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1、大跨径连续梁桥病害成因研究和加固设计探析 摘要：随着我国经济的飞速发展，我国的桥梁事业也得到发展，桥梁作为我国重要的交通枢纽之一，越来越被人们所重视。连续梁桥技术因其具有的受力均匀、整体性好、节省材料,安全度高等优点广泛应用于我国中跨径和大跨径的桥梁建设项目中。本文分析了大跨径连续梁桥的一些常见病害及其加固措施。关键词：连续梁；病害分析；桥梁加固中图分类号：K928文献标识码：A文章编号：一、常见病害1、主跨跨中下挠预应力混凝土连续梁式桥运营阶段所产生的持续下挠是一个较普遍的现象,尤其是大跨径梁式桥,如表l所示。
2、这主要是由预应力损失和混凝土收缩徐变估计不足引起的,严重时甚至会发生跨桥。如科罗.巴岛桥是一座跨中带铰的3跨连续预应力混凝土刚架桥,其跨径组合为72m+24lm+72m,是当时世界上同类桥梁中跨径最大者。1978年建成通车,通车后不久就产生了较大的挠度,到1990年,其挠度达到1.2m。后来采用体外索施加预应力,使主跨中央挠度减小。1996年7月加固结束,加固处理后不到3个月就发生了倒塌事故。7表1国内外典型连续钢构桥长期变形表2、梁体开裂预应力混凝土连续梁式桥的梁体开裂也是一个很严重的问题，主要表现在施工过程中的
3、裂缝及运营阶段产生的裂缝，两者机理稍有差别。在施工过程中，裂缝的产生主要是由于混凝土收缩或构造不合理产生，一般有两种情况：不同龄期混凝土收缩裂缝以及预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝。由于各个构件混凝土浇注时间不同，早期浇注的混凝土将对新浇注混凝土的收缩产生约束从而引起裂缝。这类裂缝一般有以下几种：①墩身与承台交界处的竖向裂缝；②1号块与0号块之间接缝附近的纵桥向裂缝（主要在顶底板）；③腹板分层浇筑接合面处竖向接缝；④人孔附近等。预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝主要有：①顶板横向裂缝；②预应力锚头附近的裂
4、缝；③曲线底板的分层劈裂等。运营阶段所产生的裂缝主要有顶板纵向裂缝、腹板斜向裂缝、底板横向裂缝和底板纵向裂缝等。如广东南海金沙大桥运营6年后，检查发现主跨跨中挠度达22cm，主跨箱梁腹板有大量斜裂缝，最大裂缝宽度1.15mm；二、病害原因1混凝土徐变计算7大跨径梁式桥的恒载内力占总内力的80%甚至90%以上，为减小恒载内力，设计时常通过减薄板件来减小桥梁的恒载。然而板件的减薄同时带来两个直接后果：①由徐变理论可知箱梁的板件越薄，理论厚度就小，就有较大的徐变系数；②板件薄，混凝土的应力就高，而徐变变形又与应力成正比。
5、而混凝土收缩、徐变的计算是一个十分复杂而又难以精确计算的非线性问题，所有影响收缩、徐变的因素，连同它们所产生的结果本身都是随机变量，它们的变异系数也要达到15%-20%。现在大跨径梁桥箱形截面越来越轻型，板件越来越薄，混凝土强度等级越来越高，使得徐变对结构的影响越来越大而往往又估计不足。此外，设计时徐变挠度计算只针对恒载。但在繁忙交通的路段上，桥上车流日夜不断，部分活载也实际成了“恒载”，也会产生徐变挠度，导致下挠增大。2、原结构尺寸刚度偏弱。构件截面设计中厚度差也易产生裂缝。一般地与厚部件相比，薄构件更易受到温度
6、、收缩和徐变的影响，所以薄构件更容易出现裂缝。3、设计规范中收缩徐变函数等公式的局限性。7经验表明，当梁体中的混凝土应力比较大时，线性徐变的假定是否能满足需要还要进一步研究，而且徐变是离散性比较大的参数，涉及到材料配合比、加载龄期、荷载作用时间等诸多因素。有类似桥梁分析结果：徐变终极值增大1.2倍时，10年后的长期下挠达到修正前的1.5倍；当增大1.8倍时，长期下挠达到4.3５倍。4、预应力配置目前设计人员对预应力的认识不足，一般设计时仅按上、下缘混凝土不出现拉应力来控制预应力筋数量，未充分考虑预应力对控制徐变的作
7、用。对于同一座桥梁来说，预应力的不同配置，将引起沿截面高度的压应力分布不同，从而会导致徐变变形的大小甚至方向，如图1所示。图一a)徐变下挠大;b)徐变下挠小;C)只有轴向徐变;d)徐变上拱预应力配置不足将使恒载下挠在悬臂浇筑各施工阶段的数值均较大,而设计时只是被动的去设置节段预拱度来解决恒载挠度”殊不知徐变下挠与恒载弹性下挠大体成正比,设预拱度是被动的,它可以抵消一部分下挠,但却丝毫不能减小徐变下挠总量,从而导致在运营阶段主跨持续下挠。5、预应力损失估计不足7大跨径梁式桥多采用悬臂浇注法施工,其预应力管道往往跨越几
8、个节段。由节段施工引起的管道偏差等施工问题,将使得预应力与管道的实际摩擦系数u以及管道偏差系数k通常比规范规定的要大”实际施工时,对进行预应力损失试验重视不够,没认真去做。有试验表明,预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失,比设计采用值大很多,甚至差几倍”这样就会导致有效预应力不足,下挠增大。由混凝土收缩、徐变引起的损失和预应力钢筋松弛损失随着时间的增加
