某变截面连续箱梁桥病害分析与处治

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连续箱梁桥的典型病害检测及分析

连续箱梁桥的典型病害检测及分析
Ab tac T r u h te r if r e n n s me b ig y t m r n f r t n,t e la fe to h tu t r s sr t h o g h e no c me to o rd e s se ta so ma i o h o d efc ft e sr cu e i
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Ca t e e r e i g i f r i g t r u h S se Tr n f r to n i v r Gid r Brd e Re n o c n h o g y t m a so ma i 表 现 为梁 体 多 处存 在 裂缝 , 主要 分 顶 、 板斜 向裂缝 、 底 腹板 斜 向裂缝 。顶板 底 面有 多 条 斜 向 、 向裂 缝 , 宽 达 0 2 m 长 为 2 左 右 , 纵 最 .5 m, m 间距在 2 2 c 0~ 2 m。后浇 带 区域 内( 0号 台 5~ m 距 8
2 桥梁 检测试 验 2 1 外观 检 测结果 .
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初 步分 析原 因为后 浇带 区域 内预应力 锚头 过于 集 中 , 力状 态较 为复 杂 , 预应力 区的次应 力对结 应 非 构产 生影 响 , 同时 在 正 常使 用 状 态 下 , 处 应 力 较 该
条斜 向裂缝 , 0 2~ . 5 宽 . 0 2 mm。
该 箱 梁 正 负 弯矩 区 的预 应 力 钢 束 未 采 用 通 长 束, 而是分 段布 置 , 用联接 器联 接 , 工分段 浇筑 , 采 施 联 接器处 最后 浇筑 , 称 后 浇 带 。该 桥建 成 后 桥 面 俗 多处 出现 破损 , 孔 箱梁 后浇 带底 板 出现 裂缝。 主 19 9 9年 经 当地 相 关 部 门 维 修 : 新 浇 筑 桥 面 混 凝 重 土, 箱梁 梁底裂缝 灌 入 环 氧树 脂 , 内侧 用 钢板 连接 , 该 方案 于当年 实施 。但 经 过 3年 , 浇带 处 梁 底 出 后 现 多条横 向水平 裂缝 ( 裂缝 呈弧 形 ) 。 针 对此 情 况 , 对该 桥 进行 了一 次全 面 的外 观及 静 动荷 载试验 , 掌握 正 常 使用 状 态 下 桥梁 外 观 病 害 特 征及其 产生原 因 , 桥 梁 的管 理 部 门采 取 正 确 管 为 理 决策提 供科 学依据 。

某多跨连续梁桥病害成因分析及防治措施

某多跨连续梁桥病害成因分析及防治措施

某多跨连续梁桥病害成因分析及防治措施摘要:针对某多跨连续梁桥出现的挡块被严重压碎、橡胶支座出现严重剪切破坏等严重问题,结合以往的工作经验,根据该桥的实际特点和现场实际情况,对该桥的病害成因进行了细致的分析,并给出了相应的防治措施。

关键词:连续梁桥;病害分析;防治措施一、前言公路作为沟通城市之间的纽带,起着非常重要的作用,而桥梁作为公路的重要组成部分,其重要性更是不可替代。

为了及时了解桥梁的运行状况,根据规范规定,对已建桥梁要对其进行定期检查[1]。

在桥梁定期检查中发现某五跨连续梁桥出现了严重的病害,该桥桥跨布置为5×13m空心板梁,全长168.84m,桥跨布置如图1所示。

具体病害表现为:(1)大量桥梁支座出现剪切破坏现象;(2)2号墩右侧挡块严重破损;(3)桥梁整体有向右侧偏移的倾向,(4)桥梁伸缩缝严重堵塞,具体病害如图2~如3所示。

病害的出现对桥梁的安全运营带来了极大的影响。

该多跨连续梁桥出现上述病害的原因有以下几点:1.桥墩横坡该桥的横坡直接设在墩台盖梁顶部,使得桥梁上部构造形成双向倾斜[2]。

由于重型荷载较多,当车辆通过该桥时,对该桥的冲击较大,在长期的运行状况下,桥梁整体发生向右的偏移,导致右侧挡块在巨大的荷载作用下出现了严重的开裂现象。

支座在桥梁发生偏移时,其自身的抗剪能力不能抵抗梁体发生位移时所产生的剪应力,支座出现了严重的剪切破坏现象。

2.桥梁伸缩缝堵塞通过检查发现,该桥的伸缩缝严重堵塞,伸缩缝失去正常的伸缩功能。

当夏季气温较高时,由于热胀冷缩导致桥梁整体伸长,但是由于桥梁的伸缩缝失去了正常的伸缩功能,该四跨连续梁桥出现了严重的内力,在长期高内力的作用下,该桥发生了水平向右侧的弯曲,挡块在外力的作用下发生了破损。

支座在桥梁发生水平向右弯曲时,其自身的抗剪能力不能抵抗梁体发生水平向右弯曲时所产生的剪应力,支座出现了严重的剪切破坏现象。

3.设计原因通过观察裂缝可以看出,该桥的桥墩盖梁钢筋直径较小,且钢筋间距较大,盖梁与桥墩盖梁之间的斜向钢筋较少,保护层厚度较大。

桥梁工程病害成因分析及处治对策

桥梁工程病害成因分析及处治对策

桥梁工程病害成因分析及处治对策摘要:现代交通运输网络中,桥梁占据着重要地位。

近年来,桥梁工程数量快速增长,因而工程质量也被人们所广泛关注,而工程中或多或少会存在一些病害,这些病害问题,会直接影响到工程质量。

对此,为保证工程质量,解决工程中常见病害是非常必要的,既保证工程质量的同时,又能确保人们的生命安全。

关键词:桥梁工程;病害成因;处治对策引言桥梁施工中最常见的病害有技术裂缝、不均匀沉降、钢筋锈蚀等,这些病害影响桥梁的正常使用,不利于工程的健康发展。

因此,有必要对桥梁施工中最常见的病害进行详细地分析,为施工人员选择不同的施工处理技术提供可靠的参考。

1桥梁工程病害处理的实际意义市政桥梁的稳定性直接影响着居民的日常生活活动,如果桥梁存在安全问题,可能会造成许多问题,如:城市交通拥堵、交通不便、居民自身安全受到严重威胁。

因此,有关部门应高度重视桥梁施工质量,加强桥梁养护,及时发现问题,采取科学的措施解决问题,提高问题解决率,有效管理桥梁施工,保障人民生命财产安全。

市政桥梁施工中如果存在结构沉降、裂缝等病害,就不能保证工程的整体质量、外观、稳定性和可靠性,也不能保证车辆行驶的安全。

这些病害发生后,不仅影响工程外观,而且影响相应的承载能力,阻碍车辆的正常安全行驶。

迅速及时地处治这些病害,为市政桥梁项目满足人们日常流动的需要提供了充分的保证。

2桥梁工程病害成因分析2.1桥梁施工裂缝形成原因2.1.1荷载过大不同类型的桥梁的承载能力存在一定差异,如果外界向桥梁施加超过设计标准的压力就容易引发结构性裂缝问题。

