)摘要:为研究结合面底部带门式钢筋的铰接空心板桥铰缝受力性能,以带深铰缝构造的铰接空心板桥为研究对象,总结了我国铰接空心板桥铰缝构造的演变过程,进行了一跨8 m跨径的空心板桥非线性有限元参数分析,分析了不同铰缝构造参数下空心板桥铰缝构造的开裂荷载、裂缝分布等破坏模式,讨论了现有铰缝构造的改进措施。
结果表明:在结合面底部增设门式钢筋,不能明显地提高铰缝构造的开裂荷载,但可以提高铰缝构造的通缝荷载,延缓空心板与铰缝结合面竖向通缝和纵桥向通缝的形成;增大门式构造钢筋直径对结合面开裂荷载、通缝荷载和最终的裂缝分布没有明显改善;增大混凝土强度对空心板与铰缝结合面的改善作用有限;提高空心板与铰缝结合面黏结力可以提高结合面通缝荷载,并能减小裂缝分布范围;现有文献提及的3种铰缝钢筋布置形式和增大钢筋直径的方法较难从根本上改善结合面受力性能。
关键词:桥梁工程;空心板桥;参数分析;铰缝构造;门式钢筋;非线性有限元0 引言我国从20世纪60年代开始使用铰接空心板桥,铰接空心板桥在我国中小跨径桥梁中得到广泛应用。
早期建设的大量空心板桥在投入实际运营多年后出现了诸多病害,以铰缝病害为主,导致桥梁的横向传力性能下降,甚至形成“单板受力”[1-2]。
针对铰接空心板桥的铰缝构造病害问题,王渠[3]、陈悦驰[4]等以铰缝和空心板的结合面底部未设置门式钢筋的铰接空心板为研究对象,通过试验和有限元分析得到在车辆荷载作用下最先发生开裂的部位是空心板与铰缝结合面,该部位是铰接空心板最薄弱的部位;铰缝开裂先于空心板开裂,铰缝会出现结合面竖向通缝和纵桥向通缝。
吴庆雄[5]和王峰[6]以铰缝和空心板的结合面底部增设门式钢筋的铰接空心板为研究,通过试验和有限元分析得到,虽然设置了门式钢筋,但是铰缝和空心板的结合面仍是最薄弱的部位;在空心板与铰缝结合面底部布设门式钢筋,虽不能明显提高铰缝构造的开裂荷载,但可以限制结合面裂缝沿竖向和纵桥向的开展。
桥梁空心板铰缝的破坏与防治措施

桥梁空心板铰缝的破坏与防治措施摘要:针对预制空心板出现单板受力的现象,分析了空心板铰缝的破坏原因及危害性,并提出了相应的防治措施。
The precast concrete hollow slabs appear veneer stress phenomenon, analysis of the hollow plate hinge joint destruction reasons and its harmfulness, and puts forward the corresponding prevention and control measures.关键词:空心板铰缝单板受力防治措施Keywords: hollow slab hinge joints single slab prevention and control measures1. 概述近年来,我作为监理方参与了澄海金鸿公路、潮南区陈沙公路等一二级公路的缺陷责任期满的检查,其中有些中小桥缺陷较为普遍的就是铰缝处的桥面出现裂缝;根据我这些年参与施工监理的经验,谈谈我对空心板铰缝的破坏及防治措施的一些看法。
钢筋混凝土和预应力混凝土空心板因自重轻、结构性能好、施工方便、可大批量工厂化预制等诸多有利因素而被广泛应用。
但在不断增大的交通量和超限运输作用下,空心板铰缝处有着不同程度的损坏,桥面出现纵向裂缝,有的还较严重,完全形成了单板受力的状况。
严重削弱了桥梁上部结构的整体作用,大大降低了桥梁的整体承载力,降低了上部结构的耐久性,同时给行车安全留下了很多隐患。
2. 铰缝失效的原因(1)铰缝受剪截面小空心板通过铰缝传递剪力,形成空间整体受力结构。
如果铰缝受剪截面过小,则会因抗剪强度不足而破坏。
小铰缝连接的铰缝承担了小部分的剪力,大部分剪力由桥面铺装来承担,桥面铺装层的厚度一般为8-12cm,抗剪能力较弱,虽然铰缝处铺装层内一般都设有板顶预埋钢筋搭接,但砼截面过小还是容易开裂。
探究空心板梁铰缝施工质量通病及预防措施

