《大跨径桥梁论》word版

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1、大跨径梁式桥的主要病害目前在我国大跨梁式桥，存在一些较常出现的病害。概括起来，有两大类，即：一、跨中下挠；二、梁体开裂。总的来说，跨径80—100m以下的梁桥，病害较少些；跨径100—160m的梁桥，病害就多些；跨径160m以上的梁桥，病害就较重些。一、大跨径梁式桥的跨中下挠是一个较普遍的现象。尤其是一些大跨径梁式桥，跨中下挠与梁体跨中段垂直裂缝或大量斜裂缝伴随出现，其下挠可达到相当大的数值，病害较严重。黄石长江公路大桥跨中下挠，最大已达到33.5cm，折合跨径的1/729，当然同时出现大量的主拉应力斜裂缝与跨中区段垂直裂缝。根据已发表的资料，虎门大桥辅航道桥跨中下挠，最大已达到22cm

2、，折合跨径的1/1227，与此同时跨中存在一些垂直裂缝，及主拉应力斜裂缝。此下挠值已远远超过原设计预留值10cm。最近由于垂直裂缝的发展，下挠值又增大到26cm，折合跨径的1/1038。跨中下挠的原因分析如下：（一）对混凝土徐变的严重性和长期性，认识不足。混凝土徐变，是梁桥下挠重要原因之一。大跨径梁桥的恒载内力，占总内力的80%、甚至90%以上。为减小恒载内力，必然要走轻型化的道路。由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》可知，混凝土构件的理论厚度越小，徐变系数越大。梁的箱形板件越薄，理论厚度就小，就有较大的徐变系数。一些大跨径梁桥，例如虎门大桥辅航道桥，历时5年以后，下挠仍在继续

3、。9（二）设计上缺乏主动控制梁桥恒载下挠值的意识设计上非常重视施工各阶段的强度和应力验算，这是正确的，但对于施工各阶段控制挠度的重要性认识不充分，认为可以通过施工控制，调整模板标高与设预拱度即可得到解决，而没有有意识地去主动控制施工阶段下挠值。恒载下挠就可以达到一个相当大的数值。徐变下挠与恒载弹性下挠大体成正比。恒载弹性下挠越大，徐变下挠也就越大。设预拱度是被动的，它可以抵消一部分下挠，但却丝毫不能减小徐变下挠总量。（三）片面强调缩短施工周期施工单位往往希望缩短施工周期，再加上过去一些设计图纸上往往仅标明，混凝土强度达到设计要求强度的多大百分比后，即可张拉预应力，而没有对混凝土的加载龄期

4、提出要求。过早加载，可能引起两个后果：1、早期混凝土弹性模量的增长滞后于强度的增长，混凝土虽达到规定强度要求，但混凝土弹性模量往往仅达到设计值的70%甚至还小些。因此在预应力弯矩不能完全抵消自重弯矩时，会使施工阶段弹性下挠值增大。2、早期加载，使混凝土徐变增大。由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的混凝土徐变系数终极值可见，3天加载与7天加载比较，徐变系数终极值增加15%，甚至20%。过早加载会不仅使预应力的徐变损失加大，而且使徐变挠度增大。由于预应力的徐变损失是随时间而逐步完成的，因此梁桥在建成后，总还有因预应力徐变损失而导致的恒载挠度的存在。9（四）部分活载也会产生徐变挠

5、度过去，徐变挠度只对恒载而言。现在情况不同了，在繁忙交通的路段上，桥上车流日夜不断，部分活载也实际成了“恒载”，也会产生徐变挠度，导致下挠增大。（五）施工质量上也还存在一些缺陷1、有的工地上，对进行预应力损失试验重视不够，没认真去做。现在确实有些试验表明，预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失，比设计采用值大很多，甚至差几倍。如果忽视这点，就无法在施工中进行调整，这样就会导致有效预应力不足，下挠增大。2、预应力管道的压浆，存在不饱满有空隙，或者浆体离析的现象。浆体离析，往往使上凸的底板预应力束的跨中部分泡在水中，易锈蚀而减小有效面积，导致有效预应力不足。一些旧桥加固的实践也表明，管道

6、中流出的是带铁锈的黄水。这两点以及上面分析的预应力钢筋预应力徐变损失的加大，都不但会增大梁跨中的下挠，而且可能导致梁正截面强度的不足而出现垂直裂缝。（六）梁体开裂，挠度加大梁体在下挠的同时开裂，不论是斜裂缝或垂直裂缝，都会导致梁的刚度降低，会使挠度加大，尤其在较严重的斜裂缝和垂直裂缝时。跨中下挠的预防对策：1.梁有足够的正截面和斜截面强度9鉴于跨中下挠往往与垂直裂缝与斜裂缝一起发生，相互促进恶化，因此保证梁有足够的正截面强度和斜截面强度是首要的。恒载内力一定要按结合实际施工步骤进行，以防止负弯矩计算值偏小。计算中要充分考虑徐变的不利影响。2.设计中要控制梁的恒载挠度在一个较小值。在《公路

7、钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的正常使用极限状态中，规定了活载作用下的梁桥挠度不得大于L/600，而对恒载挠度未作规定，认为用预拱度即可解决。从目前大跨径梁桥出现下挠的情况看，这是不够的，极有必要在正常使用极限状态中，补充规定恒载挠度值，在设计中予以执行。此规定值可以从调查现有大跨径梁桥的挠度着手，并从理论上分析下挠与开裂的关系而确定。在此恒载挠度下，梁仅有下挠而不开裂。从目前的认识，可暂按L/1400考虑。徐变终极值要按桥