在用预应力连续梁、连续刚构桥箱梁开裂成因及处治技术研究

《在用预应力连续梁、连续刚构桥箱梁开裂成因及处治技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、在用预应力连续箱梁、连续刚构桥箱梁开裂成因及处治技术研究在用预应力连续梁、连续刚构桥箱梁开裂成因及处治技术研究报告简本1.研究背景与意义预应力混凝土箱梁结构起源于第二次世界大战后的欧洲，德国和法国分别率先把悬臂浇筑和悬臂拼装这两种施工技术运用到预应力混凝土箱梁桥梁上。从受力特点上来讲，预应力混凝土箱梁抗弯和抗扭刚度大，可以承受较大的正负弯矩和扭矩作用，特别适合悬臂施工，加上预应力的优点，使这种结构型式非常适合用于连续箱梁和连续刚构等大跨结构。同时预应力连续箱梁和连续刚构桥的造型简洁美观，整体性和连续性好，行车舒适，易养护

2、，施工便利，工艺较为成熟。因此，在世界范围内被广泛得到使用，在40~300m的经济跨径范围内，此类桥型是最有竞争力的桥型之一。从70年代开始，我国公路上开始修建大跨度预应力混凝土箱梁桥，进入80年代后，预应力连续箱梁桥和预应力箱梁连续刚构桥得到了迅猛发展，现已成为我国大跨度桥梁的主要桥型之一。在我国的高等级公路上修建了大量大跨度预应力箱形截面桥梁，主跨径达100m的桥梁数以百计，200m以上的也已超过了30座。但是，在运营过程中预应力连续梁、连续刚构桥箱梁的腹板、顶板、底板、横隔板以及锚固齿板等部位出现了不同形式的裂缝，

3、开裂程度轻重不一。这些裂缝的存在，对结构的安全性、耐久性和正常使用产生了十分不利的影响：（1）裂缝出现破坏了结构设计的计算假定条件，结构的受力由于刚度变化引起内力重分布，一些断面内力增加，导致这些断面的安全度降低，严重者甚至造成桥梁结构的破坏。（2）失去混凝土保护的钢筋会受到空气中有害物质的侵蚀，将加速钢筋的锈蚀，削弱桥梁的耐久性，缩短结构的使用寿命，特别是预应力钢束（筋）的腐蚀属“高应力腐蚀”，其危害性更大。（3）裂缝削弱箱梁的刚度，使箱梁变形增大。国内主跨245m的某大桥由于出现了大量裂缝，跨中严重下挠，最大达32c

4、m。10在用预应力连续箱梁、连续刚构桥箱梁开裂成因及处治技术研究目前公路管理部门对于出现大量裂缝的桥梁一般都采取了限载限速的措施，大大削弱了桥梁的使用功能。近年来，我国公路在用预应力连续梁、连续刚构桥箱梁开裂问题尤为突出，已引起科研、设计和管理部门的广泛关注。迫切需要探明箱梁结构裂缝产生的机理和形成规律，改进和完善设计、施工措施，了解箱梁开裂后的使用性能，以及研究相应的加固处治方法，为此类桥梁的设计、施工、养护提供技术支持。2.研究目标本项目在我国预应力箱梁开裂成因分析和处治技术方面已取得的理论与应用成果基础上，对预应力

5、连续箱梁、连续刚构桥箱梁开裂问题进行系统的研究。通过本项目的研究，明确在用预应力连续梁、连续刚构桥箱梁典型裂缝的产生原因，探寻先进、经济、实用的预应力箱梁检测技术，探讨开裂预应力箱梁桥安全性评估方法，并提出实用、有效的预应力连续箱梁、连续刚构桥箱梁开裂的防治措施和加固技术。3.主要研究内容及实施方案3.1主要研究内容本项目共分4个专题，各专题包括若干分项，具体如下：3.1.1专题1：预应力箱梁裂缝调查及检测技术研究(1)预应力箱梁裂缝调查(2)预应力箱梁检测技术研究3.1.2专题2：预应力箱梁开裂成因分析研究(1)结构参

6、数的平面分析(2)箱梁空间效应分析(3)箱梁温度梯度模式的影响研究(4)设计因素影响分析及改进措施研究(5)施工因素影响分析及改进措施研究10在用预应力连续箱梁、连续刚构桥箱梁开裂成因及处治技术研究3.1.3专题3：预应力箱梁开裂后的性能研究(1)裂缝对预应力箱梁结构刚度、承载力的影响研究(2)预应力箱梁开裂后结构安全评定指标的研究3.1.4专题4：预应力箱梁维修加固技术研究(1)裂缝封闭技术研究(2)结构补强技术研究3.2具体的实施方案3.2.1专题1的研究实施方案（1）预应力箱梁裂缝调查对公路在用预应力连续箱梁、连续

7、刚构桥箱梁在全国范围内进行调查，了解我国箱梁开裂的基本状况。一方面为本课题的研究提供全面的资料，另一方面为此类桥梁的养护、加固计划安排提供依据。调查采用“由面到点”两阶段调查方式，即通过向全国公路有关部门发放调查表进行普查，在此基础上对典型和状态完好的桥梁进行重点调查，现场检查箱梁的开裂状况。普查项目主要有：结构形式、总体参数、预应力钢束布置形式和类型、结构变形、裂缝形式和分布、过桥车辆超载情况等方面。在详细调查阶段，除现场观察箱梁内外表面裂缝的形态特征和分布外，补充和核实普查资料，收集有关桥梁的设计、施工、监理、运营等

8、资料。对调查的箱梁裂缝进行分类，了解裂缝特性，归纳出典型裂缝，并对其可能成因进行初步总结，为下一步的理论分析确定其开裂原因奠定基础。（2）预应力箱梁检测技术研究①开裂区混凝土强度检测开裂区混凝土强度是指有裂缝存在，其间距足够大的区域混凝土，在受压达到破坏极限时的应力值，为分析预应力箱梁开裂成因和加固设计提供依据。在通