超载损坏桥梁的成因分析及预防与维修加固措施研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第3期河南科学V01．25No．32007年6月HENANSCIENCEJun．2o07文章编号：1004—3918(2007)03—0465—04超载损坏桥梁的成因分析及预防与维修加固措施研究高晓燕(河南省交通规划勘察设计院，郑州450052)摘要：针对超载车辆产生桥梁损坏问题，分析了超载车辆对不同结构的桥梁产生的损伤形式；给出了桥梁损伤调查和检测的一般方法；讨论了超载车辆对桥梁结构损伤的预防措施，并对损伤桥梁的维修与加固进行了初步探讨．关键词：超载车辆；桥梁损坏；成因分析；预防措施；维修加固中图分类号；U4J43文献标

2、识码：A随着我国经济建设的飞速发展，公路运输在国民经济中占的地位越来越重要．但是在巨大市场利润的诱惑下，几乎所有的货运车辆都不周程度地存在超载现象．往往超载车辆的荷载远远超过了公路和桥梁的设计承受荷载，致使路面损坏、桥梁断裂，正常使用年限大大缩短，甚至某些公路桥梁运营一两年，就因超载造成桥面开裂等原因，不得不提前大中修．据统计，全国公路每年因车辆超限超载造成的损失超过300亿元，给国家财产造成了巨额损失．因此，分析超载车辆对桥梁结构所造成的损坏，有针对性地采取～些预防和维修加固措施，具有重要的实际意义．1超载车辆造成桥梁损坏情况分析超载车辆是指重量接近或超出桥梁实际承载能力的车

3、辆．超载车辆的种类，车辆的纵向间距以及车辆的轴重和总重，对桥梁结构的荷载效应(轴向力、剪力、弯矩、扭矩等)有很大影响．由于我国在“七五”、“八五”期间修建的众多中小桥梁一般按汽一20设计，设计荷载标准偏低．超载车辆荷载大大超过设计荷载，因而这些桥梁在超载车辆的往复作用下，不可避免的产生各种损伤．超载车辆对桥梁上部结构产生的损坏主要有以下方面．1．1桥梁结构极限承载能力下降由于超载车辆荷载超过了设计荷载，超载车在桥梁结构中产生的弯矩和剪应力往往超过设计极限值，从而造成部分顶板或底板产生横向裂缝，及抗剪承载能力不足引起的腹板裂缝．桥梁结构裂缝的产生使得桥梁的极限承载力下降．不同结构

4、形式的桥梁，裂缝的表现形式也不同，对结构承载力的影响也不同．下面分几种情况讨论裂缝的形式和产生的原因：1．1．1组合式桥梁组合式桥梁有很多形式，这里主要分析组合式板桥和组合式T型梁桥．对于板桥来说，裂缝主要表现为板底横向裂缝，主要集中在L／4—3L／4部位，主要是由于抗弯强度不足引起的裂缝．而T型梁桥一般再梁底产生横向裂缝，在腹板产生斜裂缝，跨中区域的腹板横行裂缝及竖向裂缝是正截面抗弯强度不足造成的，支座附近的斜裂缝是由于腹板抗剪强度不足引起的．对于组合式桥梁来说，其梁与梁之间的横向联结结构是桥梁结构中最薄弱的环节．在超载车辆的作用下，首先使薄弱的横向联结结构遭到破坏．主要表现

5、为主梁挠度的增大，主行车道位置出现较严重的车辙，行车平顺性降低；桥面铺装沿主梁铰缝产生纵向裂缝，铰缝内填充的混凝土呈块状剥落，并且桥面降水沿铰缝渗漏严重．由于桥梁上部结构的各主梁间横向联结主要靠铰缝及混凝土铺装层实现，上述病害将导致横向联结完全遭到破坏．在这种情况下，横向联结失去对车辆荷载的分散作用，导致主梁之间无法相互传力，车辆荷载将完全作用于轮下一条单独的主梁上，因此，桥梁的整体承载能力降低．同样，单独承受荷载的主梁因超过其设计荷载而发生破坏，在跨中梁底部位(或板底)出现横向弯矩裂缝，裂缝一般为多条，分布于跨中一定区段内．裂缝的出现会降低粱的收稿15t期：2007一叭一03

6、基金项目：河南省交通厅科研项目(2006r')作者简介：高晓燕(1962一)，女，山东文登人，高级工程师，从事公路工程的试验、检测与研究工作．维普资讯http://www.cqvip.com——466——河南科学第25卷第3期刚度，使得桥梁的承载能力大大降低．1．1．2整体现浇板桥现浇板桥产生的裂缝非常复杂，既有纵向裂缝，又有横向裂缝，斜交桥中还有斜向裂缝，即裂缝方向与行车方向不一致，朝钝角方向偏移．其主要原因也是由于超载车辆产生的过大弯矩造成底板拉应力过大而产生裂缝．一般情况下这些裂缝不会降低桥梁的承载能力，但由于裂缝的存在，受力钢筋易锈蚀，从而影响结构的耐久性，进而影响到结

7、构的承载力．跨径较大的整体现浇桥梁多采用预应力技术，超载车辆使结构产生较大的挠度，影响了预应力结构正常的工作性状，使得整个桥梁结构的极限承载力大大降低．此外，超载车辆还造成桥梁下部结构的破坏．在超载车辆长期作用下，基础容易产生不均匀沉降．这种不均匀沉降危害极大，使实体墩台结构产生裂缝和倾斜，柱式墩台和框架式墩台的盖梁和立柱容易产生裂缝，大大降低了整个桥梁结构的承载力．更为严重的是，基础的不均匀沉降对上部结构产生严重的破坏作用，它使得现浇桥梁结构中产生额外的附加内力，使组合式桥梁的桥面铺装和横