先张法预应力混凝土空心板梁梁端裂缝状态评估与加固

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1、铁道建筑2014年第11期RailwayEngineering29文章编号：1003—1995(2014)11—0029—04先张法预应力混凝土空心板梁梁端裂缝状态评估与加固徐毅，高岩，袁磊(中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081)摘要：先张法预应力空心板梁因为施工工艺简单、施工质量容易控制等特点，在桥梁建设中应用非常广泛。随着服役时间的增长以及交通量的日益增加，先张法预应力空心板梁桥产生了各种不同的病害，给交通安全带来了隐患。一城市快速路高架桥先张法预应力空心板梁梁端斜向开裂，最大裂缝宽度达到1．0mm，梁体存在脆性破坏风险。对其进行了荷栽试验评估，并依据评估及计算结果采

2、用了增大梁端截面的梁体加固方案。计算分析表明，梁体加固后可满足规范要求。关键词：先张法空心板梁梁端斜裂状态评估中图分类号：U445．72文献标识码：ADOI：10．3969／i．issn．1003—1995．2014．11．092)跨中底板横向裂缝1先张法预应力空心板梁常见病害及原因此类裂缝主要与跨中区域抗弯承载能力储备不足先张法预应力空心板梁应用非常广泛。由于交通有关，通常还伴随着空心板梁铰缝失效等病害。量日益增加和车辆超限超载现象泛滥，早期建成通车3)梁端腹板斜向裂缝的一大批先张法预应力空心板梁桥出现不同程度的结此类裂缝多产生于等截面先张法预应力空心板构老化、破损、变形加大、开裂等

3、严重病害，导致桥梁的梁，由于梁体未设封端混凝土，且腹板厚度偏薄，梁端持荷能力明显下降，有相当一部分成为危桥。附近界面抗剪强度不足，在活载作用下箍筋应力幅先张法预应力空心板梁桥在运营阶段常见病害过高。如下：4)梁体底板混凝土纵向开裂1)支座附近板底八字形裂缝、此类病害多在梁体预制阶段产生。梁体预制时预此类裂缝主要是由于梁端没有封端混凝土，在上应力放张过早，混凝土强度尚低，容易产生纵向开裂及部活载作用下，支座附近板底混凝土主拉应力过大而沿钢绞线的细小斜向开裂。尤其在夏季张拉预应力束产生。时，钢绞线在暴晒下温度可达60o【=左右，但混凝土浇筑时，按照施工规范要求温度不能过高，在温度差的作收稿

4、日期：2014．07—06；修回日期：2014—08．10用下，钢绞线的应力超过张拉设计值，可能会导致底板作者简介：徐毅(1989一)，男，江苏徐州人，研实员，硕士。混凝土纵向开裂。≤2cm，影响很小，未进行修正。参考文献[1]赵尊焘．钢轨加载在梁体静载试验中的应用[J]．铁道建筑，5结语2013(3)：15一l7．本次桥梁静载试验使用开口超大水袋蓄水对桥梁[2]张永厚，张永峰．中山市歧江三桥桥梁静动载试验研究[J]．铁道建筑，2010(7)：62—64．进行加载，加载总水量达1100m，水深达到2．3in，实[3]吴建奇，郑晓，张婷婷．桥梁检测中的静载试验研究[J]．铁现难度较大。结

5、合桥梁自身的结构特点，采用便捷有道建筑，2011(2)：42—44．效的防护体系使加载得以顺利实施，试验荷载效率达[4]中华人民共和国铁道部．铁运函[2004]120号铁路桥梁到了1．0。这种加卸载措施投入小，试验加卸载较为检定规范[s]．北京：中国铁道出版社，2004．快捷、方便，值得推广。(责任审编李付军)30铁道建筑度采用回弹法进行了测试，实测腹板混凝土推算强度2桥梁概况为41．0MPa，底板}昆凝土推算强度为49．9MPa，均大一城市快速路高架桥上部结构以采用20113．先张于梁体混凝土设计强度(40．0MPa)。法预应力空心板梁为主，标准桥面宽度内横向布置113．3结构试验评

6、估片梁，梁体预制宽度1．41m，梁高0．83m，挖孔直径1)梁端斜向开裂专项测试0．60／n，梁体顶部设15em混凝土整体化层。根据桥选择开裂严重的右幅102跨3梁101墩端和开梁竣工图，先张法空心板由预制板和现浇桥面板共同裂性状典型的右幅133跨6梁l32墩端腹板进行荷承受车辆荷载。梁体采用多根765．0钢绞线，先张法载试验。施工，张拉控制应力1395MPa，每片梁端横向布置2对于右幅102跨3梁(腹板裂缝最大宽度个板式橡胶支座。上部结构梁体横向布置如图11．0mm)，在最大级试验荷载(荷载效率为0．62，原计所示划加载效率为0．84，因加载过程中发现裂缝扩展较快而停止)下，实测腹板

7、箍筋处竖向最大拉应变为780X10～，换算钢筋应力为156MPa，斜向最大拉应变为l649X10～，换算裂缝扩展0．248mm。对于右幅133跨6梁(腹板裂缝最大宽度0．8mm)，在最大荷载效率为0．84时，实测腹板箍筋图1梁体横向布置(单位：cm)处竖向最大拉应变为536×10I¨，换算钢筋应力为107MPa，换算裂缝竖向扩展0．08lmm。在结构定期检查时发现该桥部分桥跨梁端腹板存2)跨中截面承载能力测试在斜向开裂现象，裂缝最大宽度达1．0