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大跨徑梁式橋病害產(chǎn)生原因分析
2013-06-26 來源:筑龍網(wǎng)
1、主拉應(yīng)力斜裂縫,以及垂直裂縫的原因

  (1)設(shè)計(jì)上缺乏主動(dòng)控制梁橋恒載下?lián)现档囊庾R。正確地重視強(qiáng)度和應(yīng)力驗(yàn)算,但不重視施工階段撓度的控制,以為通過施工控制,即調(diào)整模板高程及設(shè)預(yù)拱度即可解決。恒載撓度可達(dá)相當(dāng)大值。徐變下?lián)弦泊蟆TO(shè)預(yù)拱度是被動(dòng)的,不能減小徐變下?lián)峡偭俊?br />
  (2)對混凝土徐變的嚴(yán)重性和長期性認(rèn)識不足,自重內(nèi)力占很大比例,必須輕型化。理論厚度小,徐系數(shù)大。一些梁橋,往往5年以后,下?lián)先栽诶^續(xù)。

 ?。?)部分活載也會產(chǎn)生徐變撓度。部分活載實(shí)際成了“恒載”。

  (4)片面強(qiáng)度縮短施工周期,注意混凝土強(qiáng)度,不重視加載齡期。過早加載會產(chǎn)生以下后果。

 ?、倩炷翉椥阅A吭鲩L滯后于強(qiáng)度的增長,強(qiáng)度達(dá)到時(shí)彈性模量僅為設(shè)計(jì)70%或更少。預(yù)應(yīng)力彎矩不能完全抵消自重彎矩時(shí),加大彈性下?lián)稀?br />
 ?、谠缙诩虞d,徐變系數(shù)增大,3d加載比7d加載大15%-20%。預(yù)應(yīng)力徐變損失大,徐變撓度大。

 ?。?)有效預(yù)應(yīng)力不足。

 ?、兕A(yù)應(yīng)力徐變損失大。

 ?、诠艿罁p失,k,u,大。

  及漿體離析,底板束跨中上部有水,鋼束銹蝕。

  (6)梁體開裂,剛度降低,撓度加大。

  2、預(yù)防對策

  2.1 梁有足夠的正截面和斜截面強(qiáng)度

 ?。?)按施工步驟計(jì)算內(nèi)力,防止彎矩計(jì)算偏小。

 ?。?)充分考慮徐變對內(nèi)力的不利影響。

  2.2 設(shè)計(jì)中控制梁的恒載撓度

 ?。?)正常使用極限狀態(tài)中L/600是對活載而言。

 ?。?)要控制恒載撓度,作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

  (3)彈性下?lián)辖^不超過L/3000,徐變下?lián)辖^不超過L/1400,鋼束用量有所增大,不留后患。

 ?。?)用預(yù)應(yīng)力束未抵消梁的自重彎矩,所謂“零彎矩”,截面應(yīng)力均勻,即使有徐變,也是軸向變形。

 ?。?)適當(dāng)增加底板束,并預(yù)留體外備用束。

 ?。?)合攏主跨前,在懸臂施加水平力,向邊跨對頂。

  2.3 嚴(yán)格施工質(zhì)量控制

  (1)嚴(yán)格控制線形,控制預(yù)應(yīng)力張拉。

 ?。?)混凝土加載齡期,,不宜少于7d。其他5d,真空壓漿,滿足泌水性要求,及早進(jìn)行工地預(yù)應(yīng)力損失試驗(yàn)。

  3、梁體開裂

  斜裂縫、縱向裂縫、垂直裂縫、底板混凝土劈裂、橫板裂縫、齒板裂縫等。

  3.1 主拉應(yīng)力斜裂縫(腹板上最多)

  首先發(fā)生在剪應(yīng)力最大的支座附近,與梁軸呈--,向受壓區(qū)發(fā)展,向跨中方向發(fā)展。箱內(nèi)斜裂縫比箱外嚴(yán)重。斜裂縫寬度<0.2 mm,且長、寬、數(shù)量已穩(wěn)定,可視為無害裂縫。

 ?。?)按三維平面分析,計(jì)算主拉應(yīng)力偏小,(重要原因之一)不考慮橫向影響,主拉應(yīng)力偏小。由于底板自重及上翼緣懸臂,腹板內(nèi)側(cè)橫向拉應(yīng)力(內(nèi)側(cè)裂縫嚴(yán)重原因)活載、溫度梯度,張拉底板束的徑向分力均使腹板產(chǎn)生豎向拉應(yīng)力。箱形截面扭轉(zhuǎn)、翹曲、畸變使腹板剪應(yīng)力加大。

 ?。?)取消彎起束

 ?、儆每v向束和豎向預(yù)應(yīng)力克服主拉應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力筋長度短,損失大,預(yù)應(yīng)力得不到保證。

 ?、诹憾巳∠麖澠饋?,引起梁端出現(xiàn)斜裂縫,認(rèn)識梁必須有彎起束。

 ?、壑鞫諆蓚?cè)出現(xiàn)斜裂縫,已認(rèn)識不妥,重新設(shè)置彎起束。

  (3)根部區(qū)段腹板偏薄,配置普通鋼筋偏少。

 ?。?)對豎向預(yù)言力重視不夠,操作不規(guī)范,預(yù)應(yīng)力不足。

  (5)盲目搶時(shí)間,工作面上開裂,新橋壓漿,剪應(yīng)力增大5-8倍,主拉應(yīng)力成倍增加。

  預(yù)防對預(yù)防對策:

  (1)保證有足夠的斜截面強(qiáng)度。

 ?。?)計(jì)算主拉應(yīng)力,必須考慮橫向影響。

 ?。?)必須配彎起束,同時(shí)設(shè)豎向預(yù)應(yīng)力束,后者。必須兩次張拉。

 ?。?)適當(dāng)增加腹板,尤其根部腹板厚度及普通鋼筋含量,加密箍筋。

  3.2 垂直裂縫(較少出現(xiàn))

  全全預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì),不允許出現(xiàn)垂直裂縫原因:

 ?。?)有效預(yù)應(yīng)力不足。

 ?。?)梁自重偏大。

  預(yù)防對策:

 ?。?)考慮施工允許誤差的自重增量,控制施工線形。

 ?。?)足夠的正截面強(qiáng)度。

  (3)適當(dāng)增加底板束。

  3.3 縱向裂縫(較少出現(xiàn))

  (1)超載

 ?。?)設(shè)過大的縱向預(yù)應(yīng)力,縱向壓縮,橫向有拉應(yīng)變,沿管道開裂,銹蝕危險(xiǎn)大。

 ?。?)板底中部開裂,雙壁墩建成后過長時(shí)間才修,收縮裂縫。

  (4)箱梁自重(底板、上緣懸臂)及其他因素,腹板內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力而開裂。

 ?。?)橫向都用固定支座。

 ?。?)底板預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生徑向力而產(chǎn)生開裂。

 ?。?)頂板鋼筋多,預(yù)應(yīng)力筋偏位較大,使下緣開裂。

 ?。?)水化熱,在底板較厚的梁根部,底板出現(xiàn)縱向縫(超過當(dāng)時(shí)混凝土允許拉應(yīng)力)。

 ?。?)溫度梯度小,引起拉應(yīng)力。
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