探究空心板梁铰缝施工质量通病及预防措施发布时间:2021-12-20T05:32:25.656Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年20期作者:胡宝成[导读] 本文从空心板梁结构受力特点,铰缝在空心板梁桥中发挥的作用,以及铰缝常见的质量通病入手从空心板梁构造层面介绍了几种应对方案,并以荆门市杨竹西路跨竹皮河桥梁为例,从铰缝混凝土、空心板梁凿毛、桥面现浇层施工等方面进行了总结分析,从而为今后同类型工程提供了可参考依据。
中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司上海 201906摘要:本文从空心板梁结构受力特点,铰缝在空心板梁桥中发挥的作用,以及铰缝常见的质量通病入手从空心板梁构造层面介绍了几种应对方案,并以荆门市杨竹西路跨竹皮河桥梁为例,从铰缝混凝土、空心板梁凿毛、桥面现浇层施工等方面进行了总结分析,从而为今后同类型工程提供了可参考依据。
关键词:空心板梁;铰缝;微膨胀混凝土;凿毛;桥面现浇层引言随着近年来交通行业飞速发展,在城市建设中,当桥梁单跨跨径为8-20m的中小型桥梁时,空心板梁以其自重轻,制作工艺成熟,造价低,安装方便等优点,常常倍受设计者青睐。
但空心板梁受自身结构特点制约,需横向连接为整体后方可发挥最大作用,因此铰缝施工成为了空心板梁桥中的关键工序,探究铰缝施工质量通病及预防措施对于空心板梁桥整体使用寿命具有重大意义。
1空心板梁结构受力特点空心板梁由于截面较小、仅纵向布置预应力筋,受力以抗压和抗弯为主,无法承受一定的扭矩。
且由于空心板梁因单板横向宽度较窄,单片梁相对于箱梁、T梁来说抗弯、抗剪能力相对较差,设计者往往通过将几十片空心板梁连组合连在一起,以此提高桥梁的整体承载能力。
因此受空心板梁结构自身特点决定空心板梁桥的横向整体作用薄弱。
2铰缝的作用与目的空心板梁间设置铰缝主要目的是为了只传递剪力、不传递弯矩,故称铰缝。
铰缝的座作用是将结构的上部荷载进行横向传递,避免单板受力,并使上部构造多片梁板结构成为一个整体共同承担外部荷载,增加桥梁的横向连接刚度,同时受力承接点采用铰接,可以让桥梁受力端有多向的自由度以适应不同应力出现下的变形位移,避免内力过大。
桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术[权威资料]
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桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术[权威资料] 桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术摘要:根据对工程实践中经常出现的装配式空心板铰缝出现破坏的问题,本文从设计、施工和运营阶段分析了病害形成的机制和原理,探讨了对空心板铰缝破坏的防治对策及维修加固技术,并为装配式空心板梁桥铰缝破坏的维修加固提供参考。
关键词:空心板梁桥;铰缝;铺装层;铰缝改造;施工控制装配式空心板梁式桥在荷载作用下,纵向铰缝极易剪切破坏,并导致桥面铺装开裂或出现空洞。
轻则使铰缝与空心板侧壁界面分离,雨水渗透并侵蚀混凝土;重则使铰缝处混凝土完全破损(剪切破坏),空心板失去横向连接能力,极易出现单板受力,最终可能导致板梁断裂塌落从而发生安全事故。
装配式空心板梁桥的结构病害主要有4种:一,抗弯承载力不足,表现为梁板下挠,底板开裂;二,由铰缝剪切破坏引起的板间横向联系削弱或失效,表现为板间渗、漏水,桥面铺装纵向开裂、变形、网裂、龟裂、破碎;三,耐久性因素引起的承载能力降低,桥面沥青混凝土铺装裂缝、松散坑槽、推移拥包、车辙、防水层失效,以及水泥混凝土铺装层离、保护层不足、剥落、露筋、裂缝、表层浸蚀等造成的“裸板效应”;四,预制板梁与后期浇筑的结构层分离,桥面连续构造及其附属结构在运营l,2 a内就出现开裂、破碎、脱落、露筋、松动,表观特征为结构部位下渗水、漏水浸蚀混凝土,结构功能失效,结构安全和使用寿命均严重降低。
一、铰缝病害成因分析1.铰缝结构理论的不完整性由于铰缝受力复杂,用传统的铰接板梁计算理论已不能满足设计要求。
(1)带铰缝的简支板桥梁的荷载横向分布是按铰接板(梁)法计算的。
将相邻板(梁)之间视为铰接,只传递剪力而忽视其受拉。
实际上,当铰接板承受偏心荷载时,其变形既有挠曲又有转动。
