大跨度連續(xù)鋼構(gòu)主梁下?lián)霞跋淞毫芽p的成因簡析

1、大跨度連續(xù)鋼構(gòu)主梁下?lián)霞跋淞毫芽p的成因簡析 摘要：對于大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋，主梁下?lián)霞跋淞毫芽p是經(jīng)常出現(xiàn)的橋梁病害，這些病害都極大的威脅了橋梁的安全，給人民群眾的生命安全埋下了巨大的隱患。本文正是通過對大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁下?lián)霞跋淞毫芽p的形成原因進(jìn)行簡要的分析，借此提出預(yù)防及控制大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁下?lián)霞跋淞毫芽p危害的建議。 關(guān)鍵詞：橋梁；連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)；下?lián)?；箱梁裂縫 中圖分類號：k928文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a 文章編號： 引言：最近幾年，大跨度混凝土連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋越來越多，這類橋的施工技術(shù)、施工規(guī)模也得到了飛快的發(fā)展。最近出現(xiàn)的這類橋主跨跨徑達(dá)到了280m，正在建造的同類橋梁跨徑甚至到了不可思議的 30

2、0 m。然而，隨著跨徑的增大，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁出現(xiàn)主梁下?lián)霞跋淞毫芽p的可能性便增加了。 1.大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋的相關(guān)概述 近些年來，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁得到了迅猛發(fā)展，隨著大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁建筑技術(shù)的更新以及橋梁工程整體性能的提升，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的跨徑越來越大，如果要使大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋在使用階段的成橋線形及受力性能不斷提高，就要對橋梁的施工過程進(jìn)行有效的控制。即使是在有效控制的前提下，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁也難免出現(xiàn)下?lián)霞跋淞毫芽p的病害情況。例如，赫赫有名的虎門大橋，就曾經(jīng)在大橋鋪航道橋在施工過程中就出現(xiàn)過類似的病害情況。該橋在施工工程中由于掛籃后錨點(diǎn)細(xì)節(jié)處理不善澆灌混凝土后，掛籃

3、變形，造成新老混凝土梁塊界面間出現(xiàn)裂縫，甚至在采取了一系列的補(bǔ)救措施后，裂縫依然存在，全橋合攏時裂縫也無法消除。還有著名的黃石長江公路大橋主橋在建成通車運(yùn)營后，也出現(xiàn)了類似的問題，在該橋的后期維修中，檢查出箱梁內(nèi)側(cè) 119 條、外側(cè) 78 條裂縫，其中 49 條裂縫內(nèi)外貫通。其中貫通裂縫寬度大于 0.4mm，縫長大于 4m 的有 37條。對于大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋這樣的重要建筑來說，橋梁下?lián)霞跋淞毫芽p危害特別大，不僅要避免短期的病害，更應(yīng)著眼于長期的質(zhì)量。對于大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋，在進(jìn)行上部主體施工時主要采用懸臂施工法，從橋梁墩頂開始，對稱或不對稱地分段懸臂澆注或懸臂拼裝各主梁梁段。在懸臂施工過程中

4、，由于結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，施工荷載存在不確定性，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更為復(fù)雜應(yīng)力和位移變化。綜上所述，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)主梁下?lián)霞跋淞毫芽p的情況確實比較多見，找到有效的分析鋼結(jié)構(gòu)橋梁下?lián)霞跋淞毫芽p病害成因的方法非常重要。 2.大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)主梁下?lián)霞跋淞毫芽p病成因分析 2.1大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁下?lián)铣梢蚍治?大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)铣梢蚍治銎饋聿惶菀?，根?jù)大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)的受力特征，導(dǎo)致大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)系脑蚩赡苡?主梁剛度的變化、縱向預(yù)應(yīng)力有效性降低以及荷載增加等原因。 首先，是主梁剛度變化導(dǎo)致大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)?。施工時，橋梁結(jié)構(gòu)一旦形成，剛度一般就不會

5、改變，但是可能會因為大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)的截面削弱了，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度會有所變化。如果大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁跨距中36m的區(qū)段內(nèi)的主梁腹板或跨中底板嚴(yán)重開裂，那么這個就可能是剛度持續(xù)變化的原因，也就有可能是該大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)系闹饕?。如果利用大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的自振特性測試的話，就可以實測大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)一階豎彎自振頻率與交工驗收時的變化，如果變化較大的就更能確定大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)系氖窍淞洪_裂致使橋梁結(jié)構(gòu)剛度降低引起的。 其次是縱向預(yù)應(yīng)力有效性降低致使大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)?。有?shù)據(jù)證明，如果大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁底板縱向預(yù)應(yīng)力有效性降低百分