造成荷载裂缝问题主要包括两方面的因素:(1)在设计桥梁工程中没有对资金投入方面的问题进行客观细致地考虑,施工中荷载预算不足,同时施工进度要求较为严格,施工人员没有详细地计算和分析施工用料和工具,在桥梁上堆放了大量的施工材料,尤其是一些承载力不足的位置如果堆放大型施工设备很容易出现桥梁发生应力裂缝的问题;(2)设计人员没有对施工中开洞、凿槽等问题进行充分考虑,导致桥梁承载能力发生了较大的变化,同时没有调整桥梁使用要求和承载标准,经过长期使用后引发了裂缝问题。

桥梁常见病害成因分析及维修加固建议

桥梁常见病害成因分析及维修加固建议

桥梁常见病害成因分析及维修加固建议摘要:随着交通量的增长、汽车载重量的增加和桥梁运营时间的增长,一些公路桥梁结构构件已出现不同程度的破损,对于桥梁改造和维修以及加固工作是当前我国交通部门的重要工作内容。

了解使用中的公路桥梁的病害及发生的原因,及时掌握桥梁的损坏实际状况,严格按照一定的加固手段,对当前存在的病害问题有针对性的预防和解决,才能够延长桥梁的使用寿命,实现我国交通道路事业的快速发展。

关键词:桥梁;病害;维修加固引言1桥梁中容易出现的病害问题1.1上部结构主要病害类型裂缝是主梁(板)的最常见病害,主要发生的位置在跨中、梁(板)端、梁(板)侧以及梁(板)底等,不同位置的裂缝其发生的原因也大不相同。

一般来说:跨中竖向及梁(板)端斜裂缝主要是结构性受力裂缝,其余位置处的裂缝主要是非结构性裂缝。

横向裂缝:大多数情况下梁(板)底横向裂缝病害主要是由于梁(板)在荷载作用下产生的正弯矩裂缝,也有部分横向裂缝是由于梁(板)底保护层厚度不足,梁(板)体内箍筋锈胀所致。

纵向裂缝:纵向裂缝的产生原因主要有: ①早期空心板梁设计由于经济因素制约,其底板厚度较薄,薄壁结构在纵向受力时其截面将发生畸变变形,同时在底板上下缘产生畸变弯曲应力,当畸变拉应力超过混凝土的抗拉强度,势必导致底板产生纵向开裂。

若底板横向构造配筋较少,则钢筋无法限制纵向裂缝的扩展,这也是底板纵向裂缝宽度一般较大的原因之一。

②施工工艺引起空心板梁底板产生纵向裂缝的因素较多,其中预应力因素较为关键。

正常状态下施加预应力,预应力将对截面产生轴向压力和弯矩,由于混凝土材料的泊松效应,在轴向压力作用下底板将产生横向拉应力,此应力与截面的畸变应力组合后往往大于混凝土的抗拉强度,这就是产生纵向裂缝较为普遍的原因之一。

③此外,空心板梁混凝土质量较差、振捣不密实、内模下沉导致底板厚度偏薄等因素均可引起底板产生纵向裂缝。

主梁(板)常见裂缝情况表空心板(或普通钢筋混凝土T梁)板(或梁)间铰缝开裂、脱落、渗水,桥面有大量反射纵缝,单板受力趋势明显。

连续梁桥施工质量通病及对策

连续梁桥施工质量通病及对策

广西路桥总公司 二0一二年十二月
挂篮悬浇箱梁的施工
箱梁悬浇施工是刚构施工当中的重要环 节,在施工过程中也容易出现一些质量 的问题。下面通过一些图片资料给大家 做简明的介绍,希望在下步的施工中要 尽量避免此类问题的发生。
一、常见质量通病及问题
翼板出现错台现象,节段的接缝没有修 整,吊杆孔、拉杆孔没有进行处理。
底板预应力通长束张拉后出现底板拉裂的现象。因此在节 段的施工过程中钢筋的安装及砼的现场质量控制都必须严 格按照设计和施工的规范要求做好每道工序的过程检查和 控制。
二、质量问题案例分析及对策
1、底板束张拉后砼开裂
背景:
某高速公路大桥为T型连续刚构桥,在大桥合拢后 进行底板束张拉,当张拉力达到100%时,退出千斤顶 便发现锚垫板有凹陷现象且越陷越深,锚垫板周边砼 也随后出现了开裂。
分析结果: 锚垫板开裂不算严重,说明是锚下砼的存在问题。 查找后发现箱梁砼强度尚未达到设计要求便进行预应力 施工。
3、管道、钢筋安装不规范
背景: 某高速公路大桥为T型连续刚构桥,在大桥合拢后 进行底板束张拉,当底板管道预应力张拉完成到70%时, 底板跨中处出现了开裂现象。
原因分析: 砼出现整块开裂和空洞的现象,说明预应力张拉时由 于径向力较大造成底板砼保护层脱空。
原因分析: 揭开砼后发现:管道之间互相挤压;底板连接上 下层钢的勾筋很少,局部甚至没有安装。
处理措施: 1、加入勾筋,并确保勾筋箍住最外层钢筋;2、灌入植筋胶; 3、做好抗拔试验
一座桥崩裂的情 况
4、锚下砼振捣不密实
背景:
在某高速路上一座连续箱梁下穿天桥在进行整联 张拉时,当张拉力达到设计60%时,锚下砼出现开裂, 锚垫板凹陷。
原因分析1: 从图片可以看出,整个锚垫板往里面收缩,锚下砼振 捣不密实,砼内有空洞的现象。

箱梁的病害成因分析及防治措施研究

箱梁的病害成因分析及防治措施研究

箱梁的病害成因分析及防治措施研究摘要:本文结合工程实际,对混凝土箱梁的腹板、底板裂缝和负弯矩处出现的裂缝的病害危害进行了叙述,并对裂缝出现的原因进行了详细的分析,并提出了相应的防治措施。

对今后箱梁病害的分析和防治工作具有一定的借鉴意义。

关键词:箱梁;病害;成因分析;防治措施1 引言箱梁结构桥横向刚度大,特别是连续箱梁桥具有加大跨径、降低梁高、保持桥面平整、无伸缩缝等优点,因此自二十世纪七十年代末以来连续箱梁桥发展迅速。

经过长期运行以后,研究人员发现,箱梁会有梁体混凝土剥落、腹板、底板开裂、预应力钢丝束断裂、蹦脱、连续梁桥负弯矩处开裂等病害出现[1-4]。

严重影响了箱梁的正常使用功能,国内外专家学者对如何能防治箱梁病害的出现,并对箱梁出现的病害进行治理进行了深入的研究,也取得了一定的成绩[5-7]。

本文对箱梁跨中腹板、底板开裂、连续梁桥负弯矩处开裂的原因进行了分析,并提出了相应的防治措施,对今后箱梁病害的分析和防治工作具有一定的借鉴作用。

2 箱梁病害2.1腹板、底板开裂研究发现,普通钢筋混凝土箱梁结构大多在腹板出现竖向裂缝,腹板竖向裂缝一般呈中间宽、上下窄规律,裂缝间距较小,平均为20-30cm,裂缝长度约为箱梁腹板高度的30%-60%,发展严重的可能贯通整个腹板,对桥梁的受力极为不利。

