桥梁简支跨上部结构劣化机理及病害处理方法.pdf

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1、广东建材2014年第4期施工技术桥梁简支跨上部结构劣化机理及病害处理方法李春雄(博罗县地方公路管理站)【摘要】本文通过工程实例，对桥梁简支跨上部结构劣化机理进行了分析，对桥梁简支跨上部结构的主要病害原因进行了分析，并提出了相应的病害处理方法。【关键词】上部结构：劣化机理；裂缝；病害处理1引言近几年来，随着国家经济高速发展，大量超重车辆行驶在桥梁上，导致桥梁简支跨上部结构劣化速度加快，桥梁养护管理面临着更加严峻的形势。因此，对梁桥简支跨上部结构劣化机理维修加固方法进行研究，是非常有必要的。笔者通过近几年来桥梁养护管理经验，对桥梁简支跨上部结构分析认为：梁

2、桥设计标准偏低、水泥砼碳化、普通钢筋锈蚀、基础不均匀沉陷、支座老化疲劳、梁体裂缝、伸缩缝失效、施工质量差等是劣化的机理。2桥梁简支跨上部结构劣化机理桥梁简支跨上部结构作为其最主要的承重构件，不可避免地发生劣化病害，主要表现为材料退化引起的耐久性损伤及外部作用引起的结构性损伤。桥梁简支跨上部结构病害表现为空心板体、梁体裂缝和钢筋锈蚀等两大主要方面。混凝土的主要缺陷是裂缝，同时还包括碳化、保护层厚度不够、蜂窝、麻面、剥落、露筋、白化、膨胀性集料反应、梁体变位、构件撞损与变形等缺陷。简支跨上部结构混凝土产生裂缝原因包括以下几个主要方面：(1)桥梁墩台的不均匀

3、沉陷引起的裂缝；(2)桥梁上部结构伸缩缝失效引起梁体产生附加应力导致裂缝；(3)桥梁支座(四氟滑板及普通橡胶支座)失效引起梁的附加应力，从而产生裂缝；(4)梁桥梁板刚度不足导致产生过大竖向下挠度产生裂缝；(5)严重超载车辆使梁板体底部弯曲开裂和剪切开裂：(6)强风、地震、船体、流冰等不可抗拒的外部冲击力致使梁体裂缝；(7)水泥砼振捣不实而引起梁体收缩裂缝；(8)梁体水泥砼施工养护不及时而引起的干缩开裂：(9)环境温度变化剧烈导致梁体突然产生的龟裂现象；(10)缝处水泥砼养护龄期不同以至于产生裂缝；钢筋锈蚀主要指预应力锚具发生锈蚀及普通钢筋发生锈蚀、预应

4、力钢筋钢绞线发生锈蚀等：(1D桥梁人为因素产生的病害主要是超高车辆、船只等撞击主梁，超载造成主梁产生裂缝以及单板受力，桥面铺装产生纵缝、坑槽等；(1乃自然因素主要指大气中二氧化碳及酸性气体等造成水泥砼的碳化和钢筋的锈蚀等[1、2

5、。3工程实例3．1桥梁概况博罗大桥位于博罗县城罗阳镇西侧，跨越东江，是一座重要的城市桥梁。该桥于1999年完工，桥跨组合为16m+2X45m+2X80m+16X45m+6m(罗阳方向起至惠阳方向)，全长1083．26m。主桥上部结构为净跨径80m，矢跨比1／4．5，拱轴系数m：1．543的钢筋混凝土等截面中承式拱；引桥为净跨径

6、45m，矢跨比1／8的刚架拱和16m跨径的钢筋混凝土简支T梁通道。主跨与引桥的交界墩用沉井基础，作为施工单向墩和连拱隔离墩，其余墩均为钻孔灌注桩基础，桥台采用组合桥台，两岸河堤均修建护坡。引桥桥面全宽为23m，中承式拱段桥面全宽为25．4m。3．2桥梁病害情况——49——施工技术广东建材2014年第4期枷2拍3f脑4轴5f譬6f砷7釉20黼立挂毡雹些驾墅i盘盟i曾盟；盥坠．霉_疆．¨l*I．tⅡ*I't口．tI积，如*l，捌慢##积．'自l柚严lIl嘲¨严l聃¨1翮阿冈凹015j。臼O．Imm01mm20聋¨§身20#桥自立柱自L秉20#桥ee身图12

7、0#桥台简支跨肋腋板横向贯通开裂2013年检测单位对博罗大桥进行了检测，发现桥梁的主要病害如下[。]：(1)20#桥台立柱顶桥面开裂20#台抗推挡土墙台身出现明显下沉，下沉量约15cm，20#桥台简支跨桥面距20#桥台立柱顶大小桩号两侧80cm处均出现横向贯通裂缝，大桩号侧裂缝呈断裂状，裂缝纵向错位lcm、碎边，裂缝向左右两侧人行道及栏杆延伸，并出现栏杆拉裂。(2)20#桥台简支跨B型肋腋板开裂20#桥台简支梁肋上罩肋腋板，肋腋板现已出现横向贯通开裂，且裂缝已张口、砼碎裂掉块，裂缝从肋腋板延辐射至肋腋角，并有露筋现象。209桥台立柱顶横隔板原封闭裂缝可

8、见继续开裂现象，扩展宽度约0．15ram；梁肋出现少数竖向裂缝，最大裂缝宽度约0．15mm。20#桥台简支跨肋腋板开裂位置跟桥面纵向错位位置对应，由于裂缝已由上至下贯穿桥面铺装及肋腋板，且长度、宽度较大，可能会造成桥面穿孔，影响行车安全。①1#～2#横隔板间肋腋板靠近20#桥台立柱肋腋角隅位置出现横向贯通裂缝，裂缝处张口、砼碎裂掉块，裂缝辐射至肋腋角，可测最大裂缝宽度约为2．2cm，裂缝由上至下裂穿桥面，并可见钢筋外露锈蚀，见图1所示。②梁肋(纵梁)出现竖向裂缝，裂缝从上向下延伸，最大裂缝宽度约为0．15mm，现选取4#梁右侧面进行裂缝展开，见图2所示

9、。③20#桥台简支跨1#系梁(横隔板)和2#系梁(横隔板)位置于3#～6#肋间出现开裂，原封闭