连续刚构桥常见病害及对策.pdf

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1、器桥梁工程BridgeEngineering连续刚构桥常见病害及对策栗勇，李照明，姜鹏(北京市市政T程设计研究总院，北京100082)摘要：连续刚构桥是我国桥梁工程中最常用的结构形式之一，但已建桥梁中已普遍出现了跨中下挠过大、腹板斜裂缝、底板裂缝等病害。从设计角度出发。分析了设计中为避免上述病害发生『fii应当注意的问题。关键词：连续刚构；下挠；斜裂缝；底板裂缝中图分类号：U445．71文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)02—0058—03CommonFaultandCounte

2、rmeasuresofContinuousRigidFrameBridgeLiYong，LiZhaoming，JiangPeng连续刚构桥多为预应力混凝土结构。主梁为薄壁箱梁。该种桥型以其结构刚度大、行车平顺舒适、伸缩缝少和养护简便等一系列优点．备受业主、设计单位和施工单位的欢迎。从20世纪70年代起，预应力混凝土连续刚构桥在我国得到了迅速发展和广泛应用。目前在40～150m的跨径范围内．预应力混凝土连续刚构桥已经成为主要桥型之一。然而。随着预应力混凝土连续刚构桥在我国各地的广泛应用，有关该种桥型的

3、病害报告也越来越多．主要有跨中下挠过大、腹板斜裂缝、底板裂缝等。针对这些病害．本文分析其可能存在的成因。并结合一些处理经验和措施，从设计角度提出了需要注意和加强的要点。以便通过对设计指标的控制以及必要的构造措施的采取来降低和消除可能出现的病害。1跨中下挠问题及对策1．1问题成因由表l可见。大跨径预应力混凝土连续刚构桥的跨中下挠过大，是国内、外桥梁建设中普遍存在的问题；从另一侧面也说明大跨径预应力混凝土箱梁跨中下挠，在设计、施工技术上的确存在缺陷。表l典型大跨径预应力混凝土连续箱梁桥跨中下挠情况大跨径

4、预应力混凝土箱梁跨中下挠，不仅导致桥梁养护费用大幅增加，破坏桥梁美观，更重要的是造58．聿荭笈木一ET2010No．2(Mar．)V01．28成桥梁交通运营和结构安全度的降低。因此有必要对引起下挠的问题从设计计算、施T和处治等各环节进行详细的理论与试验分析，力求对这一现象进行有效的控制。跨中持续下挠问题十分复杂，影响因素较多，国内工程界已做过大量的分析研究工作，归纳起来大致有以下一些因素：1)对混凝土的收缩徐变认识不足．设计的收缩徐变挠度远小于实际，导致结构下挠大；2)对各施工阶段主梁挠度值的控制认

5、识不足，导致成桥后存在初始挠度，以至结构在长期荷载作用下徐变挠度不断增加：3)预应力度的大小(预应力度A是由预加应力产生的等效荷载M与外荷载产生的弯矩慨(《公桥规》定义为作用效应组合下的弯矩值)的比值)；4)下挠会导致结构开裂，而开裂义加大下挠，二者互相影响．形成恶性循环：5)对预应力长期损失估计偏低：6)运营阶段在长期活载作用下．活载挠度也会引起活载徐变挠度值的增加；7)施丁方法(特别是合拢方式)导致不利的成桥应力状态：8)过早加载导致预应力徐变损失增大，从而使徐变挠度增大：9)预应力管道灌浆不饱

6、满；10)施工超方的影响。1．2对策上述因素有着长期的随机性和不确定性，而且还相互耦合。因此很有必要从设计方面对主梁下挠提出控制标准。从设计方面考虑大跨径连续刚构桥主梁的下挠原因是：纵向预应力用量偏少或有效预应力不足；结构徐变挠度考虑偏小；结构开裂，导致刚度降低，产生下挠。结构徐变挠度考虑偏小是跨中下挠的主要直接因素，而结构徐变挠度与结构的弹性挠度有关，徐变挠度与弹性挠度基本同方向、成比例。因此首先应控制结构在除混凝土收缩徐变外的弹性挠度。从而控制混凝土收缩徐变挠度．最终达到控制结构跨中下挠的目的。

7、因此，悬臂施工阶段顶、腹板钢束的配置，应充分考虑平衡施工阶段荷载(主梁自重)，尽可能让悬臂施工阶段的主梁挠度较小。桥梁工程器BridgeE．ngineenng同时，跨中底板的钢束用量直接影响到弹性挠度，从而影响徐变挠度，因此设计时应考虑有效预应力。适当增加主梁跨中底板钢束用量。以提高预应力度，减少主梁下挠值，甚至使主梁上挠。为应付将来可能出现跨中下挠，也可以额外配置体外预应力。当出现主梁下挠时．可对体外预应力进行张拉，以消除跨中下挠。2腹板斜裂缝问题及对策腹板出现斜裂缝是大跨径连续刚构桥较常出现的病

8、害。从受力方面来说，主要原因是计算主拉应力时考虑阕素不全面，导致计算主拉应力值比实际值偏小；另外，由于竖向预应力的有效应力较低，使实际的主掩应力值比计算的要大。结合这两方面原因，就会使得实际的主托应力值比计算值大得多。JrI'GD62—2004<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中主应力计算公式为：J______。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。●。_-。●●__________●●●___一O"tp=必一千、／f—(7"t=--—ETcy12