预应力混凝土空心板单板受力成因分析及处治措施

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1、学兔兔www.xuetutu.com2014年第4期广东公路交通GuangDongGongLuJiaoTong总第133期文章编号：1671—7619(2014)04—0044—03预应力混凝土空心板单板受力成因分析及处治措施黄镇繁(广东省高速公路有限公司河源分公司，广东河源517400)摘要：单板受力现象已经成为营运高速公路预应力混凝土空心板桥梁的一种普遍性病害，结合惠河高速公路桥梁的营运养护管理工作，对预应力混凝土空心板桥单板受力所产生原因进行了研究分析，探讨提出空心板梁桥单板受力的预防和治理方法。关键词：预应力混凝土空心板；单板受力；处治措施中图分类号：U448．212文献标识码：

2、A0引言力目的。预应力混凝土空心板桥由于构造简单，预制、然而l随着车辆荷载的反复作用，铰接缝连接施工方便等优点．在中小跨径桥梁建设中得到了处会慢慢地出现疲劳开裂破坏的现象，这将使得广泛应用。然而，由于高速公路交通量大，重载车混凝土梁板所受到的荷载不能有效地横向分配，辆增多，荷载渠化等因素的影响。中小跨径预应力作用在空心板的单点车轮集中力，将完全由单一混凝土简支空心板梁桥出现了诸如行车道桥面铺的主梁承担．而形成了“单板受力”现象。这种现装开裂、铰缝破坏等病害，进而形成了“单板受力”象极易造成单板实际承受的内力值超过其设计值．而出现板底开裂的病害。现象．这对桥梁结构使用的安全性和耐久性造成从

3、已有预应力混凝土空心板的“单板受力”病了严重威胁。害现象看。其往往具有如下明显特征：惠河高速公路作为广东省通往山区高速公路(1)各种中小跨径的空心板桥建筑高度普遍的重点项目之一．自2003年建成通车以来，随着通较低，在长期反复车辆荷载作用下，横向铰缝构造车时间增长、交通量的增长以及重载车辆的增加，极易出现破坏失效，车辆荷载不能有效地分配到沿线由预应力混凝土空心板梁组成的通道桥也出相邻各板件中。现了不同程度的病害，部分桥梁单板受力现象有(2)铰缝失效破坏的病害往往容易发生在重日益严重的趋势。车通行频率较高的行车道轮迹部位，主要由于该为此，本文在分析预应力混凝土空心板桥出现处车辆作用的荷载相

4、对较大，作用的频率相对较单板受力特征和病害特点的基础上，结合惠河高速高．更容易产生疲劳开裂破坏。公路预应力混凝土空心板病害处治的工程实践，探(3)铰缝开裂破坏后，最先引起的桥梁结构讨提出空心板梁桥单板受力的预防和治理方法。的次生病害主要为桥面铺装的纵向开裂．且开裂1预应力混凝土空心板“单板受力”病害特主要位于铰接缝的上方，有时形成了一条破碎带。征分析不同桥面铺装形式的预应力空心板桥其开裂的程中小跨径桥梁采用预应力混凝土空心板桥主度往往不同，采用混凝土桥面铺装的桥梁结构出要基于各板梁横向之间通过现浇的混凝土企口缝现纵裂往往比沥青混凝土铺装病害的程度要轻一铰接而将多片板梁形成整体．从而使作用

5、于行车些．主要为混凝土桥面铺装对桥梁刚度的贡献明道板上的荷载传递到横向各板件间，达到协同受显比沥青混凝土要大作者简介：黄镇繁(1988．12-)，男，本科，从事高速公路桥梁养护与管理工作。E-mail：zhen~n．huang@~xmail．com·44·学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com2014年第4期广东公路交通总第133期也时有发生，在不断增大的交通量和超限运输作结构层)。具体处治措施如下：用下，桥梁结构极易造成因荷载内力值超过设计①改变原来桥面铺装结构层，原桥面结构为值而出现开裂破坏的现象，特别是作为受力相对10cm钢筋砼+9cm沥青砼，凿除

6、后一次浇筑19cm薄弱的铰接缝，其因为受力过大出现开裂破坏现厚的聚丙烯纤维混凝土：象就更为普遍。②采用双层焊接钢筋网对桥面铺装的整体性(2)设计所采用的空心板设计理论与结构实进行增强．设两层直径为12ram、间距为10cm的钢际受力状况存在较大差异。筋网，加强桥梁的整体刚度：长期以来空心板的受力和计算，一直都沿用③为保护空心板结构不受水侵蚀，采用C40铰接板理论进行设计。该理论用于桥梁结构的横聚丙烯纤维混凝土，混凝土抗渗等级P10。为减少向简化计算上，具有一定的精度，然而，由于铰缝新浇筑混凝土收缩对旧桥的影响，在聚丙烯中加构造和桥梁空间受力的特殊性，该理论往往难以入CMA三膨胀源抗裂剂8

7、％(占胶凝材料总重反映桥梁结构铰缝局部受力的实际状况，正如前量)，从而提高桥面铺装层的抗裂和抗渗能力；面所述，铰接缝破坏的实际受力状况往往是弯拉、④考虑到斜交角度较大(a>20。)，为防止桥面剪切、扭转等多种内力共同作用的结果，采用单一钝角处在集中荷载下产生剪切破坏，设置钝角加的抗剪设计存在一定的缺陷，其出现开裂破坏的强钢筋。现象往往就难以避免。(2)凿除铰缝混凝土，并重新浇筑，加强混凝3．2施工方面的原因土浇筑的质量管理。具体处治