梁底出现裂缝大多为横向裂缝,集中在跨中2-3m的范围之内,有些梁底裂缝与腹板裂缝相连接。

梁底裂缝多伴有渗水、白华现象,会钢筋发生锈蚀,严重影响箱梁的寿命。

图1为唐津高速跨京津塘立交桥的箱梁腹板开裂情况,裂缝宽度达0.34mm;图2为京沪高速西琉城桥的箱梁梁底开裂、渗水和白华现象。

病害危害:由于普通钢筋混凝土箱梁自重较大,加上混凝土的收缩等因素影响,腹板、梁底普遍出现裂缝。

尽管设计中允许普通混凝土结构出现裂缝,但部分箱梁的裂缝已超过了允许宽度,这不仅使结构整体刚度降低影响其承载能力,一方面因裂缝宽度过大加速混凝土碳化,另一方面当雨水进入裂缝以后,会使钢筋发生锈蚀。

某箱梁桥病害产生原因分析及处治

某箱梁桥病害产生原因分析及处治

某箱梁桥病害产生原因分析及处治熊中贵【摘要】介绍了某箱梁桥产生的病害,病害产生的原因分析,采取的处治措施,采用的主要施工工艺和技术要点,通过对此桥梁病害处治,为今后类似桥梁病害处治提供参考和借鉴.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2016(039)009【总页数】2页(P112-113)【关键词】箱梁桥;病害;处治;裂缝;植筋;顶升【作者】熊中贵【作者单位】贵州高速公路集团有限公司,贵州贵阳550004【正文语种】中文【中图分类】U445.7某箱梁桥总长564.903 m,全桥平面位于直线段上,分左右两幅,按双向四车道高速公路标准设计,全桥总宽度为21~35 m。

桥梁上部结构设计为20孔箱梁,共五联,其中第二联为4孔20.841 m+2×23 m+22 m钢筋混凝土连续箱梁,桥台台口处设置80型伸缩缝,4#、8#、12#、16#桥墩位置设置160型伸缩缝。

下部结构为框架埋置式桥台、桩基础。

桥墩为圆柱式墩、桩基础,全桥箱梁均采用GPZ(Ⅱ)盆式支座。

桥面铺装采用10 cm 厚现浇钢筋混凝土+10 cm厚沥青混凝土。

桥梁设计荷载:公路Ⅰ级;设计速度:80 km/h;地震烈度:VI。

该桥位于互通区主线上,互通区过后为断头路,2012年建成通车,通车后左幅有车辆通行,右幅无车辆通行。

第二联右幅7号墩原设计情况:左墩柱高15.7 m,右墩柱高15.51 m,柱子直径1.3 m,C30混凝土,桩基直径1.5 m,C25混凝土,两桩基顶之间设有地系梁,柱顶无盖梁,直接在圆柱顶设置支座垫石,垫石为C40小石子混凝土。

墩柱对应桥面横坡2.106%,桥面纵坡0.9%。

2014年在对运营桥梁的定期检查中发现:(1)全桥6道伸缩缝均阻塞大量施工废料,伸缩功能丧失。

(2)全桥活动支座锁定均未解除。

(3)第二联右幅7号墩:左侧墩柱顶部后侧有两道竖向裂缝,缝长分别为1 m和1.07 m,最大缝宽分别为0.51 mm和0.63 mm,右侧墩柱顶部共有7道竖向裂缝,后侧有2道,右侧有2道,前侧有3道,最大缝长为1.3 m,最大缝宽为1.5 mm;左侧支座垫石开裂破损。

桥梁病害成因分析及处治建议

桥梁病害成因分析及处治建议
1、及时恢复伸缩缝正常使用功能,以免影响梁体自由变形。
锚固混凝土开裂、破损
1、伸缩缝锚固混凝土相对铺装层的沥青混凝土而言是刚性构件,车辆经由弹性沥青路面到刚性混凝土锚固块,介质发生突变时,锚固块容易受到车轮的冲击。特别是当铺装层与伸缩缝锚固混凝土有高差时(特别是高温季节),过往车辆就容易在该位置产生跳车现象,长期作用就很容易导致伸缩缝锚固混凝土出现纵向裂缝,以及破损变形。(建议仅对锚固混凝土破损严重的进行分析)
2、(板)梁底面保护层不足,沿着钢筋方向产生的裂缝。
1、当裂缝未超过规范限值时;采用环氧树脂进行封闭处理。
2、当裂缝超过规范限值时;采用注浆封闭。
板底出现孔洞、露筋及锈蚀
1、施工过程中,应振捣不充分等因素,使混凝土未能通过底板钢筋网或少量于底板,使底面不密实。
2、板底保护层偏薄。
1、先凿去锈蚀周围的结构保护层混凝土,去除钢筋锈迹,并涂阻锈剂,再采用高强混凝土砂浆进行修补至保护层厚度。
1、在车辆的长期作用产生振动效应,各拱肋受力不均,产生下扰。(通用)
2、桥台基础不均匀沉降所产生拱肋变形。
3、温度、内力效应产生的变形。
1、架设龙门架对桥梁进行初步限高限载处理;
2、设立永久性观测点对桥梁进行定期观测;
3、拆除桥梁进பைடு நூலகம்重建
主拱腿、次拱腿
横向裂缝
1、墩台位移,造成拱腿弯曲受力,导致拱腿出现裂缝
2、施工时钢筋定位不准,导致保护层偏薄引桥。
1、对结构表面钢筋锈胀现象,先凿去锈蚀周围的结构保护层混凝土,去除钢筋锈迹,并涂阻锈剂,再采用高强混凝土砂浆进行修补至保护层厚度。(普遍适用)
台帽
桥台变位
1、桥台倾斜:多为台后土压力过大或基础沉降引起。
2、台后填土受水的干扰(特别是梅雨季节、长时间暴雨过后),稳定性降低。

