斜交空心板桥病害成因分析及施工设计优化初探

《斜交空心板桥病害成因分析及施工设计优化初探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、斜交空心板桥病害成因分析及施工设计优化初探：由于对于斜交空心板桥结构研究较少，受力特性不明确，施工工艺粗糙，常造成裂缝等病害。本文着重从斜交空心板受力特性进行分析，探讨裂缝产生的原因，并对相关设计和施工工艺进行优化。　　　　关键词：斜交空心板桥病害设计施工优化　　　　为了满足地形或高速公路线性的需要，桥梁建设中经常采用斜交桥梁，空心板桥也因其结构简单，技术成熟得到广泛应用。但是由于对于斜交空心板桥结构研究较少，设计方法不完善，常造成裂缝等病害，这些病害严重影响桥梁的承载力和正常使用，对人民的生命财

2、产造成威胁。因此笔者对斜交空心板桥的裂缝产生的原因进行分析，对相关施工质量控制技术进行探讨。达到延长使用寿命，降低病害的发生率，使斜交空心板桥更好的为交通运输服务。　　　　1、斜交空心板桥病害现象　　随着斜交空心板桥在工程实践中的应用日益增多，伴随而来的病害问题也逐渐凸显出来，根据病害产生的位置及重要性，大体可分为主体结构病害和附属结构病害。　　（1）主体结构病害。斜交空心板板底混凝土密实程度不高，底板渗水和漏水的现象较多。两块空心板间湿接缝处易出现开裂甚至漏水现象，空心板麻面，由于保护层厚度不够

3、，露筋现象严重。边梁的横向裂缝沿腹板高度开裂，甚至接近顶板。混凝土开裂后出现结晶体。在顶板横向或板底纵向，常出现预应力空心板裂纹的问题。底板混凝土钢筋保护层的厚度不足，导致钢筋外漏现象的出现，使钢筋被脱模剂污染。　　（2）附属结构病害。斜交桥防撞墙在梁端处易断开，桥面变形缝附近往往出现贯穿的斜裂缝。易出现桥头路面塌陷，支座受力不均甚至支反力的出现导致支座变形严重的现象。理论支持线部分的底座平面不平整，预制板两端安设支座的位置高度不一致，从而使板产生扭曲力。　　2、斜交空心板桥病害成因　　（1）斜交

4、空心板桥传力复杂性导致病害　　根据国内外对斜交空心板桥的研究，由于弯扭耦合作用对斜交梁的影响，最大弯矩的发生位置往往不是出现在跨中截面，而是相对离钝角较近的位置。斜交桥梁受力较复杂，与正交桥有很大差别。钝角角隅出现较大的反力和剪力，锐角角隅处出现较小的反力，还可能出现翘起。结构易出现较大扭矩，同时对边梁靠近支承位置扭矩较大。板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢，随斜交的增大从跨中向钝角部位移动。处理在斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位的角平分线垂直方向，将产生接近于跨中弯矩值相当大的负弯矩。此外，主弯

5、矩的方向近似垂直于两边支承线，如图1所示，而在实际配筋中较少考虑传力方向的影响，成为造成病害的原因。　　　　图1　　　　（2）施工工艺和设计缺陷导致病害　　施工中，预应力空心板的芯模固定不牢，受到挤压力的作用使芯模上浮，使得空心板底板的厚度增加，为了保证截面高度一致，不得不减少顶板的厚度，使得顶板的厚度得不到保证，或者因此增加顶板的厚度，从而减少了桥面铺装层的厚度。水灰比也是影响截面开裂干缩的重要原因。由于支座反力不均匀，不均匀沉降的出现导致支座变形。斜交桥梁中，由于不垂直配筋的因素，混凝土的密实

6、度难以保证，振捣不到位也是预应力空心板的顶板和底板常出现纵向裂缝的重要原因。　　斜交桥梁的尺寸不规则，施工难度大，空心板的几何尺寸与设计不符合的情况时有发生，特别是长度的影响。斜交桥梁配筋复杂，除了布置垂直于桥梁轴心线的钢筋外为了防止翘曲现象的发生，还应布置垂直于梁端的斜向钢筋；张拉预应力时，桥梁的空心板厚度太小，底板出现纵向裂缝，导致预应力传递不到位。加上空心板绞缝混凝土脱落，空心板的横向联系不够，横向分布系数在设计中采用简化计算，桥梁的整体刚度与实际差别大，各板受力不均匀，变形缝深度达不到要求

7、，混凝土发生膨胀破裂。　　　　3、斜交空心板桥梁病害处理重要性　　人民的生命财产安全重于泰山，桥梁承担着连接线路，跨越江河的重任，往往是线路的控制工程，甚至是地标性工程，对桥梁病害处理的重要性就显得尤为突出。　　在修建较早的斜交桥梁中，由于当时人们对铺装功能、病害认识的局限性，有时存在钢筋用量不足，角隅处钢筋配置不合理，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。桥梁受到超载货车的作用，这使斜交桥梁存在极大安全隐患。　　桥梁有着投资大，成本高，使用年限久的特点。斜交桥梁在市政工程特别是立交以及特殊线路中

8、运用广泛，重新修建造成的损失巨大；因此在施工时便应充分考虑导致各种病害的因素，优化设计，提高施工质量和施工工艺，保证斜交空心板桥的质量。　　　　4、斜交空心板桥施工设计优化　　桥梁施工中，设计考虑不周的情况常有出现，为保障施工质量达到设计强度要求，笔者结合工作经验，总结斜交空心板桥设计与施工中的注意事项，以供读者探讨。　　（1）斜交空心板桥优化设计　　出于提高安全可靠性的考虑，减少弯扭耦合的影响，在跨中位置，应当采用对称配置，对称段的长度可以取（0.2~0.6）L或在跨中两端取L/