钢混组合梁桥病害成因及其加固措施探讨

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1、钢混组合梁桥病害成因及其加固措施探讨【】在城市立交桥建设中，钢一混组合梁也以其跨越能力大，建筑高度小，抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用，建成了以北京航天桥（主跨73m）、朝阳桥（主跨64m）、淮安市长征桥（跨径18.5m3om18.5m）为代表的一批钢一混组合连续梁桥，取得了较好的技术经济效益。但因环境及缺少定期维修等种种原因，既有钢一混组合梁桥在运营若干年后,会出现不同程度的病害问题。本文主要对此类钢-混组合梁桥常见的病害及加固措施进行了探讨。　　【关键词】梁桥病害；成因；加固方法　　　　1常见

2、病害及成因分析　　应该指出的是，国内既有钢一混组合梁桥目前的运营状况较好，出现的问题也不算严重，但是未雨绸缪，随着该类型结构形式桥梁在国内的进一步推广使用，以及由于经济快速发展带来的对桥梁功能要求的提高，对其进行病害分析及加固策略研究也是必要的。根据已有文献资料的研究报道以及现场调研表明，钢混组合梁桥常出现以下几种病害。　　1.1桥梁承载力不足，不能满足既有交通荷载要求　　该类情况下的既有钢一混组合梁桥本身并没有出现明显的病害现象，只是一方面由于桥梁本身的原因，例如使用时间较长，从桥上所通行的车辆载重及流量的增

3、长等，使得桥梁功能退化，不能达到原有设计功能；另一方面是由于经济水平快速增长的需要，既有桥梁已不能满足经济的需求，需要对现有桥梁进行加固加宽。笔者将该种情况列为既有钢一混组合梁桥所面临的一种问题，通过加固或可解决。　　1.2裸露钢梁的锈蚀　　钢梁暴露在空气、水汽、工业烟尘以及其他化学和污染物的环境当中，容易发生化学反应或者是电化学反应，尤其是当油漆退化以及桥面板防水失效时。油漆防护是保证钢梁耐久性的重要手段，也是钢桥维护的主要项目，因此当油漆退化后，其直接后果就是导致钢构件锈蚀，如若发生在设计控制部位，将严重降

4、低结构的疲劳性能及承载能力。桥梁端部的伸缩装置，支座附近、桥面结构，箱形截面构件里侧以及组合梁结合面处等易于积水和积尘的地方是容易发生锈蚀的部位，造成钢构件板厚变薄。在钢梁构件的焊接点处也容易发生锈蚀。　　1.3钢梁疲劳　　钢结构桥梁在汽车荷载作用下，容易产生疲劳裂纹，可能导致构件脆性断裂。引起构件疲劳开裂的内因主要是材料缺陷和应力集中，外因主要是重复活载作用下产生的应力循环。超载、车辆撞击和截面锈蚀等因素增加了裂纹扩展和构件断裂的可能性。现场检测表明：目前公路桥梁的车辆荷载具有轴重大、行驶速度快、通行流量大的

5、特点，容易导致钢结构桥梁出现疲劳破坏事故。　　1.4钢一混组合连续梁混凝土翼板纵向开裂　　剪力键在钢一混凝土组合梁中起着重要的作用，主要用来承担钢梁与混凝土翼板之间的纵向水平剪力，并抵抗两者之间的掀起作用。钢一混凝土组合梁中，相当宽的混凝土翼板沿一个狭窄的接触面承受钢梁通过剪力连接件传来的剪力，将在混凝土翼板的结合面附近产生较大的剪应力。所以在组合梁中，尤其是单排栓钉连接的T形截面组合梁常发生混凝土翼板的纵向开裂。混凝土翼板的纵向开裂将导致混凝土翼板的纵剪强度成为梁破坏的控制条件，如果没有足够的横向钢筋来约束裂

6、缝的发展，组合梁的剪力连接程度就有会降低，而使得组合梁达不到设计承载力而提前破坏。从国内外许多试验和资料来看，这一问题是较为普遍和严重的。　　1.5钢一混组合连续梁负弯矩区混凝土桥面板横向开裂　　混凝土翼板受压，钢梁受拉是钢一混凝土组合梁的最有利受力状态，但是在连续梁中支点负弯矩区不可避免的会出现混凝土翼板受拉而钢梁受压的不利状态，易在中支点负弯矩区出现混凝土开裂的情形，当负弯矩区处混凝土裂缝较大时，将会导致混凝土板中钢筋锈蚀，影响结构的耐久性，同时开裂严重还会使得箱内漏水、腐蚀，影响结构的外观，给人们以不安全

7、感。　　1.6混凝土桥面板局部破裂或腐蚀　　由于重载交通的反复作用、桥面防水失效及融冰盐的化学腐蚀作用，使得混凝土桥面板局部或大面积开裂、损伤严重，混凝土板中的受力钢筋出现锈蚀，进而使得混凝土桥面板承受局部车轮荷载的能力明显下降。从某种意义上讲这将降低桥梁的承载能力，同时也降低了桥梁的适用性和耐久性。　　1.7剪力键剪断　　剪力键的作用是保证桥面板混凝土及钢梁共同工作，因此它承受着巨大的纵向剪力作用。对于经常超载的桥梁，由于纵向剪力过大或者反复作用导致剪力键疲劳将会导致剪力键弯曲或剪断。出现这种情况时会明显地发

8、现梁段的钢梁与混凝土桥面板间发生相对错位，这时，剪力键起不到应有的作用，组合梁桥已演变成迭合梁桥。　　1.8其他问题　　早期较低设计荷载水平的钢一混凝土组合梁桥，由于超载严重，再加上长期暴露在潮湿空气和雨水等环境中，容易使连接螺栓或铆钉松动或断裂，因此需要进行更换或加固。近年来由于寒冷地区融冰盐的大量使用，使得钢一混凝土组合梁的伸缩缝、排水管等附属设施破损严重，再加上缺乏定期的养护维修