某特大桥变截面连续箱梁裂缝成因分析及预防措施

某特大桥变截面连续箱梁裂缝成因分析及预防措施

不 灵 , 浇 筑 过程 中的 局 部变 形 也 会 造成 腹 板 位 置 出 现局 部 较 短 的 砼
竖向裂缝 。) 3个别箱 梁阶段砼浇筑顺序 不规范 。 先浇筑后端砼 ( 挂蓝 锚 固段 )然后逐步 向前端推进 , , 前端荷载 引起悬臂支架变形 , 导致 后端 或腹 板的局部位置 出现竖 向裂缝 。 () 2水平向裂缝 主要 成因分析 。) 1由于 砼方量较大 , 特别在温度 较高天气 , 分层浇筑施工 间隔时 间较长 , 下层 水化 热引起收 缩变 上 形 的 差 异 导 致 。) 浇 筑 、 捣 不 到 位 。 分 层 厚 度 较厚 、 捣 间 隔 2砼 振 砼 振 时间过长局部砼初凝 以及上层砼浇筑 时振捣棒 未插入下层砼 有效 深度 , 导致拆模后在该处 出现水平或沿砼浇筑面的近似水平裂缝 。 3局部砼保护层厚度偏薄 , 收缩 时在钢筋顶面产生集 中的收缩应 ) 砼 力 , 成 位 置 与 钢 筋 基 本 重合 的水 平 向 裂 缝 。 造 () 向裂缝主要成 因分析。) 3斜 1 腹板的下弯圆弧段在张拉时产生 的径 向力 较大 , 腹 板 产 生 横 向 拉应 力 , 使 在 该 处 的 腹 板 砼 沿 下 对 致 弯束段对 应位置 出现斜 向裂缝。 ) 2预应力 管道 施工放样不够准确 , 导致 管道 不够 圆润 , 局部出现弯折现象 , 造成预应力筋实际与设计 2 、裂缝情况及成 因分析 位 置 存 在偏 差 , 而 引起 该 处径 向力 的 突变 。 外 , 应力 管 道 的定 从 此 预 2 1裂缝 的 种 类 、 大小与 分 布 . 位钢筋 间距过大 , 也容 易造成管道在 混凝 土浇 注过程 中发生变 形。 () I竖向裂缝 。 裂缝描述 : 主要集 中在O #节段横 隔墙门洞至顶 3为加快施工进度在箱梁节段砼龄期与强度未达到设计要 求前进 ) 板之间位置 ; 另外在箱 室边 腹板内侧偶有 发现 。 裂缝长度在06 ~ .9 行 张拉 , 由于砼早期 强度 低 , 使砼产生过 高的抗拉强度 。 24 .M之 间 , 缝 宽度 在 0 0 ~0 2 m之 间 ,#段 裂 缝 长 度相 对 较 裂 .5 .r a 0 3 施工 预 防措 施 及 效 果 、 长。 同时在0 #段横 隔墙 门洞顶面除上述竖 向裂缝外往往还伴有其 31采 取的  ̄ _ - . r N防措施 - 他斜 向不规则 裂缝沿洞顶呈 发散状分 布。 () 1竖向裂缝主要施 工预防措施 。) 1由于 门洞部位结构受力复杂 () 向裂缝 。 2水平 裂缝描述 : 水平 向裂缝位置主要在靠近顶板交 特性 , 对于0 #块横 隔墙 沿门洞顶 的发散状 裂缝 主要 采取控 制砼分 界处及交界处下面15 m范围以内, . ~2 前后方 向没有明显的布置规 严控拆模时间和加强养护 措施 , 有条件的可增设 防 则; 另外在 中( ) 边 腹板位置偶有发现 。 水平向裂缝相对较少 , 裂缝长 层及 浇筑速度 、 裂钢 筋网片。 ) 2对于腹 板上部存 在的局部较短竖 向裂缝 , 采取规范 度在 1O ~3 2 M之 间, .0 .2 裂缝宽度在0 0 ~0 1mm之 间。 .5 .0 加 () 向裂缝 。 3斜 裂缝描述 : 主要布置在腹板钢绞线下弯束段对 应 砼浇 筑顺序 、 强施 工过程对挂蓝的施工监 测措 施。 () 2水平 向裂 缝主要施 工预防措施 。) 开中午等温度相对 较 1避 波纹管外侧位置 , 未布置 下弯束段的腹板基本未出现斜 向裂缝 。 全桥 严控砼分层浇筑厚度 , 加强砼初期养护管理 。) 2 已施工节段下弯钢绞线束的箱梁腹板均不阿程度出现沿下弯束曲线 高时段进行砼浇筑 , 的裂 缝 , 裂缝 长度 在 11 .5 间 , 缝深 度 在00 ~03mm之 施工 、 .~37m之 裂 .5 .5 监理人加强砼浇筑前对钢筋保护层厚度的检查 , 保护层 垫 间。 裂缝倾斜 方向与腹板下弯束的布 置方 向相 同, 从当前节段下弯 块 局 部 应 加密 。 () 向裂缝主要施工预防措施 。) 3斜 1 严格控 制砼 张拉 时间, 砼龄 束弯起位置开始 , 长延伸至锚垫板 后l 且锚后段 没有裂缝 , 最 m, 也 0 气温较低 的应适当延长 , 同时以砼弹性 模量 指标 未延伸 至前一相邻节段。 该裂缝一般在纵向预应力张拉至设计应力 期应 不低于1天, 值 的8 %前后开始出现 , 5 且后续节段施工中未发现裂缝宽度和长度 来取代原先 同条件 试件抗压强度不低于设计 强度值9 %的控 制指 0 有进 一步发展 , 但在竖 向预应力筋 张拉后 , 裂缝宽度 明显减小。 此 标。 ) 2调整竖向预应力 张拉顺序 , 在纵向预应力 张拉前 , 先对该节段 外, 该裂缝局部深度较深 , 局部伴有 明显 的渗水和白色结 晶物析出 , 竖向预应力筋 张拉至设计值 的50左右 , 00 / 然后再张拉纵向预应 力钢 已与 竖 向 预 应 力 管 道 连 通 。 束。 ) 向预应力下弯 曲钢束部位设置 与预应力管道垂直的加 强钢 3纵 上述三种裂缝 中, 以腹板钢绞线下弯束段对应腹板砼 出现的斜 筋 。 议采用 ①1或 1的井字形钢筋网片 , 隔1c 建 2 6 每 5m设置一道 , 纵 向裂缝最为突 出 , 且为受力裂缝 ; 对横隔墙 门洞部位 出现 的发散状 向对应井字形钢筋网片设置4 根中1力强钢筋 , oⅡ 可改善应力情况 , 避 4沿腹板钢绞线下弯束段外侧增设防裂钢筋 裂缝 , 由于 门洞受力结构复杂 , 目前尚未有彻底解决 的办法 , 主要通 免或减少裂缝 的产生 。) 过 施 工 技 术 措 施 予 以控 制 。 网, 少裂缝宽度及深度 。 减

浅析变截面连续箱梁裂缝成因及加固对策

浅析变截面连续箱梁裂缝成因及加固对策

浅析变截面连续箱梁裂缝成因及加固对策摘要:随着近些年,高强混凝土、高强度钢筋和预应力等建桥技术的日益成熟,箱形截面由于能适应各种预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥,在短短的几十年内发展迅猛,但是已建预应力混凝土连续箱梁桥上的开裂情况却非常普遍。

本文作者对多座大跨径预应力混凝土连续箱梁桥裂缝病害调查分析和总结归纳的基础上,提出了预应力混凝土连续箱梁桥典型裂缝的预防控制措施,并探讨粘钢加固法加固变截面连续箱梁应该注意的几个问题。

关键词:变截面连续梁桥裂缝加固Abstract: In recent years, with the increasing maturity of bridge technologies of high strength concrete, high strength steel and prestress, box cross-section has been developed rapidly as it adapts various prestressed concrete continuous girder bridge and broadened bridge. However, there has a common problem of crack on the built prestressed concrete continuous box girder bridge.Based on the survey analysis and summary on crack of multiple long-span prestressed concrete continuous box girder bridge, the author proposes the prevention and control measures of the typical cracks, and discusses several matters of the steel pasting reinforcement for continuous box girder bridge with variable cross-section .Key words: continuous girder bridge with variable cross-section ; crack; reinforcement变截面连续箱梁桥由于其桥面受力合理、养护工程量小、行车舒适、材料节约及抗震性能强等优点,在我国交通建设中得到了广泛的应用。

浅谈变截面连续梁质量通病防治

浅谈变截面连续梁质量通病防治

浅谈变截面连续梁质量通病防治摘要:桥梁质量通病主要是指在桥梁建设过程中出现的量大面广,普遍存在,且治理具有一定难度的典型病害。

这些通病是桥梁建设质量的主要影响因素,也是质量病害防治的重点。

本文通过对变截面连续梁一些质量通病成因分析,提出合理的防治技术,达到提高桥梁工程建设质量的目的。

关键词:变截面连续梁;常见病害;成因分析;解决办法预应力混凝土连续箱梁多采用薄壁箱型截面,这种截面具有较大的抗弯和抗扭刚度,偏心荷载作用下整体受力情况好,而且该截面顶、底板面积较大,上面可以布置较多的预应力筋,并可同时承受正、负弯矩的作用。

