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1、第41卷第6期Vol.41，No.62015年12月SichuanBuildingMaterialsDecember，2015大跨径PC梁桥的常见病害成因分析及设计对策刘静(四川南渝高速公路有限公司,四川南充637000)摘要:早期设计建成的大跨径PC梁桥大多存在梁体1．3箱梁0号块裂缝开裂、跨中下挠过大等病害情况,本文旨在通过分析这类箱梁0号块空洞周围常会有放射状的裂缝,孔洞与孔桥梁出现病害的原因,并就这类桥梁的设计提出一些新的洞间会有竖向裂缝的产生,这主要因孔洞周围应力集中而思路和改进措施,以提高结构的安全性和耐久性,为今后引起的。类似桥梁设计提供参考。
2、1．4箱梁顶、底板沿预应力钢束方向的纵向裂缝关键词:大跨径;PC连续刚构;病害;设计箱梁墩顶附近的梁段的顶板、跨中梁段的底板内,由+中图分类号:U445．71文献标志码:B于预应力钢筋密集,使得箱梁断面局部处在高应力受力状文章编号:1672-4011(2015)06-0161-03态,在“泊松比效应”影响下,会产生沿钢束方向的纵向裂DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.06.081缝。1．5强大的预应力造成的锚下开裂0前言单束预应力筋规格过大时,强大的预应力会使得锚下大跨径PC梁桥作为较经济的大跨径桥梁结构形式,是应力的高度集中
3、,锚下的加强钢筋配置不合理,块体没能大跨径桥梁的主选桥型,在最近20~30年里大跨径PC梁很好地分散应力,从而引起锚下混凝土的开裂。桥梁裂缝桥也得到了广泛使用,无论是在国内还是在国外都占有很的主要影响因素如下。大的比重。此类桥梁目前设计、施工技术均较为成熟,具1)结构安全性能降低。裂缝的产生会使得桥梁刚度降有外形简洁明快、行车舒适、结构整体性好、刚度大、跨低,桥梁变形增大,跨中挠度加大,桥梁正常使用受到影越能力强、抗震性能好、后期养护简单等优点,其工程造响。严重的裂缝会直接导致桥梁结构承载能力降低,桥梁价与同等跨度其他桥型比较相对较低。但不能否认的是,的安全
4、性能受损。就已建成的国内一些大跨径PC梁桥情况而言,都多多少少2)耐久性及使用寿命的降低。裂缝会加快混凝土的碳地出现了部分病害。主要病害分两大类,即“梁体开裂”和化以及钢筋锈蚀,混凝土碳化和钢筋锈蚀又会导致裂缝的“跨中下挠”病害。克服和尽量减少病害是我们当前在设计进一步变大,从而影响桥梁耐久性和桥梁使用寿命。和施工过程中最需要解决的问题。2避免梁体开裂病害的设计对策1梁体常见开裂情况及病害发展1)箱梁截面尺寸的拟定不合理,不能过分寻求“轻、在已建成的大跨径PC梁桥中,有很多的桥梁在施工阶薄、省”。通过调查2004规范实施以前的多座大跨径PC连段或是运营过程有
5、出现开裂现象,在箱梁的顶板、底板、续刚构的相关设计资料不难看出,过分寻求结构的“轻、薄、腹板、横隔板和齿块等地方有出现不同性质和不同类型裂省”,特别是腹板过薄,很容易导致结构抗剪承载力不足,缝的情况。大跨径PC梁桥出现裂缝情况已是很普遍的问从而导致腹板斜裂缝的出现。题,而这个问题也已阻碍大跨径PC梁桥更好发展的关键技2)预应力体系设计必须认真考虑下弯腹板束的作用。术问题,这也是学术界、工程界值得关注的一大焦点。为了便于施工,以往大部分连续刚构桥梁在设计时取消了大跨径PC梁桥出现裂缝情况主要体现为表面的、贯穿下弯腹板钢束,过分依赖竖向预应力粗钢筋的作用。由于的
6、、纵向的、横向的、斜向的和不同深度的裂缝。裂缝性实际存在的施工偏差及应力损失过大而导致竖向预应力粗质有温度裂缝,也有受力裂缝。大跨度PC刚构桥易出现开钢筋并不能达到设计预期的效果。竖向预应力筋设置在理裂的部位及其裂缝成因可作下述归类。论上能有效减少或消除主拉应力,可是由于预应力钢筋太1．1腹板上斜裂缝短,很难建立有效预应力,在施工工艺上予以改进,如采这种裂缝主要是在主跨L/4区域和边跨支点附近10~用超张拉和复拉等工艺,就国内很多大桥测试的结果可知15m范围腹板上产生裂缝,裂缝呈25°~45°倾斜,主要是效果较好,但施工时存在人为因素影响很大,如螺母拧紧因为
7、腹板抗剪能力不足以及主拉应力方向的抗裂安全储备与否、压浆饱满与否等。就笔者个人经验而言,因竖向预考虑不充分所导致。应力的施工很难完全满足设计的要求,那么增设腹板下弯1．2箱梁顶、底板出现非连续性的纵向裂缝束是非常必要的、偏安全的,建议结构的主拉应力控制没这类裂缝主要是由横向弯曲和箱梁畸变引起的。另外,必要考虑竖向预应力的作用(新桥规建议计算主拉应力时竖箱梁横向框架的温差应力、收缩应力、曲线配索横向转向向预应力按60%考虑,笔者建议将其作为安全储备即可),引起的径向力、截面分层处和施工接缝处的局部应力等情下弯束应弯至截面高度的2/3以下为宜。若一定要考虑竖况都
8、可能引起顶、底板出现局部性的裂缝。向预应力的作用,建