由此引起的竖向位移量带动了相邻板的挠曲和转动,传递剪力和扭矩;产生的侧向水平位移量,通过铰缝及桥面铺装向相邻板施加水平拉(或压)力。
在活载反复作用下的弹性变形也使铰缝产生反复交替的拉压作用。
新桥与旧桥横向连接旧桥结构受力安全验算

新桥与旧桥横向连接旧桥结构受力安全验算摘要:对于新旧桥梁横向连接,最不利刹车制动力和停车作用力、车速15km/h匀速90度转弯向心力作用下,对旧桥结构受力安全验算分析。
根据实际情况,验算桥面铺装局部受压、分析小箱梁受扭和盖梁悬挑根部受弯受力,得出结构安全验算结论。
关键词:结构安全;局部受压;截面抗扭;离心力;制动力1 概述该工程和谐桥建设项目是危旧房改造项目之一。
该地块位于重庆沙坪坝区石门大桥与瓷器口之间沙滨路内侧华宇秋水长天紧邻。
危旧房改造项目因无施工便道和永久性消防通道而未能实施,群众意见较大。
和谐桥与沙滨路上旧桥横向对接,用伸缩缝结构上断开,对接位置在69号墩K2+540与70号墩K2+580之间,由于车辆进出,横向受力作用于旧桥,验算最不利工况作用下,旧桥结构安全[1]。
沙滨路建成于2003年,东起牛滴路西至磁器口约10Km,桥梁全宽32米。
主线桥梁路段设计荷载等级为城市A级,为预应力钢筋混凝土简支预应力箱梁,下部为直径1.5米的钢筋混凝土桩柱式桥墩以及挖孔桩基础。
2 旧桥结构受力分析(1)影响的桥梁基本构件介绍桥面铺装顶层沥青混凝土为60mm,第二层钢筋混凝土为100mm,混凝土C40。
小箱梁长28.5m[2],截面尺简化方便计算,tw=150mm,hh=1540+160=1700mm,bh=940mmt’w1=250mm,t’w2=100mm,hw=1.35mm。
小箱梁安置在盖梁上,盖梁悬挑部分安置4根小箱梁,盖梁悬挑部分长5.6m。
盖梁高为2.5,盖梁截面为倒T型。
(2)69号墩盖梁挡板分析根据JTG D60-2004中4.3.6规定,制动力的标准值为加载长度上计算的总重力的10%计算,加载长度按方案实际情况,只考虑一辆城市B级荷载300KN的加载,制动力F=300×10%=30KN。
制动力一部分从桥面铺装传到挡板,一部分力从桥面铺装传到小箱梁,箱梁传到支座,支座传到盖梁,然后传桥墩,传基础。
我国装配式空心板桥铰缝改进情况

我国装配式空心板桥铰缝改进情况中国的桥梁发展历史悠久,随着桥梁形式的不断创新,装配式空心板桥迅速发展起来。
从浅、中、深铰缝的形式深入介绍铰缝面临的问题,以及铰缝的改进研究情况。
铰缝的钢筋、填充材料与形式改进研究充分表明在提高铰缝的抗剪性能方面取得到了显著的效果。
标签:空心板桥;铰缝;钢筋;填充材料;形式引言装配式空心板桥是我国桥梁工程中常用的桥型,其特点是结构简单、现场湿作业少、施工速度快、造价较低。
对于这种类型的板梁上部结构整体受力性能,铰缝起到至关重要的作用。
伴随着装配式空心板桥在我国大量的建造,其铰缝的问题也随之凸显出来。
我国学者主要从铰缝的形式、填充材料以及铰缝与空心板的连接进行研究,不断创新,使铰缝与空心板更好地共同工作,保证板梁的整体性能。
1 我国铰缝的主要形式及其问题截至2013年年底,中国桥梁总数排名世界第一,总数量达八十六万座已经超越美国的六十一万座,预计到2025年将突破一百万座。
将来桥梁建设方向将逐步向我国及欧亚的跨海通道、深山峡谷发展,同时由于桥梁服役年限增加和交通路的剧增,安全事故日益增多[1]。
钢筋混凝土空心板桥由于其抗压性和抗拉性都很好,在公路桥梁中大约占到了70%以上[2]。
通过大量的实际工程调研,根据铰缝高度与预制混凝土空心板高度之比的差异,将漏斗型铰缝划分为浅铰缝、中铰缝与深铰缝三种[1]。
如图1所示,在浅企口内添补混凝土构成铰缝,通过该铰缝传递剪力将各板协同成整体,使各块板均匀受力。
中铰缝通过加深铰缝深度,结构传力机理相同。
深铰缝的企口高度最深。
二十世纪末为保证缝内混凝土的振捣质量,防止混凝土出现过振和漏振,深铰缝构造形式开始得到推广使用。
装配式桥梁施工主要采用的是梁厂预制多片空心板,运输到现场拼接而成,然后浇筑铺装层等后续工程。
改革开放以来,我国经济迅猛发展,随着车辆的增多,在车辆荷载作用下,某一根板梁受到车轮作用,并将单独承受全部轮重,即形成了“单板受力”状态。