由于预应力混凝土连续箱梁具有这些技术优点,所以它在中、大跨径桥梁中的应用较为广泛。

而大跨度变截面预应力混凝土连续箱梁桥出现腹板斜裂缝的现象已经非常普遍,根据现有的文献,许多学者认为病害的出现与桥梁挠度过大有着紧密的关系,腹板斜裂缝的发展往往与桥梁下挠增大同步发展,因此本文就大跨度预应力混凝土连续箱桥腹板斜裂缝问题以及挠度过大问题共同进行分析。

1.病害调查与分析在对大跨度预应力混凝土连续箱梁桥病害现状进行统计分析的基础上,对腹板开裂特征的分类、开裂机理与原因等进行了分析,可以得到如下结论性意见:(1)大跨度预应力混凝土连续箱梁桥出现腹板斜裂缝产生的原因很多,腹板斜裂缝有以下几个特点:①箱梁腹板裂缝一般在L/4跨附近较早出现,数量密集,而后向跨中与支座方向发展;②裂缝开展宽度一般在0.15mm-0.5mm之间,且夏季缝宽较冬季有所增大(增长约20%),较宽裂缝贯透腹板;③裂缝与主轴线成大约45(20~60之间)度角,与主拉应力的方向基本垂直,在结构上呈良好的对称性,通常腹板内侧的数量较多;④通常情况下腹板裂缝不能自动闭合;⑥腹板裂缝常与跨中下挠同时发生。

(2)有三种典型的腹板斜裂缝:一是在中性轴附近发生向上下发展的斜裂缝;二是从顶板与腹板交界处发生而后向下发展的斜裂缝;三是从底板锚固齿板后端发生而后向上发展。

预应力连续箱梁桥腹板斜向开裂分析及处治

预应力连续箱梁桥腹板斜向开裂分析及处治

2021年0引言预应力混凝土连续箱梁桥因其力学性能明确、便于施工,且刚度较大、动力性能较好,成为国内公路交通建设中中等跨径桥梁结构的常用桥型结构。

工程实践中设计阶段多依据梁单元进行计算分析,然后设定一个偏载系数计算空间效应的影响,往往导致关键截面配筋设计并不一定保守;另外,由于施工阶段质量控制不严,日益加大的运营荷载长期影响等原因,使得这类桥梁结构在使用年限内产生一些影响承载能力的病害,诸如顶(底)板顺桥向开裂、跨中下挠变形较大、箱梁腹板斜向开裂等。

其中尤以腹板斜向开裂最为常见,严重影响了桥梁结构的承载能力及耐久性。

根据某预应力混凝土变截面连续箱梁桥的病害检测结果,采用有限元软件对该桥腹板的斜向裂缝成因进行了验证计算和分析,并根据实际情况提出相应的处治措施,为相关专业人员进行同类桥梁病害分析及加固提供参考。

1桥梁概况及主要病害1.1桥梁概况某预应力混凝土变截面连续箱梁桥主桥长为300m ,按5孔桥布置,中间3跨为主通航孔,跨径70m ,边上2副孔45m ,边中跨比0.642。

上部结构采用单箱单室箱形截面,悬臂拼装施工;中支点根部梁高4.0m ,跨中截面梁高2.0m ;箱梁顶宽11m ,底宽6m ,顶板厚25c m ,底板厚21c m ;腹板除中墩两侧13m范围内厚35c m外,其余梁段腹板厚25c m 。

箱梁纵向预应力束采用符合国标标准的碳素钢丝,钢丝标准抗拉强度1600M P a ;竖向预应力钢筋采用 28m m精轧螺纹钢筋,间距按55c m布置。

该桥设计荷载为汽车-20、验算荷载为挂车-100,建成于1990年6月。

主桥总体布置见图1,主跨支点截面和跨中截面见图2。

1.2主要病害该桥主要的病害为箱梁腹板斜向开裂,具体特征为箱梁腹板内部斜向开裂较为普遍,裂缝数量较多,主要集中在70m跨箱梁0.2L ~0.4L 和0.6L ~0.8L 之间(L 指各跨箱梁的计算跨径),箱梁腹板外侧的斜向开裂较内侧少。

浅谈大跨径变截面连续梁桥的病害及加固处理

浅谈大跨径变截面连续梁桥的病害及加固处理

浅谈大跨径变截面连续梁桥的病害及加固处理浅谈大跨径变截面连续梁桥的病害及加固处理摘要:本文以沈阳市大成桥为例,介绍了大跨径变截面连续箱梁的常见病害情况、原因分析及其加固处理,并为国内同类型桥梁加固的设计与施工积累了实践经验,特此成文以供同行参考指正。

关键词:加固;大跨径变截面连续箱梁;腹板加厚;体外预应力加固中图分类号:U445.7+2 文献标识码:A一、原设计情况介绍大成桥主桥上部结构采用65.94+100+65.94m三孔变截面预应力混凝土连续箱梁,全长231.88m。

分离式左右幅桥梁总宽25.5m。

每半幅桥箱梁顶面宽度为12.5m,底面宽度为6.9m,翼缘板长为2.8m,箱梁根部断面梁高为5.5m,跨中及边跨合拢段断面梁高为2.3m。

底板厚度箱梁根部断面为70cm,跨中及边跨合拢断面为30cm。

顶板厚度为30cm,腹板厚度采用40cm、60cm两种。

主梁采用三向预应力混凝土结构,主桥纵向预应力钢束分顶板束和底板束两种,横向预应力钢束采用采用一端张拉方式,张拉端锚具采用GZ5-24型弗氏锚具,非张拉端配置DM5B-24镦头锚板;竖向预应力钢筋采用直径为25mm的高强精轧螺纹粗钢筋,采用梁顶一端张拉方式,配υ25轧丝锚具。

二、病害情况介绍该桥主桥在2009年进行全面外观检查,结果表明,该桥的主要病害是主梁的开裂和梁体下挠:(一)主梁开裂1)箱梁外表面开裂:大成桥主桥混凝土箱梁开裂现象严重。

该桥曾于2009年进行了桥梁检测,结果表明西幅桥主桥箱梁腹板处有两条沿腹板向上的斜裂缝,一条裂缝位于主桥南侧边跨距南侧边支点约10~15m,由腹板底部延伸到腹板顶部,裂缝宽度为0.69mm,长度约为3~4m。

另一条裂缝位于主桥南侧边跨距南侧边支点约15~20m,由腹板底部延伸到腹板顶部,裂缝宽度为0.39mm,长度约为4~5 m。

2)箱梁内表面开裂:箱梁内部混凝土开裂严重,且各跨裂缝特征相似。

箱梁内部裂缝有以下特点:①、各跨箱梁腹板和顶板均有裂缝,箱梁底板由于杂物堆积未见开裂现象。

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。

某PC连续箱梁典型病害及成因分析

某PC连续箱梁典型病害及成因分析

某PC连续箱梁典型病害及成因分析摘要:以某14跨预应力混凝土连续箱梁桥为工程实例,统计其上部结构典型病害状况,此桥箱梁主要病害包括顶板裂缝、底板裂缝、腹板裂缝及体外预应力筋锈蚀;并结合其设计、施工等因数,对典型病害成因进行系统分析;进一步从“设计、施工、运营”三个方面提出连续箱梁病害防治思路,为同类型桥梁的建设和养护提供一定的参考价值。

