康國東,陶曉明
(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司,黑龍江哈爾濱150000)
高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁常見病害及施工對策分析
康國東,陶曉明
(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司,黑龍江哈爾濱150000)
通過對高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁出現(xiàn)病害的原因進行分析,提出一些高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁各個環(huán)節(jié)的施工對策,旨在為今后高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工積累豐富的經(jīng)驗。
連續(xù)剛構(gòu)橋梁;撓度;裂縫;施工對策
出現(xiàn)主梁下繞過大的主要原因有以下幾點: (1)預(yù)應(yīng)力度的大小影響混凝土的變形。由于預(yù)應(yīng)力度的不斷增大,會使混凝土的變形逐漸減少。因此,在大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工中,若預(yù)應(yīng)力度較小,在一定程度上會使變形的發(fā)生逐漸增大,這是導(dǎo)致主梁下?lián)献冃卧龃蟮闹饕颉?2)加載齡期影響混凝土的變形。由于混凝土的加載齡期較早,強度較低。因此,混凝土的加載齡期越早,其變形就會越大,這是主梁下?lián)献冃芜^大的重要原因之一。(3)目前,泵送混凝土澆筑是橋梁較常使用的方法,由于混凝土添加劑較多,水灰較大。因此,對混凝土后期的變形具有極大的影響。
2.1 跨中底板縱向裂縫的原因
(1)橫向普通鋼筋分配能力不強。橫向普通鋼筋的合理分配對保證橋梁的混凝土澆筑質(zhì)量具有極為重要的作用。(2)張拉錨固未及時進行孔道灌漿。當全部底板縱向鋼束張拉錨固時,由于底板縱向預(yù)應(yīng)力鋼束增大,底板的混凝土承載不了這么大的壓力,因而導(dǎo)致底板縱向裂縫。(3)底板的厚度偏薄。箱梁底板一般在跨中都比較薄,厚度僅為34 cm,通常只在底板布設(shè)兩層縱向鋼束。為減少平彎角度,使錨固靠近腹板,預(yù)應(yīng)力鋼束一般橫向間距較小。
2.2 頂板縱向裂縫的原因
(1)主梁翼板寬與截面箱寬不當。當按照恒載加活載應(yīng)力布設(shè)時,橫向鋼束在恒載情況下,則翼板下緣會出現(xiàn)拉應(yīng)力,從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生開裂,頂板跨中下緣也會因此而出現(xiàn)裂縫。當恒載應(yīng)力布設(shè)橫向鋼束時,翼板上緣混凝土也會出現(xiàn)開裂。(2)箱梁溫度的實際與應(yīng)力計算的差距較大。在橋梁施工中,由于標準的溫度誤差應(yīng)在10~15℃之間,而箱內(nèi)外溫差誤差通常約在5℃,則會使溫差偏小,因此,采用箱內(nèi)外溫差誤差約在5℃是不正確的,也是造成頂板縱向發(fā)生裂縫的原因之一。(3)橫向預(yù)應(yīng)力鋼束分布不均勻。鋼束不斷的分布和疊加,從而造成橋面橫向預(yù)應(yīng)力分布不均勻,因而導(dǎo)致頂板縱向出現(xiàn)裂縫。
2.3 腹板斜裂縫的原因
(1)將豎彎鋼束取消。為使施工較為方便,大部分連續(xù)剛構(gòu)橋梁在設(shè)計是就將豎彎鋼束取消,對主橋梁體而言,由于連續(xù)剛構(gòu)與兩虛橋梁的受力形式相同,因而其在配索原則也基本相應(yīng)。由于大部分橋梁一般只設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力筋,可有效防止腹板開裂的問題,由此可知,在配索上,連續(xù)剛構(gòu)橋梁存在較大缺點。(2)豎向預(yù)應(yīng)力筋的作用未達到設(shè)計初期的期望。在設(shè)計中,采用的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋長度較短,強拉錨固的損傷相對較大,加之有的橋梁設(shè)計次奧用的中跨、邊跨偏大,從而加劇了邊跨腹板的裂縫。(3)腹板偏薄。為減少結(jié)構(gòu)自重,連續(xù)剛構(gòu)橋梁通常減少箱梁截面的面積。在1/4-3/7L跨附近一般縱向預(yù)應(yīng)力的腹板束已錨固完,可有效減少腹板的厚度。與簡支梁比較,由于連續(xù)剛構(gòu)橋梁腹板太薄,因此,易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
3.1 主梁下?lián)线^大的施工對策
(1)應(yīng)增加底板預(yù)應(yīng)力鋼束,采用分批張拉,待部分連續(xù)剛構(gòu)梁混凝土完成一定收縮、變形后,在對其進行張拉。(2)可適當設(shè)置體外備用鋼束放于中跨底板處,可在需要時對其進行張拉。(3)應(yīng)適當延長混凝土的加載齡期,從而在一定程度上有效降低變形對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。(4)在施工中要控制混凝土的坍落度,將其最好控制在18 cm以下,并加強施工控制,以保證足量設(shè)計線形。(5)應(yīng)適當增加梁高,提高結(jié)構(gòu)的承載能力。
3.2 箱梁裂縫的施工對策
(1)選擇和是的箱梁下緣曲線。采用半拋物線可使箱梁1/4~3/7L段的梁高增加,從而能有效降低該區(qū)段的主拉應(yīng)力。因此,在施工過程中,對于跨徑較大的橋梁,可采用半立方拋物線的方式。(2)應(yīng)合理確定箱寬與翼板寬的比例,合理設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力鋼束,使頂板不易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。
目前,我國高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁在設(shè)計及施工等方面雖然都有一定的成就,但仍會出現(xiàn)一些常見的病害,與國外先進水平相比,還存在較大的差距,因此,我國對于大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁建設(shè),應(yīng)不斷的吸取教訓(xùn),完善施工技術(shù),總結(jié)經(jīng)驗,以使我國今后的高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁建設(shè)水平大幅度上升。
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