桥梁空心板铰缝存在的问题及解决对策

124总426期2017年第12期(4月 下)收稿日期:2016-10-27作者简介:孙欣戈(1984—),男,工程师,主要从事路桥专业工作。
桥梁空心板铰缝存在的问题及解决对策孙欣戈(石家庄市公路桥梁建设集团第五公路工程处,河北 石家庄 050000)摘要:详细阐述了空心板铰缝存在的问题及其产生原因,结果表明,设计因素、施工因素、车辆超载是空心板铰缝出现问题的关键点,另外提出了解决铰缝问题的对策,为桥梁空心板的维修施工起到一定的参考作用。
关键词:空心板;铰缝;解决对策中图分类号:U445.4文献标识码:B0 引言桥梁在施工过程中因为常选用桥梁空心板,所以处理桥梁空心板铰缝是无法避免的。
空心板与相同跨径的实心板相比重量要轻得多,且空心板的强度也比较好,特别是在桥梁中常会选用空心板,因为空心板便于运输和安装,和相同跨径的T 梁相比[1],其建筑高度要更小一些,因此,当桥梁跨径较小时,也会选用空心板。
空心板之间的铰缝无法对弯矩进行传递,只能对剪力进行传递。
桥梁空心板铰缝主要指模拟铰的受力状态,通过交叉钢筋进行连接,然后用混凝土进行灌注。
铰缝需要配置一定数量的配筋,一般增强空心板之间的横向连接,当完成梁板的架设后,便开始进行混凝土的浇筑,最后用砂浆进行勾缝。
假如没有妥善处理好铰接的横向联系,则极易出现铰缝问题,因此,在施工过程中必须采取有效的铰缝预防措施。
1 桥梁空心板铰缝存在的问题及其产生原因1.1 桥梁空心板铰缝存在的问题在桥梁空心板铰缝施工阶段,因为在安装预制空心板时,其板缝宽度是不一致的,有的板缝宽度长约10mm ,有的板缝宽度仅约1mm [2]。
在板缝施工过程中,传统的铰缝处理方法就是用掺有细石的混凝土填充至铰缝中,但是这种处理方法的效果并不好,在板缝最窄处,如果填充混凝土中存有粒径偏大的骨料,则极易出现板缝卡死的现象,进而板缝下部的混凝土会产生空洞,增大振捣难度,所以在空心板铰缝下面的混凝土极易产生松散现象,且伴有过多的气泡。
装配式空心板铰缝受力分析

n a l c r a c k i s t h e t y p i c a l d i s e a s e .A s t h e d e t e r i o r a t i o n o f h i n g e d j o i n t d i s e a s e ,l a t e r a l c o n n e c t i o n l o s e s i t s
f u nc t i o n g r a d ua l l y,l e a d i n g t o t h e “s i n g l e b e a m b e a r i n g” ph e n o me n o n wh i c h p o s e s a b i g t hr e a t t o t h e
a s s e mb l y v o i d e d s l a b u p p e r s t r u c t u r e ’ S d i s e a s e s d a ma g e , t h e a u t h o r i f n d s t h a t t h e h i n g e d j o i n t l o n g i t u d i —
要 ]装 配 式 空 心 板 因 构 造 简单 、 施工方便 、 工 程 造 价 较 低 等 诸 多 有 利 因 素 在 我 国 公 路 桥 梁 中 占据 了 重 要
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a a z reo l a dn w h l w s bb d e I cnpo ieb s r ei igsl ighn e o t n l ef c f d n e o o l r g .t a rvd ai f s nn pi n ig i . y o o l a i s d g o c j n
提取 接 缝 中 间节 点 ( 点 2 1 节 3 5 的竖 向 节 9~ 0) 剪力 作为 拼接 缝处剪 力 。拼接 缝位 置处 各 分项 内力
e基 丕塑 )
隆
旧桥 已建成通车十几年 ,