关键词:桥梁工程;连续梁;病害;成因分析中图分类号:U455.7文献标识码:0引言预应力连续箱梁桥具有适用跨径大,经济性好等特点,多应用于跨越河流、峡谷,现阶段,部分此类型桥梁服役时间已达到30年,其主梁已经呈现出较多类型的病害,对此类型主梁病害成因进行分析,有利于此类桥梁建设与养护工作的开展。

金恩[1]等采用实体单元对连续梁桥主梁开裂机理进行分析;较多学者[2-5]以各类连续梁工程实例进行病害分析,部分学者对连续梁桥加固提出合理思路;部分学者[6-7]对服役期间连续梁桥的承载能力进行分析。

结合现有研究成果,本文以某预应力混凝土连续箱梁桥为例,阐述此桥上部结构的典型病害状况,并结合桥梁特征对各类病害成因进行系统分析,进一步提出病害防治思路。

1工程概况某大桥主桥上部结构形式为预应力混凝土连续箱梁桥。

主桥1#-7#跨为变截面连续梁,跨径组合为50m+5×90m+50m,其中1#、2#、7#跨连续箱梁采用悬臂浇筑法施工,3#-6#跨采用悬臂拼装法施工;主桥8#-14#跨为等截面连续梁,跨径组合为7×42.8m,采用多点顶推法施工;主桥桥面宽度为20.5m,箱梁断面形式均为斜腹板单箱单室;变截面连续箱梁跨中截面梁高为2.5m,支点截面梁高为5.4m。

2主桥典型病害及成因2.1 变截面连续箱梁2.1.1 裂缝病害整体状况变截面连续箱梁混凝土表面共发现裂缝60条,其中箱外底板横向裂缝共10条,箱外底板纵向裂缝共38条,箱内顶板纵向裂缝共8条,箱外底板斜缝共2条,占总数的3.3%,缝宽0.06mm。

某变截面连续箱梁桥病害分析与处治

某变截面连续箱梁桥病害分析与处治

2 原设计复算
采用平面杆系有限元程序对原设计进行验算, 主要 控制截面验算结果如下: 荷载组合 I 时, 最大正应力及 主压应力均为 11.60MPa, 最小正应力为 1.44MPa; 在荷 载组合 II 时, 最大正应力为 12.10MPa, 最小正应力为- 0.16MPa, 最大主拉应力为- 1.97 MPa, 除组合 II 最小正
作者简介: 李承昌 ( 1963- ) , 男, 山东新泰人, 研究员, 从事公路桥梁工程研究。
2008 年 09 期(总第 45 期) 123
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应力出现很小拉应力外, 基本符合原设计规范要求。因 此, 在当时技术水平下, 设计对应力控制是比较合适 的, 但检查发现箱梁严重开裂, 除施工质量不佳外, 当 时的计算分析仅考虑箱梁产生竖向弯曲, 而对箱梁空间 效应产生的扭转和畸变变形用活载扩大系数考虑, 可能 没有完全覆盖这一因素的影响。
梁高 5m, 跨中梁高 2.3m, 顶板设 1.5%双向横坡, 腹板
( 7) 实测桥跨结构频率低于计算值, 说明箱梁刚度
厚 由 墩 顶 60cm 渐 变 至 跨 中 35cm, 底 板 厚 由 墩 顶 60cm 偏低。
渐 变 至 跨 中 30cm, 箱 梁 底 宽 8m, 两 侧 翼 缘 板 各 悬 出
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高逐渐减小, 预应力损失越来越大, 预应力对减小跨中 附近腹板主应力贡献更小; 多座桥的检查发现很多竖向 预应力钢筋没有张拉或张拉不到位, 失去了应有的作 用, 这也是导致腹板开裂的原因。
该大桥与国内同类桥型比较, 特别是与上游 5km 左 右的同类桥相比, 箱梁裂缝多, 跨中下挠严重, 顶板、 腹板多处渗水等等, 说明施工质量不佳, 这也是箱梁裂 缝的原因之一。

某预应力连续箱梁桥的病害原因分析与处置

某预应力连续箱梁桥的病害原因分析与处置

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2 裂缝情 况调查
对梁 体翼缘 板 与 箱 内顶板 裂缝 情 况 进 行 了详 细 调查 : 各跨 翼 板 存 在 较 多 的 横 向裂缝 , 缝 以 0 5~ 裂 . 101的间距 分 布 于翼 缘 底 面 , . 1 1 裂缝 形 态 为 中问 宽 两
头 窄呈枣核 状 , 裂缝 最大宽度 达 0 3 l 翼 板顶 面也 . 2f i m;
水泥
41 . 8 5 4 7 3 2 .
清水
7 . 5 6 6 . O 7

7 80 4 . 7 9 8 4 .
石料 外加剂 粉煤灰
l0 9. 2 5 10 2. 3 4 1. 1O 1. 】0 4 7 0. 4 0 0.
0 16 84 3
0 16 844 0 16 84 5
摘 要 : 预应 力 连 续 箱 梁桥 在 拆 模 时 发现 翼 板 和 顶板 出现 大 量 横 向裂 缝 。从 裂 缝 的 调 查 、 缝 出 现 的 原 因 、 某 裂 裂缝 对 结 构 的 影 响 以及 处 置 措施 等 方 面 进 行 r 为 全 面 的介 绍 。最 后针 对该 桥 梁 存 在 的 病 害 特 点 , 裂缝 的 封 闭 和 灌 缝 处 理 、 设 较 从 增 防 水 层 、 受 力 钢 筋 、 联桥 翼 缘 进 行 涂 装 等方 面 , 了处 置 措 施 。 增加 对 作 关键 词 : 应 力 ; 续 箱梁 桥 ; 害处 置 预 连 病
第 1期( 总第 1 1期 ) 5
2 1年 2 月 01
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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

预应力混凝土连续箱形梁桥常见病害及防治措施

预应力混凝土连续箱形梁桥常见病害及防治措施摘要: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。

某连续箱梁质量事故分析与处理

某连续箱梁质量事故分析与处理

某连续箱梁质量事故分析与处理摘要:产生工程质量事故的原因很多,设计、施工、材料等方面错误和失误以及用使用不当等都有可能产生质量事故,对工程质量事故的分析与处理,是保证工程质量的重要手段,本文就针对某连续箱梁在施工过程中出现的质量事故的处理实例。

关键词:连续箱梁;质量事故;分析与处理Abstract: It produces engineering quality the cause of the accident many, design, construction and materials of errors and mistakes and uses undeserved wait for may produce quality accident, and the engineering quality accident analysis and processing, is an important means of ensuring the quality of projects, this paper in the construction of a continuous box appeared in the process of quality accident treatment examples.Key Words: Continuous box; Quality accident; Analysis and processing一、工程概况某匝道跨线桥全长66m,采用2×27m预应力混凝土连续箱梁结构形式。

