桥梁病害成因分析及检测技术探讨.doc

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桥梁病害成因分析及检测技术探讨摘要：目前为止，桥梁病害在全国各地层出不穷，引起了相当多的重视，并开展了对桥梁病害和检测技术的一系列研究，取得了较多的进展。本文在分析了L大桥病害的基础上，深入分析产生病害的原因，得知预应力损失是该桥主梁下挠和裂缝两项病害的主要原因，并对预应力检测技术进一步的展开探讨。关键词：桥梁；预应力；病害；检测技术屮图分类号：U445文献标识码：A一、L大桥病害现状分析L大梁位于湖北武汉市，为三跨预应力混凝土连续梁桥(85m+130m+85m),桥型总体布置如图1所示。根据现场勘察得知，该座大桥共有358条裂缝出现在箱梁处，在腹板处出现了宽度达1.6mm的最人裂缝,顶板为0.5咖最大宽度的裂缝，而底板裂缝的最大宽度也达到了1.2mmo在所有裂缝中，裂缝最多的为顶板处，中跨跨中是底板裂缝的集中地，并且主梁下挠的情况也表现的非常突出。图1桥型总体布置图 L大桥是预应力混凝土桥，裂缝和主梁下挠的情况在在运营阶段按常理來说不会产生，亦或是混凝土容许的拉应力应当大于桥梁所出现的拉应力，应该不会出现开裂；尽管裂缝有可能出现在最不利于出现荷载组合的时候，也会在完成卸载以后自动消除裂缝。但是L大桥在此期间出现了主梁下挠和裂缝的情况，不仅仅会造成钢筋的锈蚀，还会让结构的承载力人大降低，桥梁的使用寿命也会在很大程度上受到影响。L大桥病害产生成因在桥梁的病害中，混凝土主梁下挠和裂缝产生的原因有很多种，包含环境、桥梁构造和结构、材料性质等。L大桥是按照预应力结构设计的，在建设期间和运营阶段发现了主梁下挠和裂缝的情况，在运用检测技术的基础上，仔细分析L大桥病害产生的原因，主要通过以下几种方式展开研究。在桥梁口振特性测试后得知，相比起施工验收阶段，桥跨结构一阶竖弯自振频率有所下降，为12.8%o在模拟时，深入的分析主梁刚度下降是由于箱梁开裂造成的，通过计算得知，跨中挠度在主梁刚度降低11%时儿乎没有太大影响，影响最大时也仅仅为0.8cm,所以跨中持续下挠的主要原因并不是主梁刚度下降造成的。有效预应力降低及损耗。在通过模拟计算后，分析了主梁正弯矩区底板纵向预应力和顶板纵向预应力有效性降低15%〜35%时主梁挠度变化情况。计算结果显示，主梁跨中会在底板纵向预应力有效性降低35%的情况下上升5.3cm的下挠。而次边跨跨中下挠会在顶板悬臂施工朿失效15%的情况下上升13.5cm的下挠量，中跨跨中为13.2cm的下挠。通过对L大桥 的观测后得知，南岸次变边跨达到了11.5cm的下挠，而北岸次边跨中达到了13・lcm的下挠。所以，这表明，主梁跨中下挠的产生，和负弯矩区顶板纵向预应力有效性的降低，以及主梁正弯矩区底板有效性降低都有着很大关系。因此，跨中持续下挠造成的预应力损失（各阶段预应力损失值如表1所示），是L大桥主梁下挠以及裂缝产生的主要原因。表1各阶段预应力损失值的组合（3）不断增加的荷载。根据现场情况和调研资料显示，L大桥曾经更换过一次桥面铺装，但是所承受的荷载并不影响桥梁挠度，因此更不会造成桥梁主梁下挠和裂缝。因此，根据以上的分析得知，在L大桥病害的原因中，预应力损失是造成主梁下挠、持续产生裂缝的主要原因。三、L大桥预应力检测技术分析在L大桥的病害检测时，选择采用了如下几种方式，如电磁效应检测法、声发射技术等，从而得知大桥的主梁下挠和裂缝病害主要是由于预应力损失造成的。电磁效应检测法。这种检测方法是在1998年美国人GhorbanpoorAI提出的，检测预应力损失主耍是用远程电脑和磁通量装置，将二者进行无线连接从而进行操控，在评测预应力损失的大小和预测预应力筋工作性能时根据磁通量泄霧多少来进行分析。（2）声发射技术。声发射技术检测预应力是美国人T.M•和An1bom 等人，在1997年研究的检测预应力损失的技术方式，在评定钢筋混凝土结构时，主要采取应力释放的形式，在我国的应用范围也比较广，并获得了较大的成功。四、结论L大桥是大跨径预应力混凝土桥梁，在施工期间和运营期间均在不同程度上出现了主梁下挠和裂缝的情况，在经过桥梁检测技术和通过不同层次的分析比较后发现，预应力损失是造成裂缝和主梁下挠的主要原因之一。预应力损失的原因非常复杂，对预应力各项损失进行精准的计算想当困难，因此都是通过分项法进行估算，从而得出相应的估算值。除此之外,仅仅通过理论估算预应力损失尚有许多实际数据不能精确涉及；而且在施工和运营期间，预应力损失的干扰因素非常之多，如灌浆技术本身存在问题或者施工时施工不当，都让预应力损失无法准确的判断。因此，为防治桥梁病害,有效控制裂缝和主梁下挠情况的发牛,必须理论结合测量,通过互相验证来获得精准的数据，这也是国际上对桥梁病害处理方式的新要求。参考文献：［1］詹建辉•特大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析［J1:中外公路，2005(1):225［2］刘海青等.一座特大桥主桥的病害及处理［J1:公路，2003(6):19-20［3］曹曼红•预应力混凝土桥梁裂缝的成因分析及维修加固［J］:国外公路，1992(1):29