基础 沉 降基本 完成 ,故 仅考 虑新 桥 的基础 沉 降 ,按
新桥 相对 旧桥 整体 沉 降5 m考 虑 。 a r 3 计 算 结果分 析
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Ke r s h l w sa ; p i i g h n e fr e y wo d : o l l b s l n i g ; o c o c
0 引 言
1 桥 梁设 计概 况
11 新 1 概 况 . 日桥
随 着我 国经济 的快 速发 展 。国 内一些 重 要高 速 公路 、城 市 主干道 交通 运输 繁忙 ,交 通量 超 过预 计 增长 速度 ,道 路 已不能 满足 现有 通行 能力 要求 ,需 要对 其进 行改 扩建 。而既有 桥梁 的加 宽是 其 中的难 点 ,选择 合理 的新 旧桥 梁连 接方 式是 改扩 建 工程 成 功与 否 的重要 保证 。本 文 以某高 速公 路空 心板 加 宽 为例 ,使 用梁 格法 对新 旧空 心板 桥拼 接铰 缝 进行 了
6.0 6 E一0 4
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图 3 空 心板 划 分 示 意 图
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采 用公 路 I ,空 心 板 内力 计 算 时 ,对 桥 上 作 用 的 级
车辆 荷 载按 图5 图6 和 所示 两种 横 向布 置方式 的车辆
栏 的重 量 ,铰缝 及 桥 面铺 装混 凝 土容 重 取2 k / 5 Nm , 桥面铺 装沥青混凝 土容重取 2 k / 3 N m ,护栏 取4 N m; k/
关 键 词 : 空心 板 ;拼 接 铰 缝 ; 受 力 中图 分 类 号 :U 4 . 4 31 7 文 献 标识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 — 7 6 2 1 ) 4 0 9 - 3 0 2 4 8 (0 1 1 — 0 3 0
F r eAn lsso piig Hig on b u d a dNe o c ayi fS l n n eJ it o tOl n w c a
Ho l w l b Br d e l o Sa ig
L ih a g LU Z o g w iZ N X u l g U Q - u n , I h n - e, HA i—i n
( h n h nE p es yE gn eig C n utn o, t .S e z e 8 3 , ia S e z e x rswa n ie r o s l tC .Ld, h n h n51 0 4 Chn ) n a
Ab t a t T k n ol w sa i e e n o e e p e s a o x mp e h r c e L e r l g t o o sr c : a i g h l lb w d n d i n x r s w y f r e a l ,t e a t l l  ̄g l e meh d t o i s i a
新 旧桥 拼 接缝 拟 采 用 接缝 构 造 如 图2 示 ,构 所 造 上属 于铰 接接 缝 。铰缝 材 料 采 用C 0 4 .钢 筋 采 用 直径 1rm的I 钢筋 。 2 a I 级
采用MI A / I I计 算 程序 进行 计算 。 D SC V L
新 旧桥均 为 空心板 梁桥 ,将 每 块空 心板 视 为一
半 幅桥 面 横 向 由5 块空 心 板 组 成 ,采 用现 浇 板 间铰
缝及 桥 面混凝 土形 成整 体 。新 旧桥横 截面 布置 如 图
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单 位 :c m
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几i
图 1 新 旧 桥 横 截 面 布 置 图
桥梁 与隧道 工程 Bi e unln i en r g &TneEg erg d n i
12 铰 缝 构 造 .