跨线桥桥面总体宽度为19m,双向4车道,横向分成左右两幅桥,上部结构主梁采用预应力混凝土连续箱梁,下部结构采用桩柱式桥墩,桥台采用重力式桥台。

桥梁位置平面见图1。

主梁采用C50混凝土,桥墩墩身采用C30混凝土,桩基采用C25混凝土,桥台采用C20片石混凝土,台帽采用C30混凝土。

某桥梁工程箱梁施工质量缺陷分析及处理

某桥梁工程箱梁施工质量缺陷分析及处理

某桥梁工程箱梁施工质量缺陷分析及处理【摘要】本文介绍广州市从化区某大桥建设工程,某段连续箱梁混凝土浇筑施工时,因故停工造成底板混凝土存在局部空洞,空洞部位预应力波纹管道、钢筋外露等影响梁体受力的质量缺陷事件。

本文从该工程施工质量缺陷的成因、处理工艺等多方面进行分析,最后通过灌注高性能混凝土修补处理,使该质量缺陷问题得以较好解决,为日后同类工程施工质量缺陷处理提供可鉴经验。

【关键词】桥梁;施工;缺陷;分析;处理1工程概况从化区某大桥建设工程位于广州市从化区流溪河中上游,桥梁横跨流溪河,该桥梁为连接国道G105线和国道G355线上的主要通道,主桥主跨跨径为(35+60+35)m,上部结构采用单箱双室变截面连续箱梁,腹板采用斜腹板。

主桥采用挂篮悬臂浇筑法施工,采用C55混凝土,下部结构采用实心板墩和桩基础。

该工程在进行某节段箱梁混凝土浇筑施工时混凝土泵车发生故障,不能工作且无法移动,故障短时间无法修好,施工作业平台上也无法容纳多台泵车作业,致使停工约五个半小时。

在泵车修复能正常使用后,完成了后续混凝土浇筑施工作业。

在主桥悬浇梁某节段底模拆除后,发现该节段底板混凝土底部出现了局部空洞,明显可见预应力波纹管道和钢筋,并存在多处施工裂缝。

图1桥型布置图2缺陷成因分析底板混凝土底部局部出现空洞、露筋及裂缝问题主要是混凝土浇筑时中间停工时间长,施工人工休整后重新施工时未复核停工前浇筑部位,造成新旧浇筑的混凝土振捣不到位、漏振。

初步分析考虑本节段病害范围较大,缺陷主要位于腹板底部附近受力敏感区,对结构受力有一定的影响,须补强处理。

经专业检测机构对空洞、露筋、裂缝及钢筋保护层厚度等指标进行测量,原设计单位验算复核后,认为缺陷虽削弱了受力截面面积,但对受力整体截面削弱比例较小,对结构影响不大,根据《公路桥梁加固设计规范》和《公路桥梁加固施工技术规范》相关规定,该缺陷问题可以采取修补措施进行处理。

3空洞情况及处理方案3.1空洞情况节段A箱梁底板存在4处空洞露筋,节段B箱梁底板中间存在1处空洞露筋,分别为:(1)节段A箱梁底底板中间存在2处空洞露筋,面积、深度分别为:A1=2.3×0.4m2,A2=0.8×0.3m2,h1=7cm,h2=8cm;左侧存在2处空洞露筋,面积、深度分别为:A3=0.6×0.3m2,A4=0.2×0.2m2,h3=9cm,h4=8cm。

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由表 1 可以看出, 跨中腹板内侧主拉应力最大值 3.43MPa, 最 小 值 2.61MPa, 主 拉 应 力 方 向 为 竖 向 ; 3/8 跨腹板内侧主拉应力最大值 2.81MPa, 最小值 2.54MPa, 主拉应力方向与竖直面夹角为 16oC; 1/4 跨腹板内侧主 拉 应 力 最 大 值 2.58MPa, 最 小 值 2.45MPa, 主 拉 应 力 方 向与竖直面夹角为 22°C。即在恒载、温度力作用下, 箱 梁腹板内侧的主拉应力在跨中最大, 由跨中向墩顶逐渐 减小; 跨中主拉应力方向为竖向, 由跨中向墩顶其与竖
梁高 5m, 跨中梁高 2.3m, 顶板设 1.5%双向横坡, 腹板
( 7) 实测桥跨结构频率低于计算值, 说明箱梁刚度
厚 由 墩 顶 60cm 渐 变 至 跨 中 35cm, 底 板 厚 由 墩 顶 60cm 偏低。
渐 变 至 跨 中 30cm, 箱 梁 底 宽 8m, 两 侧 翼 缘 板 各 悬 出
进行了大量研究, 但还没有统一认识。文章对某变截面连续箱梁建立的模型, 计算分析结果与检测的裂缝分布及
规律相符, 指出设计中没有考虑箱梁的空间效应和箱内外温差是引起腹板开裂的主要原因。提出加固方案, 分析
了加固效果, 可供同类桥参考。
关键词: 桥梁工程; 连续箱梁; 腹板裂缝; 桥梁加固
中图分类号: U448.21+3
以上主拉应力大小、分布、方向能很好解释箱梁腹 板内侧裂缝规律, 箱梁腹板内侧的主拉应力跨中最大, 由跨中向墩顶逐渐减小, 所以跨中裂缝宽度较大, 由跨 中向 1/4 跨逐渐减小。跨中主拉应力方向为竖向, 由跨 中向墩顶其与竖直面夹角逐渐增大, 所以裂缝在跨中水 平, 向 1/4 跨倾角逐渐增大。这很好解释了变截面箱梁 腹板裂缝及其规律, 说明箱梁腹板内侧裂缝主要是设计 中没有考虑宽箱效应和箱内外温差引起的, 因此加固时 应增加腹板刚度、强度、降低箱内外温差, 使箱内外温 差、活载作用产生的力主要由加固部分承担, 减小原腹 板应力水平。
表 1 次边跨控制截面箱梁腹板内侧主拉应力
表 2 次边跨控制截面腹板外侧主拉应力
124 2008 年 09 期(总第 45 期)
直面夹角逐渐增大。各截面主拉应力均大于 《公路钢筋 混凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范》( JTG 023- 85) 的 容许值, 与检测结果相符。
( 8) 在各控制截面最不利载位加载时, 各控制截面
3.85m, 箱梁顶宽 15.7m。连续箱梁为三向预 应 力 结 构 , 的 实 测 挠 度 小 于 理 论 计 算 挠 度 , 挠 度 校 验 系 数 在 0.4~
采 用 挂 篮 悬 拼 悬 浇 法 施 工 。 基 础 为 钻 孔 嵌 岩 灌 注 桩 基 0.98 之间; 各控制截面混凝土实测弹性应力基本小于理
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力等加固项目后各控制截面正应力的变化, 各控制截面 上下缘压应力储备均增加, 没有出现拉应力, 压应力最 大增加 1.64MPa, 远小于 C50 混凝土的容许压应力, 满 足规范要求。
5 结语
变截面连续梁桥腹板裂缝虽进行了大量研究, 但认 识尚未统一, 加固处理方法也有很大差异。早期的杆系 结构分析, 没能考虑自重使顶底板在横桥向弯曲产生的 应力, 空间分析也忽略了箱内外温差影响, 造成计算结 果与实测箱梁腹板裂缝分布不符, 无法解释裂缝产生原 因。
根据变截面箱梁腹板裂缝产生原因, 新建或加固设 计时应采取的主要措施有: 增设通风孔, 加强箱梁内外 空气对流, 减少箱内外温差; 箱梁竖向预应力钢筋布置 偏向腹板内侧, 增加腹板内侧预压应力; 加厚腹板、减 小箱宽, 降低自重在腹板内外侧产生的竖向应力。
参考文献:
[1] JTG D62- 2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 [S].
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某变截面连续箱梁桥病害分析与处治




