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    大跨徑梁式橋病害產生原因分析
    發布時間:2014-07-15
      1、主拉應力斜裂縫,以及垂直裂縫的原因

      (1)設計上缺乏主動控制梁橋恒載下撓值的意識。正確地重視強度和應力驗算,但不重視施工階段撓度的控制,以為通過施工控制,即調整模板高程及設預拱度即可解決。恒載撓度可達相當大值。徐變下撓也大。設預拱度是被動的,不能減小徐變下撓總量。

      (2)對混凝土徐變的嚴重性和長期性認識不足,自重內力占很大比例,必須輕型化。理論厚度小,徐系數大。一些梁橋,往往5年以后,下撓仍在繼續。

      (3)部分活載也會產生徐變撓度。部分活載實際成了“恒載”。

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

     、倩炷翉椥阅A吭鲩L滯后于強度的增長,強度達到時彈性模量僅為設計70%或更少。預應力彎矩不能完全抵消自重彎矩時,加大彈性下撓。

     、谠缙诩虞d,徐變系數增大,3d加載比7d加載大15%-20%。預應力徐變損失大,徐變撓度大。

      (5)有效預應力不足。

     、兕A應力徐變損失大。

     、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、預防對策

      2.1 梁有足夠的正截面和斜截面強度

      (1)按施工步驟計算內力,防止彎矩計算偏小。

      (2)充分考慮徐變對內力的不利影響。

      2.2 設計中控制梁的恒載撓度

      (1)正常使用極限狀態中L/600是對活載而言。

      (2)要控制恒載撓度,作為設計依據。

      (3)彈性下撓絕不超過L/3000,徐變下撓絕不超過L/1400,鋼束用量有所增大,不留后患。

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

      (5)適當增加底板束,并預留體外備用束。

      (6)合攏主跨前,在懸臂施加水平力,向邊跨對頂。

      2.3 嚴格施工質量控制

      (1)嚴格控制線形,控制預應力張拉。

      (2)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,及早進行工地預應力損失試驗。

      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 主拉應力斜裂縫(腹板上最多)

      首先發生在剪應力最大的支座附近,與梁軸呈--,向受壓區發展,向跨中方向發展。箱內斜裂縫比箱外嚴重。斜裂縫寬度<0.2 mm,且長、寬、數量已穩定,可視為無害裂縫。

      (1)按三維平面分析,計算主拉應力偏小,(重要原因之一)不考慮橫向影響,主拉應力偏小。由于底板自重及上翼緣懸臂,腹板內側橫向拉應力(內側裂縫嚴重原因)活載、溫度梯度,張拉底板束的徑向分力均使腹板產生豎向拉應力。箱形截面扭轉、翹曲、畸變使腹板剪應力加大。

      (2)取消彎起束

     、儆每v向束和豎向預應力克服主拉應力。豎向預應力筋長度短,損失大,預應力得不到保證。

     、诹憾巳∠麖澠饋,引起梁端出現斜裂縫,認識梁必須有彎起束。

     、壑鞫諆蓚瘸霈F斜裂縫,已認識不妥,重新設置彎起束。

      (3)根部區段腹板偏薄,配置普通鋼筋偏少。

      (4)對豎向預言力重視不夠,操作不規范,預應力不足。

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

      預防對預防對策:

      (1)保證有足夠的斜截面強度。

      (2)計算主拉應力,必須考慮橫向影響。

      (3)必須配彎起束,同時設豎向預應力束,后者。必須兩次張拉。

      (4)適當增加腹板,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)

      全全預應力設計,不允許出現垂直裂縫原因:

      (1)有效預應力不足。

      (2)梁自重偏大。

      預防對策:

      (1)考慮施工允許誤差的自重增量,控制施工線形。

      (2)足夠的正截面強度。

      (3)適當增加底板束。

      3.3 縱向裂縫(較少出現)

      (1)超載

      (2)設過大的縱向預應力,縱向壓縮,橫向有拉應變,沿管道開裂,銹蝕危險大。

      (3)板底中部開裂,雙壁墩建成后過長時間才修,收縮裂縫。

      (4)箱梁自重(底板、上緣懸臂)及其他因素,腹板內側拉應力而開裂。

      (5)橫向都用固定支座。

      (6)底板預應力產生徑向力而產生開裂。

      (7)頂板鋼筋多,預應力筋偏位較大,使下緣開裂。

      (8)水化熱,在底板較厚的梁根部,底板出現縱向縫(超過當時混凝土允許拉應力)。

      (9)溫度梯度小,引起拉應力。

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