6、之三十的時候，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)蠈⒃黾?.3 cm。另外，頂板懸臂施工束失效對大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁跨中下?lián)嫌绊懛浅ｏ@著。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示當(dāng)大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁頂板懸臂施工束失效百分之十的時候，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁次邊跨跨中下?lián)狭吭黾?3.3cm,該橋的中跨跨中下?lián)狭繒黾?3.7 cm。所以，如果想確定某一大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)鲜欠袷怯捎诳v向預(yù)應(yīng)力有效性降低造成的，就可以實地測量大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的縱向預(yù)應(yīng)力有效性降低量與該橋的中跨跨中下?lián)狭康臄?shù)量關(guān)系。如果測量結(jié)果與預(yù)想結(jié)果吻合的話，就可以證明該大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)系闹饕蚴强v向預(yù)應(yīng)力有效性降低。 最后是荷載增加導(dǎo)致大

7、跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)?。該原因引起的大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)吓c荷載增加的頻率與力度有著直接地關(guān)系，如果是一次性的荷載增加，那么該橋的主梁下?lián)弦彩且淮涡缘脑黾?；反之，如果是連續(xù)性的荷載增加，那么該橋的主梁下?lián)弦彩沁B續(xù)性的增加。所以，具體分析的時候就可以分析原始記錄，看看有無荷載增加的記錄，有的話，再觀察荷載增加的特點(diǎn)與大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)系谋憩F(xiàn)是否匹配。以此，確定大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁主梁下?lián)系闹饕蚴欠駷楹奢d增加。 2.2大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋箱梁裂縫成因分析 大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁裂縫根據(jù)表現(xiàn)可以分為箱梁腹板裂縫和箱梁底板裂縫。兩種類型各自的成因不盡相同。 大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁

8、箱梁腹板裂縫又可分為受力和非受力裂縫。大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁腹板裂縫非受力裂縫產(chǎn)生的原因比較多，有砼收縮徐變、砼性能不穩(wěn)定和施工質(zhì)量等；相比而言，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁腹板裂縫結(jié)構(gòu)砼受力裂縫的成因則比較簡單，只有當(dāng)砼承受的拉應(yīng)力大于砼容許拉應(yīng)力時才會出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁腹板裂縫結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)砼受力裂縫，這主要原因有豎向預(yù)應(yīng)力有效性降低、腹板厚度過大的負(fù)誤差、縱向預(yù)應(yīng)力筋齒板錨后局部拉應(yīng)力過大和砼強(qiáng)度不足等。實地檢測時，觀察橋梁裂縫的特點(diǎn)，如果均為貫穿性裂縫,而且分布也有很強(qiáng)的規(guī)律性,就可以從裂縫的表現(xiàn)形式判斷腹板裂縫為受力裂縫。 大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁底板裂縫也有其獨(dú)特的成因，在進(jìn)行實地檢測時，

9、觀察大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁各跨底板開裂檢情況，一般大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁兩次邊跨和中跨跨中都會有貫穿底板全寬的裂縫，而且一般都可以判斷出是彎曲受力裂縫。分析大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁底板裂縫的可能原因有縱向預(yù)應(yīng)力有效性降低、荷載增加和砼強(qiáng)度不足等。 3.病害處置意見 對于大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁下?lián)霞跋淞毫芽p的病害，我們可以從以下幾個方面進(jìn)行病害處置措施以及補(bǔ)救手段：首先要對大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁箱梁裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，使裂縫封閉，提升大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)的剛度，增加橋梁的完整性；其次，要仔細(xì)檢查大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁三向預(yù)應(yīng)力，然后對橋梁箱梁底板部分未灌漿的管道進(jìn)行灌漿以及對箱梁頂板橫向索外露及原封錨破損處進(jìn)行

10、封錨；最后，為了提高大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)箱梁裂縫底板的抗彎能力以及腹板的抗剪強(qiáng)度，增加大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋的極限承載能力，可以在關(guān)鍵部位粘貼碳纖維布，同時要進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力加固。只有在上述幾方面多管齊下，提高箱梁縱向壓應(yīng)力儲備，才能有效地抑制大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁下?lián)霞跋淞毫芽p病害。 4.結(jié)語 大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)主梁下?lián)弦约跋淞毫芽p是比較常見的連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)病害，也是危害比較大的病害，經(jīng)常發(fā)生在橋梁修建早期，做好分析、檢測、預(yù)防大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)主梁下?lián)弦约跋淞毫芽p，對于保障橋梁修建工程順利進(jìn)行以及后期使用安全有著重要意義。當(dāng)然，大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)主梁下?lián)弦约跋淞毫芽p的成因比較多，要想正確確定大跨度連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)主梁下?lián)弦约?/p>