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大跨徑梁式橋病害產(chǎn)生原因分析
發(fā)布時間:2014-07-15
1、主拉應(yīng)力斜裂縫,以及垂直裂縫的原因(1)設(shè)計上缺乏主動控制梁橋恒載下?lián)现档囊庾R。正確地重視強(qiáng)度和應(yīng)力驗算,但不重視施工階段撓度的控制,以為通過施工控制,即調(diào)整模板高程及設(shè)預(yù)拱度即可解決。恒載撓度可達(dá)相當(dāng)大值。徐變下?lián)弦泊蟆TO(shè)預(yù)拱度是被動的,不能減小徐變下?lián)峡偭俊?br />
(2)對混凝土徐變的嚴(yán)重性和長期性認(rèn)識不足,自重內(nèi)力占很大比例,必須輕型化。理論厚度小,徐系數(shù)大。一些梁橋,往往5年以后,下?lián)先栽诶^續(xù)。
(3)部分活載也會產(chǎn)生徐變撓度。部分活載實際成了“恒載”。
(4)片面強(qiáng)度縮短施工周期,注意混凝土強(qiáng)度,不重視加載齡期。過早加載會產(chǎn)生以下后果。
①混凝土彈性模量增長滯后于強(qiáng)度的增長,強(qiáng)度達(dá)到時彈性模量僅為設(shè)計70%或更少。預(yù)應(yīng)力彎矩不能完全抵消自重彎矩時,加大彈性下?lián)稀?br />
②早期加載,徐變系數(shù)增大,3d加載比7d加載大15%-20%。預(yù)應(yīng)力徐變損失大,徐變撓度大。
(5)有效預(yù)應(yīng)力不足。
①預(yù)應(yīng)力徐變損失大。
②管道損失,k,u,大。
及漿體離析,底板束跨中上部有水,鋼束銹蝕。
(6)梁體開裂,剛度降低,撓度加大。
2、預(yù)防對策
2.1 梁有足夠的正截面和斜截面強(qiáng)度
(1)按施工步驟計算內(nèi)力,防止彎矩計算偏小。
(2)充分考慮徐變對內(nèi)力的不利影響。
2.2 設(shè)計中控制梁的恒載撓度
(1)正常使用極限狀態(tài)中L/600是對活載而言。
(2)要控制恒載撓度,作為設(shè)計依據(jù)。
(3)彈性下?lián)辖^不超過L/3000,徐變下?lián)辖^不超過L/1400,鋼束用量有所增大,不留后患。
(4)用預(yù)應(yīng)力束未抵消梁的自重彎矩,所謂“零彎矩”,截面應(yīng)力均勻,即使有徐變,也是軸向變形。
(5)適當(dāng)增加底板束,并預(yù)留體外備用束。
(6)合攏主跨前,在懸臂施加水平力,向邊跨對頂。
2.3 嚴(yán)格施工質(zhì)量控制
(1)嚴(yán)格控制線形,控制預(yù)應(yīng)力張拉。
(2)混凝土加載齡期,,不宜少于7d。其他5d,真空壓漿,滿足泌水性要求,及早進(jìn)行工地預(yù)應(yīng)力損失試驗。
3、梁體開裂
斜裂縫、縱向裂縫、垂直裂縫、底板混凝土劈裂、橫板裂縫、齒板裂縫等。
3.1 主拉應(yīng)力斜裂縫(腹板上最多)
首先發(fā)生在剪應(yīng)力最大的支座附近,與梁軸呈--,向受壓區(qū)發(fā)展,向跨中方向發(fā)展。箱內(nèi)斜裂縫比箱外嚴(yán)重。斜裂縫寬度<0.2 mm,且長、寬、數(shù)量已穩(wěn)定,可視為無害裂縫。
(1)按三維平面分析,計算主拉應(yīng)力偏小,(重要原因之一)不考慮橫向影響,主拉應(yīng)力偏小。由于底板自重及上翼緣懸臂,腹板內(nèi)側(cè)橫向拉應(yīng)力(內(nèi)側(cè)裂縫嚴(yán)重原因)活載、溫度梯度,張拉底板束的徑向分力均使腹板產(chǎn)生豎向拉應(yīng)力。箱形截面扭轉(zhuǎn)、翹曲、畸變使腹板剪應(yīng)力加大。
(2)取消彎起束
①用縱向束和豎向預(yù)應(yīng)力克服主拉應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力筋長度短,損失大,預(yù)應(yīng)力得不到保證。
②梁端取消彎起來,引起梁端出現(xiàn)斜裂縫,認(rèn)識梁必須有彎起束。
③主墩兩側(cè)出現(xiàn)斜裂縫,已認(rèn)識不妥,重新設(shè)置彎起束。
(3)根部區(qū)段腹板偏薄,配置普通鋼筋偏少。
(4)對豎向預(yù)言力重視不夠,操作不規(guī)范,預(yù)應(yīng)力不足。
(5)盲目搶時間,工作面上開裂,新橋壓漿,剪應(yīng)力增大5-8倍,主拉應(yīng)力成倍增加。
預(yù)防對預(yù)防對策:
(1)保證有足夠的斜截面強(qiáng)度。
(2)計算主拉應(yīng)力,必須考慮橫向影響。
(3)必須配彎起束,同時設(shè)豎向預(yù)應(yīng)力束,后者。必須兩次張拉。
(4)適當(dāng)增加腹板,尤其根部腹板厚度及普通鋼筋含量,加密箍筋。
3.2 垂直裂縫(較少出現(xiàn))
全全預(yù)應(yīng)力設(shè)計,不允許出現(xiàn)垂直裂縫原因:
(1)有效預(yù)應(yīng)力不足。
(2)梁自重偏大。
預(yù)防對策:
(1)考慮施工允許誤差的自重增量,控制施工線形。
(2)足夠的正截面強(qiáng)度。
(3)適當(dāng)增加底板束。
3.3 縱向裂縫(較少出現(xiàn))
(1)超載
(2)設(shè)過大的縱向預(yù)應(yīng)力,縱向壓縮,橫向有拉應(yīng)變,沿管道開裂,銹蝕危險大。
(3)板底中部開裂,雙壁墩建成后過長時間才修,收縮裂縫。
(4)箱梁自重(底板、上緣懸臂)及其他因素,腹板內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力而開裂。
(5)橫向都用固定支座。
(6)底板預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生徑向力而產(chǎn)生開裂。
(7)頂板鋼筋多,預(yù)應(yīng)力筋偏位較大,使下緣開裂。
(8)水化熱,在底板較厚的梁根部,底板出現(xiàn)縱向縫(超過當(dāng)時混凝土允許拉應(yīng)力)。
(9)溫度梯度小,引起拉應(yīng)力。
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