上海地区空心板梁典型病害与对策研究-论文.pdf

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1、第4期(总第174期)中圄盛-I,No．4(SeriaINo．174)2014年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug．2014DOI：10．3969／j．issn．1004-4655．2014．04．032上海地区空心板梁典型病害与对策研究王晓佳(上海市市政规划设计研究院，上海200031)摘要：阐述上海市中小跨径空心板梁桥的典型病害，分析各种病害的成因及影响，并提出相应的处置对策，希望对桥梁的管养提供帮助。关键词：梁桥；病害；管理；养护中图分类号：U448．21文献标志码：A文章编号：1004—4655(2014)04—0095—041工程概述工机械碰撞导致混

2、凝土局部缺损或剥落；运营中车上海市地处长江三角洲下游，河湖众多，水网辆超载导致混凝土结构开裂、挠度过大，日常养护密布，桥梁密度极高。截止2010年底，上海市公不足导致伸缩缝阻塞引起主梁端部挤压开裂，桥面路总里程12030km，公路桥梁总计9725座；城伸缩缝或连续缝防水失效引起主梁端部锈蚀等。市道路长度共计4400km，桥梁1973座。另有大空心板梁包括预应力混凝土空心板梁和钢筋混量的水利部门和铁路部门管养的桥梁。凝土空心板梁，通常以13m为分界。根据调查，这些桥梁按跨径及长度分类，中小桥梁占全部其典型病害主要有如下几种。桥梁总数的95％左右。按桥梁结构体系划分，梁2．1铰缝损伤式桥结

3、构占全部桥梁总数的97％，而空心板梁占上海目前采用板梁结构的铰缝是所谓的“小铰梁式桥总数的96％，在新建中小跨径桥梁中，空缝”构造，以0．9in高板梁为例，如图1所示。铰心板梁结构仍是首要选择。缝构造很小，需要桥面铺装协调受力，提高结构的板梁的结构病害、损伤往往具有相似性，掌握整体性能。这类桥梁的病害特点，能有效提高桥梁管养的效率。鉴于篇幅的限制，本文仅对上部结构空心板梁的病害进行分析。2空心板梁典型病害分析及对策混凝土空心板梁结构的典型病害包括：混凝土蜂窝或麻面、空洞或孑L洞、缺损或剥落、钢筋锈蚀、结构裂缝、结构挠度或变位超限等。病害产生的原因来自设计、施工及运营各方面，比如设计保护

4、层较低导致结构钢筋较早锈蚀，设计承载力不足导致5UlU5【J运营时出现基础沉降并引起梁体开裂，抗剪设计考图10．9m高板梁的铰缝构造(小铰缝)虑不足造成梁体腹板出现斜向裂缝；因施工浇筑质铰缝损伤最直观的表现是桥面铺装沿铰缝位置量不高导致混凝土蜂窝或麻面、空洞及孑L洞，因施出现纵向裂缝，板梁底面对应铰缝处出现局部或通长渗水，病害严重时在汽车荷载(尤其是重车荷载)作用下相邻主梁之间产生明显的不协调变形。铰缝收稿日期：2014-06-19作者简介：王晓佳(198(卜)，男，工程师，工学硕士，土损伤导致桥梁结构的整体性能降低，板梁的横向分木工程专业博士研究生在读；从事桥梁检测加固工作。布系数增

5、大，使得结构的承载能力降低。9S中圄彳盛档王晓佳：上海地区空心板梁典型病害与对策研究2014年第4期对铰缝损伤程度的定量判断比较复杂。众所周现浇层知，板梁结构的横向联系计算通常采用铰接板法，即认为铰缝只传递剪力而无弯矩，当铰缝混凝土损伤、开裂后，剪力传递能力削弱程度很难定量进行判断。文献f1]提出利用多次冲击实验下各板加速度幅值比之差值作为铰缝损伤的评定依据。文献【2]提出采用在开放交通条件下，通过测试板梁的相对位移来判断铰缝的损伤程度，但这种方法没有考虑荷载重量未知性及作用位置的不确定性，尚不能对铰缝损伤程度进行准确评价。文献[31提出通过折减铰缝弹性模量的方法模拟铰缝破坏程度，指出

6、在铰缝弹性模量折减到千分之一时，正应力变化不图30．9m高板梁的铰缝构造(大铰缝)大；而当铰缝弹性模量继续减小时，正应力则迅速同“小铰缝”板梁相比，“大铰缝”板梁采用增大。深铰缝构造，加强连接钢筋并加厚桥面铺装，提高对损伤铰缝的定量评价，目前尚无较为便捷而预制板的黏结性能，改进铰缝材料并改善铰缝施工可靠的实用方法。确定铰缝损伤程度最可行的手段工序，明显提高了结构的整体性能。可以作为本市仍是通过静载试验，而静载试验持续时间较长，对板梁铰缝构造优化的借鉴。城市快速路或高速公路的交通影响较大。2．2梁内积水铰缝损伤维修的通常做法是对应桥面铺装凿空心板梁端部通常设置6em厚的封头板，由除，重新

7、浇筑铰缝混凝土，必要时可植人加强钢于施工原因，封头板砂浆因收缩与板梁主体之间形筋，也可在损伤铰缝对应的主梁底面纵向布置通长成裂缝，当桥面伸缩缝或连续缝防水失效后，水沿钢板，采用螺栓锚固于主梁之上(见图2)，从而梁端封头板进人气囊内形成积水(见图4)。提高结构的横向联系。渗水路径最近某公司开发采用环氧灌封胶注入铰缝下方。板梁之间空隙的加固方法，通过结构胶将铰缝处相邻的梁体紧密地粘合起来构成整体，提高结构的横显向整体性能，并在部分桥梁工程中尝试使用