談論橋梁單板受力狀況

1、談論橋梁單板受力狀況 近十幾年來，由于經(jīng)濟發(fā)展的需要高速公路進入大規(guī)模建設期。而且多數(shù)高速公路選擇了高填路基，修建了大量的通道、涵洞及分離式立交。裝配式鉸接板在施工、造價、施工組織及便于標準化施工方面具有明顯的優(yōu)勢所以得以大規(guī)模推廣采用。以往修建的高速公路跨徑為4m、6m、8m10m、3m、16m、20m25m的橋涵絕大部分采用了這種結(jié)構，只有個別采用了現(xiàn)澆板、整體箱型通道及拱橋。橋梁單板受力病害顧名思義即裝配式板梁橋橫向聯(lián)接破壞，橫向分布失效，造成車輪直接作用于單個板梁，使其獨自承受行車荷載。病害嚴重影響了橋梁的使用安全造成橋面鋪裝和鉸縫結(jié)構的損害，破壞了橋梁功能的整體性引起荷載橫向分布不利

2、和橋面板的內(nèi)力集中。如不及時處理逐漸使橋梁承載能力進一步降低和橋面板產(chǎn)生結(jié)構性破壞。 1單板受力的病害特征 其病害特征主要有以下幾點。 11單板受力一般發(fā)生在鉸接板橋梁行車道范圍內(nèi)。 12帶有這種病害的板橋，其鉸縫混凝土被破壞并逐步破碎而脫落。在橋面鋪裝層上沿鉸縫方向產(chǎn)生不規(guī)則的縱向裂縫，嚴重時形成一條破碎帶。雨、雪水常通過破碎后的鉸縫滲入板底，留下明顯的滲水痕跡。當重型車輛通過“單板受力”的空心板時產(chǎn)生明顯彈性下?lián)鲜蛊渑c兩側(cè)的空心板上下錯位后，形成臺階。待重車通過后，這種錯位消除，又恢復原狀。 13如果長期經(jīng)受超過設計標準的重型車輛作用。使“單板受力”現(xiàn)象逐漸加重，進入這種病害“后期”階段，

3、則彈性下?lián)现饾u變成塑性變形，“單板受力”的空心板與兩側(cè)的空心板之間形成永久性臺階。 2形成單板受力的原因分析 從根本上說，單板受力是由于板間鉸縫被剪斷所致。其產(chǎn)生的原因可以從設計、施工和使用三個方面來分析。其中使用方面的原因即車輛等的荷載超過設計值。尤其是集中荷載(例如車輛的單側(cè)輪組)嚴重超過設計標準。 21設計方面的原因 車輛超載是產(chǎn)生單板受力的主要原因所在，但從設計角度來看，已出現(xiàn)單板受力的橋梁中，預制空心板頂板被壓碎的情況卻極少發(fā)生。這至少說明鉸縫部位在設計方面的安全儲備遠低于頂板的設計。目前常用的預制板設計，一般都存在以下缺憾： a)鉸縫的形式不夠合理，例如梁端一定范圍的鉸縫寬度只有，

4、如果再加上梁板預制和安裝就位時的誤差，使得鉸縫的澆注質(zhì)量難以保障。另外，在跨中部位的鉸縫形式也不盡合理，其抗剪效率不夠理想： b)設計中沒有考慮鉸縫混凝土自身的收縮作用，沒有足夠重視新、舊混凝土間粘結(jié)力的弱化作用： c)鉸縫鋼筋布置太少頂板連接鋼板抗力不足； 22施工方面的原因 預制梁板的單板受力與施工質(zhì)量有著密切的關系，因為在同一條路線、同一種結(jié)構型式的橋梁，有的發(fā)生單板受力，有的卻沒有發(fā)生，便足以說明這一問題。在施工時一般應注意如下幾個問題： a)預制板側(cè)面應認真鑿毛。并仔細清除由于鑿毛而產(chǎn)生的松動混凝土塊以增強新、舊混凝土間的粘結(jié)和抗剪能力； b)鉸縫混凝土澆筑前，應對梁體側(cè)面進行灑水濕

5、潤。以保證新、舊混凝土間的良好結(jié)合； e)鉸縫混凝土務必灌滿振實，并進行必要的養(yǎng)護； d)最好能夠使用防收縮或微膨脹水泥澆筑鉸縫混凝土； e)梁板吊裝時，要密切關注支座受力的均衡性切忌支座懸空： f)鉸縫混凝土未達到設計強度前，嚴禁在橋上行駛車輛等重型荷載，以免使鉸縫產(chǎn)生內(nèi)傷。 3預防單板受力的措施 解決問題的宗旨應在于防患于未然，因此應從設計方面人手，采取必要的預防措施。除了規(guī)范運輸以外，從以下方面考慮，便可基本消除單板受力的弊端，對于小跨徑的橋梁，盡量設計成整體現(xiàn)澆結(jié)構。 31在預制板的跨中和兩端設計橫隔暗梁，以加強相鄰梁體問的聯(lián)結(jié)作用。鉸縫相應部位的鋼筋也須予以加強。 32橋面鋪裝層設置

6、兩層鋼筋網(wǎng)，加強橋面板的整體剛度，并防止混凝土開裂。 33鉸縫混凝土和防水混凝土均采用40#，并在防水混凝土中摻聚丙烯纖維，改善混凝土的抗裂、抗?jié)B和抗磨性能。 34在板頂面鉆孔植筋，并將錨固筋頂部與橋面鋪裝層內(nèi)上層鋼筋網(wǎng)縱向鋼筋進行焊接以加強板與板面鋪裝的共同受力。 35鉸縫處設聯(lián)結(jié)鋼板以增強橫向聯(lián)系，原預留鉸縫連接鋼筋若有缺失損壞，按原樣焊接恢復。 36對于預制板橫向預應力筋，因為預制板(多數(shù)為空心板)的跨徑一般在20m以下。所以橫向預應力筋的設置一般只在跨中和兩端共設三道即可。其中兩端的橫向預應力筋。除了加強鉸縫的抗剪能力外尚有克服支座不均勻變形方面的作用。但對于現(xiàn)澆接頭的一端因為支座受力基本一致，如果不會出現(xiàn)支座本身質(zhì)量問題的話，不設橫向預應力筋也可以。鉸縫的抗剪強度除了混凝土質(zhì)量以外在很大程度上取決于新、舊混凝土間的粘結(jié)力和摩阻力，其中摩阻力=垂直力摩阻力系數(shù)，由此可見，設置橫向預應力(即上式中的垂直力)可以大大增強鉸縫的抗剪強度。 4具體施工工藝 具體施工工藝如下： a)鑿除橋面鋪裝和鉸縫混凝土，注意保留原有板的預留鋼筋： b)鋼筋植筋。鉆孑l時用沖擊鉆鉆孔，確保有足夠的粗糙度；清理孔內(nèi)的灰塵及混凝土碎屑，并保持孑l內(nèi)干燥，采用專用的植筋膠從孔的底部開始注射至滿孔的13；將