21 计 算模 型 的建 立 .
对新 旧桥 以及 拼接 后 的整桥 上 部结 构 的计 算均 依 据梁 格 理 论 ,将 上 部 结 构离 散 为 空 间杆 系 模 型 ,
范设 计 .根据 “ 桥老 标准 ,新 桥新 标 准 ” 老 的计 算原 则 ,老桥 设计 荷 载采用 汽 车超2 级 ,新 桥设 计 荷载 0
荷 载取值 包 括如 下几 方 面 :
a 一期 恒 载 )
b 二期 恒载 )
预制 混凝 土空 心板 的 自重 ;
包 括现 浇铰 缝 、桥 面铺 装 以及 护
见表 1 。表 中剪 力正 值 表示 旧桥 梁 边缘 受 剪 力方 向 向下 ,负值 表 示 旧桥梁 边缘受 剪力 方 向 向上 。
表1 接 缝 竖 向 剪 力 单 位 :k N
汽 车加 载 方式 2 温 度 梯 度 收 缩 徐 变
—
31 拼 接缝 竖 向剪 力计 算 .
Bde TneEgerg 桥梁与隧道工 rg& u lnien i n n i 猩
卢 启煌 ,刘 忠伟 ,湛 秀玲
( 圳 高 速 工程 顾 问有 限公 司 ,广 东 深 圳 5 8 3 ) 深 10 4
摘 要 : 以某 高 速 公路 空 心板 加 宽为 例 ,使 用 梁格 法 对 新 旧 空心 板 桥 拼 接 铰 缝 进 行 受 力 分析 , -  ̄拼 接 铰 缝 的 设 计 提 供 依 . j -
元 ,中间结点 设 为铰接 。拓宽后 上 部结 构整 体 共划
分 为8 4 梁 单 元 ,5 1 节 点 ,其 中 旧桥 单 元 5 4 1个 5个 6
图2 拼 接缝 构 造
个 ,新 桥 单 元2 4 ,接 缝 位 置单 元 3 个 ,拼接 位 1个 6
置梁格 见 图4 。
2 计 算过 程
荷载 分 别计算 汽 车荷 载 内力 ;
9 l交通标准化 4
Bi e unl ni en 桥梁与隧道工程 rg &TneEg erg d n i
d温度 荷载 )
对新 旧桥 均采用 温度 梯度 的方式 ;
新 桥桥 面铺 装荷 载 、运 营阶段 的活载 以及新 旧 桥 基 础沉 降差 均使接 缝位 置受 力 。
24 9
25 9 26 9 27 9 28 9 29 9 30 0 3 01 32 0 33 0 34 0 35 0
4
5 6 7 8 9 l 0 1 1 1 2 1 3 l 4 l 5
O2 I1
O2 .1 -. 5 0 2l O2 I1 02 .1 O. 21 0. 21 0_ l 2 O. 21 OI 1 2 0. 21 0. 21