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整体连续板梁的运营病害分析及加固方法研究(论文).pdf

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整 体 连 续 板 梁 的 运 营 病 害 分 析 及 加 固 方 法 研 究 The Disaster Analysis and Reinforcement M ethod Study of Integral Continuous Slab Bridge 刘辉 (深圳市市政工程总公司,广东 深圳 518109) UUHui (ShenzenMunicipalEngineering Corporation,Shenzhen 518109,China) 【摘 要】针对莱一整体连续板梁桥,对其运营病害从上部结构、下部结构和桥面系i~$5-7详细总结和分析,对病害原因 和发生机理进行了分析,从而提出针对结构性和非结构性病害的修复处置方法,提升该桥梁的运营性能和使用安全,延长 其使用寿命。 【Abstract]Basedonanintegralcontinuousslabbridge,thedisasterinoperationisdetailedstudiedHornthreeaspectsof superstructure,substructure and pavement,of which the causes and mechanisms are also analyzed.The countermeasures on these structural and non-structural disasters are proposed to improve the severability and safety of thisbridgeforanextendedservicelife. 【关键词】整体桥梁;连续板粱;运营病害;加固方法;结构分析 【Keywords]integralbridge;continuousslab;disaster;reinforcementmethod;structuralanalysis 【中图分类号】U_449.2l 【文献标志码】A 【文章编号】1007.9467(2017)08.0171.04 [DOI]10.13616~.cnki.gejsysj.2017.08.054 1 引 言 如今的交通运输环境下,为了追求运输效率和效益最高, 往往存在很多的超载重载问题 ,并伴随着我国社会主义初期 建设全过程[1】。由于我国早先建设的道路与桥梁结构标准低, 相关荷载等级不高,且研究与设计人员对荷载的认识不完整, 使得在目前的运营状态下 ,诸多早先建设的桥梁结构出现不 同程度的病害刚,病害的累积使得这些桥梁结构很难达到设 计预期寿命期,而在运营使用一定时间后需要持续不断地管 理和养护 ,以提升其质量与性能,延长使用寿命。 本文结合某一整体式连续板梁为工程依托,分析其运营 【作者简介】刘辉(1979一)。男,山东费县人.工程师,从事桥梁设计 与施工研究。 病害,病害的分布范围、发生特征等 ,并针对病害特点提出加 固方法,对加固旖工技术要点进行了总结和分析,通过施工加 固,桥梁后期运营效果良好,可为类似工程提供参考。 2 依 托 工 程 概 况 依托工程为现浇钢筋混凝土整体式空心板桥 ,结构跨径 从 13m到 16m不等 ,设计荷载等级汽车超 20级和挂车 120 级 ,下部结构采用重力式 U型桥台和扩大基础,采用双柱式桥 墩和部分采用桩基础,其中一联为三跨连续板梁桥 ,其现场如 图 1所示,设计断面如图 2所示。 该桥梁建成于 1985年 ,在运营使用 30年以上后 ,出现 了大量的病害问题,桥梁振动明显,需要进行加固以确保其工 作性能。 171 工程建设与设计 f r· H“f『ljH越, 御f r, ,, 图 1现浇整体式空心板桥现场图 图2现浇整体式空心板断面图 3 桥 梁 运 营 病 害 分 析 3.1 上 部结 构病 害 经调研分忻,本桥梁上部结构主要病害为:板底跨中横向 裂缝、板底跨中纵向裂缝 、腹板近支座处竖向裂缝、板底渗水、 混凝土破损 、钢筋外漏等,以下针对这些病害发生原因进行详 细分析。 3.1.1 板底跨中横向裂缝 横向裂缝为受力裂缝 ,主要是板梁结构在汽车活载、温度 荷载和自身混凝土收缩徐变等作用下,板底纵向拉应力大于 混凝土的抗拉强度,从而出现密集分布的裂缝。整体板以纵向 受力为主,因此外界荷载作用下主要表现为纵向的弯曲变形 , 这些裂缝分布最关联的还是汽车活载作用。由于超载重载问 题,对于中小桥梁而言,目前的汽车荷载等级远远大于规范设 计值,因此在这些超重汽车荷载的作用下,桥梁受力非常不 利,就纵向而言,会出现荷载效应大于结构抗裂能力,从而出 现系列裂缝。 3.I.2 板底跨中纵向裂缝 整体板虽然受力以纵向为主,但外界荷载作用下整体板 还会表现为横向弯曲效应 ,整体表现为双边简支板的变形效 应。横向受力所带来的就是横向应力问题,如果横向应力大于 混凝土抗裂强度 ,通常会出现受力裂缝。这方面的外因主要有 汽车荷载和温度荷载:一方面 ,汽车荷载的作用使得板出现横 向弯曲,当汽车超载严重时,这种横向弯曲就非常显著 ;男一 方面,梯度温度作用下,连续板的横向受热不均匀所带来的温 172 度自应力和温度梯度应力,也会使得板梁出现横向温度裂缝。 从现场来看,横向裂缝分布不多.裂缝宽度不大。 3.1.3腹板近支座处竖向裂缝 支座处腹板竖向裂缝是腹板抗剪性能不足的体现 ,这种 裂缝主要原因还是汽车荷载效应 ,超载重车作用于腹板截面, 使得腹板承受很大的剪切应力,当该应力水平超过混凝土抗 裂强度就会开裂。形成裂缝。根据实际观测结果 ,最外侧的腹
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