空心板桥铰缝病害成因分析与预防及维修加固研究

１ ． ３ 运 营方面
１ ． ３ ． １ 裂 缝 的影 响 。小跨 径 板 桥 的桥 面 铺装 的裂
步 腐蚀 铰缝 内混 凝 土 ，形 成 恶性循 环 。 由铰缝 破坏 而
导致 的 桥面 铺 装层 纵 向裂 缝 极 大 地 削弱 了桥 梁 的横 向 刚 度 ， 使 得 荷 载横 向 分布 不均 匀 ，严 重 时 造 成 单 板 受 力 ，同 样 的 荷 载 等 级 ， 单 板 受力 的最 大 活 荷 载 将 增 加 ４ ０ ％ ￣７ ０ ％ ，导致 桥梁 整体 承载 能 力和稳 定性 大 幅下 降 ， 使每 个 板 的受力 大幅 增加 ，加 速 梁板 的损坏 ，加 之 我 国
续 刚度 较差 ，当荷载 作 用在 铰缝 处时 ，铰 缝 间的桥 面铺 装 必然 为 受力 薄弱环 节 ，导 致桥 面铺 装破 坏 ，进 一步恶
文章 编号 ；１ ０ ０ ９ ． ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ５）０ ２ — ０ １ ０ ８ — ０ ２
经桥 梁 病害 调查 统计 ，发现 我 国现役 空 心板 桥 中普 遍 存 在 铰 缝 破 坏 的 现 象 ， 损坏 初 期 ，主 要 表 现 为 铰 缝 与 空 心板侧 壁相 分离 ，雨雪 水大 量渗 入并轻 度腐 蚀 混凝 土 ：若 养护 维修 不及 时 ，破 坏程 度进 一步 恶化 ，主 要表 现 为 受 水 严 重 侵 蚀 ，混 凝 土 几 乎 完 全 脱 落 、压 磨而 粉 碎 ，丧 失 力学 性能 ，使 空心 板失 去横 向连 接 能力 ，并 导 致 桥 面铺 装 出现纵 向裂 缝 ，雨水 、杂 物渗 入铰 缝 ，更进
徐变 及 新 旧混凝 土 的接触 问题 。由于铰 缝 处 的横桥 向连
１ ． ３ ． ４ 养 护 维修 不及 时 。对桥 面 积 水 、杂 物 未及 时清 除；未 对桥 梁定 期养 护 ；病害 产生 后未 及时 维修 加
固 。以上现 象都 导致 病 害产 生及进 一步 恶化 ，影 响桥 梁
使 用寿 命 。
约束 时更为 严重 。 １ ． ３ ． ３ 超 载 作 用 。在 车 辆荷 载 作用 下 ，铰 缝处 于 底端 受拉 、顶 端受 压 、竖 向受剪 的复 合应 力状态 ，车辆 超 载 严 重 ，使 铰 缝 内力 过 大 。超 载对 小跨 径 桥 更 为 不 利 ，因为 车辆 超载 在 小桥荷 载总 效益 中所 占比例远 大于 大 中桥 ，另 外 ，小桥 的横 向分布 效果 差 ，小桥 铰缝 破坏
空心板桥铰缝病害成因分析与预防及维修加固研究
王 瑞 达
（ 兰州 交通 大学，甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
摘要：铰缝病害是现役 空心板桥的常见病害，且相关人员不太重视 ，但铰缝破坏对空心板桥的受力Ｉ 陛能有很大 影响。文章从设计、施工、运营三方面分析了空心板铰缝病害的成因，并根据病害的成因，从这三方面提出了
一
１ ． ２ 施 工方 面 空 心板 设计 图纸 中 ，铰缝 预 留尺 寸小 ，施 工时 ，铰 缝 内 的混 凝 土 只能插捣 ，无法振 捣 ，影 响 了铰 缝混 凝土 的密实度 。施工 过程 中存在 一 定 的质 量 问题 ，凿毛 不 彻
底、部分铰缝稍宽，部分铰缝以木条填充等，也是病害
产 生 的原 因之一 。
比大 中桥 更严 重 。
１ ． １ 设计 方 面
首先 ， 以往铰 接 板 的计算 理 论均 忽略 铰缝 受拉 和 受 压 的情 况 ，且 铰 缝 受 剪 计 算 图式 与 实 际 受 力 状 态 也 有
一ຫໍສະໝຸດ Baidu
定的差别，车辆轴重荷载在换算为等效半波正弦荷载
后 ，二者 荷载 总 效应 虽接 近 ，但 车 轮荷 载集 中作 用 处铰 缝 间的局 部剪 力 要 比按半 波正 弦换 算荷 载作 用 下 的值 大 很 多 ，板 梁 间预 埋连 接筋 薄 弱 ，抗 拉 能力低 ，有些 甚至 被拉 断 ；此 外 ，设计 时 没有 充分考 虑绞 缝 混凝 土 的收缩
目前车 辆超 载超 速现 象严 重 ，更 加重加 速 了板 的破 坏 ，
缝主 要 以铰缝 处 的开裂 最为 严重 ，主 要原 因是主 梁 自身 抗弯 刚度 较大 ， 竖向挠 度小 ，但 桥梁 的横 向刚度 较 小 ， 铰缝 间 的铺装 层 受弯剪 作用 ，以抗剪 为主 ，在 多次 重 复 荷载 作用 下 ，沿板 缝 间纵 向开裂 ，当桥梁 超载 运 营时 ， 主梁 挠度 加 大 ，更加 剧 了桥面铺 装 的纵 向开裂 ，铰 缝混 凝 土 和 铺 装 层 产 生 裂缝 ，经 过 腐 蚀 性 雨 水 、 杂 物 的破 坏 ，形成 恶性 循环 ，加速 了铰 缝病 害 的恶 化 。 １ ． ３ ． ２ 次 内力作 用 。桥 面 铺 装和 板 梁 间 的温 差 产
２ ０ １ ５ 年第２ 期 【 总第３ １ ７ 期）
中阂高 ｌ 舞 ｆ ｝ 技术 企 址
ｃ Ｈ１ ”＆ １ １ｉ ． ｔ ’Ｅ ｃ” Ｈ ｒ ＃ｏ ｌ ； ｔ；
ＮＯ ． ２． ２ ０ １ ５
（ Ｃ ｕ ｍｕ Ｖ ｅ ｌ ｙ Ｎ Ｏ． ３ １ ７）
预防铰缝病 害产生 的措施 ，对 已形成的病 害提 出了维修 与加 固措施 。
关键词 ：空心板桥 ；铰 缝病害；成 因分析 ；预 防；维修加 固
中图分类号 ：Ｕ４ ４ ５
文献标识 码 ： Ａ
ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． １ ３ ５ ３ ５ ／ ｊ ． ｅ ｎ ｉ ｄ ． １ １ － ４ ４ ０ ６ ／ ｎ ． ２ ０ １ ５ ． ０ １ ５ １
超 出板 的承 载 能力极 限状 态 ，影 响行 车安 全及 桥梁 的使
用 寿命 。
１ 铰缝破 坏 的主要 原 因
本 文 从铰 缝 的设 计 、施 工 、运 营三 个 方面 对铰 缝破
坏 的 原因进 行分 析 。
生的次内力，桥面铺装收缩徐变产生的次内力，使得桥 面铺装及铰缝受拉，尤其当板梁的横向变形受到锚栓等