混凝土空心板梁桥典型病害成因分析及防治策略

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1、混凝土空心板梁桥典型病害成因分析及防治策略混凝十•空心板梁桥典型病害成因分析及防治策略杨敏，靳欣华(1.上海市浦东新区公路管理署，上海200129；2・上海市市政规划设计研究院，上海200031)摘要：上海市公路及城市道路桥梁中，简支混凝土空一tk，板梁桥是中小跨径桥梁的主要结构形式。针対此类桥梁常见的典型病害，该文分析了病害产生的原因，并提出了针对桥梁病害的防治策略，对此类桥梁的设计、施工、养护等具有重要的借鉴意义。关键词：空心板梁桥；典型病害；成因分析;防治策略；上海市中图分类号：U448・2

2、1〃2文献标识码：B文章编号：1009—7716(2008)08—0112—040引言上海市公路及城市道路桥梁中，混凝土空心板梁桥是中小跨径桥梁的主要结构形式。一般单跨跨径22m以下的桥梁多采用混凝土空心板梁桥。空心板梁通常分为钢筋混凝土和预应力混凝土两大类。钢筋混凝上空心板梁主耍集中在单跨跨径13m以下的桥梁,跨径＞13ni的基本采川预应力混凝土空心板梁。此类桥梁采用多片空心板梁拼装而成，形成整体以承受桥面荷载。上海市的此类桥梁，-•般在桥台位置设型钢伸缩缝或简易伸缩缝，桥墩位置多数采用桥面连续

3、构造。由于上海地区的地质条件，基础多采用摩擦桩基础，桥台多为轻型桥台，柱式桥墩。此类桥梁的典型病害主要集中在上部结构和桥而系，下部结构病害较少。此处主要介绍上部结构和桥而系的典型病害。根据对上海市此类桥梁的调查，此类桥梁上部结构和桥面系比较典型的病害特征冇：桥血铺装纵向裂缝、桥谢渗漏水、钢筋锈蚀、板梁裂缝等病害。1典型病害成因分析1.1桥面铺装纵向裂缝空心板梁桥的桥面铺装除直接承受车辆荷载的碾压外，还承担着将车辆荷载向各个板梁传递分配的功能，同时对整个桥梁结构起着防水、防晒、防侵蚀等防护作用。桥面

4、铺装的病害百接影响到桥梁的外观、行车舒适性和安全性，此类桥梁桥面铺装病害冇多种类型，桥面铺装纵向裂缝是较为典型的病害。桥面铺装纵向裂缝在8ni〜13m跨径的空心板梁桥中最为集屮。桥面铺装一旦岀现纵向裂缝，将直接削弱板梁间的横向联系，水分将沿饺缝下流，造成空心板梁边角钢筋腐蚀。纵向裂缝严重的，将导致单梁受力的最不利状态，影响桥梁结构的安全运营。如沪嘉南黄泥泾桥出现的断梁事故即为单梁受力状态受损所致。桥面铺装纵向裂缝的成因主要从设计和施T两方面进行分析。预制拼装的空心板梁桥通过桥面混凝土铺装层、较缝混

5、凝土和少量的较缝钢筋将空心板梁连为整体共同受力。设计时认为饺缝只传递剪力，不承受弯矩，然而实际上空心板梁在主要承受纵向弯矩的同时，还耍承受一左的横向弯矩。这一横向弯矩主耍靠饺缝顶面的混凝上铺装层来承担，设计时未针对此力进行铺装设计。混凝土铺装层厚度小时，配筋较少的情况下（钢筋处于铺装层中部时，接近中心轴位置，对抗弯不起作用），纵向裂缝的出现不可避免。小跨径板梁由于梁高较矮，梁的抗扭刚度较小，在重车通过时将产生较人的扭转变形，产生较人的横向弯矩，凶此更容易出现饺缝损坏及桥而铀装纵向裂缝。施工过程中如

6、果存在严垂的质量问题，对桥而纵向裂缝的出现更是雪上加霜。施工中常出现铺装层厚薄不均匀（冇时为了调坡，甚至晒牲混凝土铺装层的厚度），桥面钢筋网未按设计要求布设，钢筋网紧贴桥而，削弱了钢筋网的分布筋作用和承受荷载的能力；预留饺缝钢筋过短，锚固长度不足，浇注桥面混凝上前饺缝钢筋与板顶面紧贴，导致钱缝钢筋和混凝土的粘结力卜•降，在较大的梁问剪力作用下容易拉脱。1.2桥而渗漏水桥而渗漏水的病害特征主要表现为墩台位置渗漏水、梁间饺缝位置渗漏水、梁底裂缝渗漏水、梁底析白泛碱渗水等儿个方而。通过实践经验和理论均表

7、明混凝土桥梁的许多病害与水有着密不可分的关系。如果没有水，碱骨料和膨胀骨料病害将不会出现，混凝土的碳化将减缓，钢筋的锈蚀将减缓，氯离子对钢筋的腐蚀将停止。现场检测发现，漏水部位的混凝土劣化明显，钢筋容易锈蚀暴露。可见水对混凝土构件耐久性能的显著影响，水是桥梁耐久性病害的催生剂。凶此，桥而渗漏水既足桥梁结构的典型病害特征，又是应该给以足够重视的病害特征。桥面渗漏水的根本原因既为桥而防水层的破坏及排水系统的不完善，其成因有多个方面。桥梁防水问题过去一直没有引起足够重视，因为通常认为混凝土本身不怕水，钢

8、筋混凝土结构的桥梁无需防水。因此，桥面系的设计缺乏完善的排水系统，容易引起桥面渗漏水。比如墩台位置渗漏水一般为伸缩缝和桥面连续止水功能丧失，同时还有桥而排水系统设计考虑不足引起，桥台伸缩缝两端及桥墩上栏杆接缝处未设挡水措施，水直接沿桥台伸缩缝两端或桥墩上栏杆接缝处排向桥下，刚好被墩台帽两端挡块挡住，水即从墩台顶部流下，多数桥梁都有此类病害特征。检测发现桥而连续构造防水措施的设计也不够有效，几乎每座桥梁桥而连续处均存在漏水现象，桥而连续处由于受到负弯矩作用容易发生开裂，因此此处的防水