李承昌 , 刘以谦 , 房清雷 , 沈 跃
( 1.北京公科固桥技术有限公司, 北京 100088; 2.济宁市公路局, 山东 济宁 272113)
摘 要: 变截面连续箱梁桥跨越能力大、造价经济, 近年得到广泛应用, 但建成后普遍出现腹板开裂, 国内外虽
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碱盐性, 在岩土锚固工程中具有光广阔的发展前景。
参考文献
[1] 袁勇,贾新,闫富友.岩石 GFRP 锚杆的可行性研究[J].公路交通科 技,2004,21(9):13- 15.
[2] 于清.FRP 的特点及其在土木工程中的应用[J].哈尔滨建筑大学学 报,2000,33(6):26- 30.
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高逐渐减小, 预应力损失越来越大, 预应力对减小跨中 附近腹板主应力贡献更小; 多座桥的检查发现很多竖向 预应力钢筋没有张拉或张拉不到位, 失去了应有的作 用, 这也是导致腹板开裂的原因。
该大桥与国内同类桥型比较, 特别是与上游 5km 左 右的同类桥相比, 箱梁裂缝多, 跨中下挠严重, 顶板、 腹板多处渗水等等, 说明施工质量不佳, 这也是箱梁裂 缝的原因之一。
由表 2 可以看出, 由于宽箱效应, 底板重力在腹板 外侧产生竖向压应力, 抵消了其他荷载产生的部分主拉 应力, 所以在整个跨度内, 主拉应力均较小, 在各种组 合下没有超过混凝土抗拉强度。但检查发现跨中附近腹 板外侧出现了斜裂缝, 从裂缝调查分布图观察, 裂缝均 分布在纵向弯起钢束末端, 并大致与钢束垂直。弯起钢 束锚具压力由锚具沿钢束方向成一定角度扩散, 在两钢 束间存在压应力空白区, 这可能是引起箱梁腹板外侧裂 缝的主要原因。
图 1 腹板典型裂缝分布图
( 4) 混 凝 土 表 观 质 量 较 差 , 存 在 大 面 积 蜂 窝 、 麻 面, 局部有孔洞、露筋、钢筋锈蚀, 部分施工节段接缝 不平顺, 顶板挂篮孔渗水严重。
( 5) 箱梁腹板内侧有较多斜向裂缝, 倾角从跨中向 支座逐渐加大, 在跨中附近裂缝走向近于水平, 而腹板 外 侧 裂 缝 较 少 ( 图 1) 。 底 板 底 面 有 较 多 纵 向 裂 缝 ; 顶 板纵向裂缝分布在跨中附近; 横隔板裂缝分布无规律
3 空间计算分析
为了分析腹板开裂原因, 采用空间模型计算分析其 受力状态, 箱梁自重采用加速度方式加载, 二期恒载、 汽车荷载采用节点力的方式加载, 温度模式采用控制点 加载方式, 纵向预应力采用节点力方式加载, 不考虑竖 向、横向预应力。
根据可能出现的荷载组合, 分别计算了自重+预应 力、箱梁上下缘温差 ( BS5400 升温模式) 、箱内降温 5°
础。
论计算应力, 校验系数差异较大, 一般在 0.75 左右, 但
大桥竣工通车 8 年后, 养护检查发现, 桥面铺装破 个别点校验系数大于 1。
损严重, 伸缩缝老化、破损、构件缺失, 箱梁顶板漏
( 9) 箱梁腹板裂缝宽度加载后有所扩展, 卸载后弹
水、腹板开裂严重, 危及桥梁使用安全。随即委托进行 性恢复。
采用空间模型计算了加固后原腹板内侧主拉应力, 计算结果见表 3, 由表 3 可以看出, 跨中主拉应力约减 小 1MPa, 1/4~3/8 跨主拉应力约减小 0.8MPa, 各截面主 拉 应 力 约 降 低 30%。 在 恒 载 、 温 度 、 汽 车 等 荷 载 作 用 下, 最大主拉应力为 2.53MPa, 小于《公路钢筋混凝土及 预应力混凝土桥涵设计规范( JTJ023- 85) 》规定的 C50 混 凝土抗拉强度容许值 2.70MPa, 达到了预期目的。
2 原设计复算
采用平面杆系有限元程序对原设计进行验算, 主要 控制截面验算结果如下: 荷载组合 I 时, 最大正应力及 主压应力均为 11.60MPa, 最小正应力为 1.44MPa; 在荷 载组合 II 时, 最大正应力为 12.10MPa, 最小正应力为- 0.16MPa, 最大主拉应力为- 1.97 MPa, 除组合 II 最小正
了质量检测和荷载试验, 检测发现的病害及试验主要结
论如下:
( 1) 桥面铺装出现大 量 纵 、横 向 裂 缝 , 多 处 网 裂 、
破碎, 导致桥面防水失效。
( 2) 全桥伸缩缝功能失效, 橡胶板断裂、松动、下
沉, 型钢松动、缺失, 跳车严重。
( 3) 与竣工资料相比, 箱梁各跨有较大下挠, 最大 跨中下挠 8cm。
C、箱 内 升 温 5°C ( 根 据 几 座 桥 健 康 监 控 资 料 , 实 测 箱 内外温差最大达 10°C) 、汽车等荷载在主要控制截面 腹 板内外侧表面产生的最大竖向正应力及剪应力, 计算结 果见表 1、表 2 ( 表中主拉应力方向为主拉应力与竖直 面的夹角, 以主拉应力顺时针旋转到竖直面为正值, 反 之为负值。) , 根据计算结果, 组合了控制截面腹板内外 侧的主拉应力也列在表中。
采用加厚腹板、增设横隔板增加了箱梁自重; 在箱 内施加体外预应力, 改善结构的应力状态的同时, 可能 会改变原结构的应力状况, 甚至会使某些截面出现拉应 力。为此计算了加厚腹板、增设横隔板、施加体外预应
表 3 加固后次边跨控总第 45 期) 125
以上计算分析表明, 考虑宽箱效应和箱内外温差 后, 即使不考虑活载作用, 跨中腹板内侧主拉应力就已 超过 C50 混凝土抗拉强度标准值; 而腹板外侧主拉应力 明显减小, 这就能很好解释变截面箱梁腹板内侧裂缝远 远多于外侧裂缝原因。为减小腹板主拉应力, 设计时在 腹板内布置了竖向预应力钢筋, 但随着由墩顶向跨中梁
文献标识码: B
1 桥梁现状
性。 ( 6) 预应力管道普遍存在未压浆现象, 未压浆预应
某 变 截 面 连 续 箱 梁 桥 , 跨 径 为 52m+3×80m+52m, 力钢束 ( 钢筋) 都存在锈蚀, 有些预应力管道积水, 加
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