装配式简支空心板桥病害研究

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1、装配式简支空心板桥病害研究　　【摘要】由于交通量增大，装配式简支空心板桥受到不同程度的破坏，根据桥梁日常养护和现场调查资料，对装配式简支空心板桥经常出现的病害进行总结归纳，并分析病害产生的原因和破坏机理。【关键词】装配式；空心板桥；病害1.铺装层病害分析1.1桥面铺装层病害类型。（1）沿企口缝出现纵向裂缝、坑槽和塌陷。桥面铺装层沿空心板企口缝的纵向开裂是该类桥梁结构病害的代表性表现形式，在行车道板范围内空心板企口缝上方的桥面铺装层规律性的出现车辙和纵向贯通裂缝，严重时形成一条破碎带。（2）桥面铺装层横桥向开裂。8桥面铺装层的横向开裂类似于刚性路面的“断板”，主要

2、发生在铺装层伸缩缝50cm～200cm范围内，以距伸缩缝20cm～50cm发生l道为多，几乎位于主梁支座中心处；对跨径较大的梁桥，跨中部位亦有发生横向开裂的现象。桥面铺装开裂的主要原因是车辆荷载产生冲击，导致铺装层啃边，加之支座顶面负弯矩影响，当铺装层薄弱且没有足够的纵向钢筋承受冲击荷载时，横向裂缝必然要发生，在车辆荷载重复作用下横向裂缝发展成为横向开裂。（3）局部网状开裂。桥面铺装层网状开裂是铺装层破坏最为严重的情况之一，若不及时采取措施，可导致桥面出现坑槽，严重时会破坏桥梁结构。就装配式桥梁而言，造成铺装层网状裂缝或局部坑槽的原因除了铺装层偏薄外，铺装层与主

3、梁顶面粘结强度不足，以及铺装层混凝土厚薄不均，铺装层强度偏低以及早期受荷载破坏是主要原因，这些都是施工养生不当造成的。（4）车辙、拥包和龟裂车辙、拥包和龟裂是桥面铺装破坏的最普遍形式，可以采用改性沥青或添加纤维改善沥青性能来解决。1.2桥面铺装层病害原因分析。（1）设计理论不足。刚性路面是根据弹性体半无限地基上小挠度薄板理论进行设计的。由于桥面铺装层是浇筑在刚性预制梁板上的，受力情况与普通混凝土路面有很大不同，现行的设计规范对设计厚度只给出了一个厚度推荐值，但由于桥面铺装层直接承受车辆荷载的冲击，并且参与主梁结构的变形和受力，是一个受力复杂的动力体系，不同的主梁

4、形式及桥面铺装本身都对其应力分布有影响。（2）超载超限车辆增多。8随着交通量飞速上升，超载车辆的不断增多，汽车的载重、轴重及轮载成倍增加，随着单轴荷载的加大，车辆对桥面产生剪切力成倍递增，并使桥梁结构局部超载。（3）桥面铺装层混凝土强度不足。桥梁桥面一般采用普通钢筋混凝土作桥面和铺装层，普通混凝土的抗拉强度比较低，由于施工工艺的缘故，有局部区域的混凝土强度比较低或桥面铺装混凝土强度不均匀，达不到设计要求，混凝土强度低的部位在超载车的作用下容易在这些脆弱的地方开始开裂，作为抗拉要求比较高的桥面铺装层应该用抗拉性能比较高的材料铺装，若采用普通混凝土铺装应该增加配筋的

5、数量，以提高铺装层的抗拉性能。（4）桥面铺装层厚度局部偏薄。铺装层厚度虽然基本符合设计要求，但是有少量区域混凝土平均厚度太小，不足设计厚度，对于超载车辆很多的车道显然铺装层厚度相对来说是不够，因此在长期超载车辆作用下会导致桥面铺装层的过早破坏。（5）桥面铺装层与梁板粘结不好。在铺装层与桥面板间普遍存在着一层砂浆夹层，强度很低，桥面板与铺装层间没有足够的联系，导致铺装层与桥面板间脱粘而剥离，使得桥面铺装过早破坏。桥面板没有足够强度，发生较大变形，铺装层受到较大的拉应力而开裂。雨水从裂缝渗入桥面铺装层和桥面板间，进一步削弱层间的联系，加快了桥面铺装层的破坏。8（6）

6、桥梁体结构对铺装层的影响。梁体结构在竖向荷载作用下，跨中产生很大的弯矩和竖向位移，长期承受超载车辆，结构显得刚度不够，在车载下产生很大的挠度。裂缝一般出现在梁的交界处，沿着梁的方向延伸，形成顺桥向裂纹。梁体变形过大，铺装层受到过大拉应力而开裂破坏。此外对于先简支后连续体系，在墩项湿接缝处（简支连续部位）也常出现横桥向裂缝，其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅使人产生不安全感，而且会因雨水渗入主梁和翼缘板中，导致锈蚀受力钢筋，降低混凝土强度，影响桥梁使用寿命。2.空心板自身常见病害类型及其成因分析2.1小型预制构件粗糙。工艺控制不严，导致混凝土表面蜂窝、麻面

7、、气泡等质量通病普遍存在；混凝土强度不够；预制构件混凝土表面光泽不一，外观质量差。2.2空心板钢筋保护层厚度的不足。钢筋保护层厚度的不足造成混凝土剥落和钢筋锈蚀。通常采用的钢筋保护层垫块在施工（振捣）过程中绑扎不牢而脱落，降低了保护层厚度。保护层厚度很薄导致混凝土极易开裂、剥落，钢筋（一般为箍筋）外露并锈蚀。由于钢筋锈蚀和混凝土剥落、风化，在长期的汽车荷载作用下可发展成为混凝土开裂、主筋外露和锈蚀，降低结构承载力。82.3空心板顶板厚度偏薄。空心板在预制时大多采用充气橡胶气囊作为其内模，由于橡胶气囊质量较轻、不宜定位，这就造成了空心板在预制过程中经常发生内模上浮

8、，造成空心板腹板和顶板厚