空心板桥铰缝损伤识别方法研究

空心板梁桥铰缝破坏原因分析及维修处治措施摘要：重庆市内环快速路上中小桥梁多采用空心板梁，本文结合日常维护以及定期检测状况，总结了空心板梁桥铰缝破坏的特征，从设计、施工、运营维护管理和材料自身特性等方面详细分析了铰缝破坏的成因，对维修加固方法进行了分析和比较，在此基础上提出了铰缝破坏的处治对策。

关键词：空心板梁桥；铰缝破坏；成因分析；处治对策1 概述重庆市内环快速路2001年建成通车，中小桥梁主要采用装配式预应力混凝土空心板梁。

对于简支装配式梁桥，板梁之间横向联结依靠铰缝来实现，一旦铰缝受到破坏，桥梁受力的横向分布、整体受力性能都将会受到严重的影响，甚至形成单板受力状态，致使梁板挠度过大、板底开裂及桥面铺装破坏，加之雨水下渗进而造成板梁内钢筋锈胀、混凝土侵蚀等危害，造成极大的安全隐患。

铰缝空脱破坏修复的难点在于加固过程中的安全，不能中断交通或尽量减少中断交通。

2 铰缝破坏特征空心板梁桥铰缝破坏的一般特征主要表现在以下几方面：(1)铰缝破坏病害多发生于小跨径空心板梁桥，且跨径越小其出现的机率越高。

主要原因是跨度越小的空心板梁桥活载所占比例越大、冲击系数越大，固有频率与车辆振动频率较接近易引起车桥共振，跨径小的空心板梁桥梁高也小，相应地铰缝受剪面积小。

因此，铰缝混凝土的剪切效应更明细，在车辆荷载作用下铰缝受力更不利。

(2)铰缝破坏一般出现在行车道附近，尤其集中分布在慢车道重车行驶周围。

(3)由于汽车车轮荷载的冲击疲劳作用，在破坏铰缝的上方，整体化混凝土层开裂，桥面铺装层普遍出现车辙和纵向贯通裂缝，严重时形成一条破碎带。

雨水通过开裂破碎的桥面铺装层渗入铰缝，在铰缝底部留下明显的渗水泛白痕迹。

(4)铰缝破坏极易造成空心板梁桥结构整体性下降，甚至出现单板受力。

通常表现为当车辆通过空心板梁桥时，部分板梁下挠，使车轮作用的板与两侧的板发生上下错动，长期以来铰缝破坏的板梁与两侧板梁形成永久性台阶。

3 铰缝破坏成因分析空心板梁桥铰缝破坏的影响因素繁多，主要涉及设计、施工、运营维护管理和材料特性等多方面。

2020年第12期北方交通—21—文章编号：1673-6052(2020)12-0021-04DOI：10.15996/ki.bfjt.2020.12.006空心板较缝受力及损伤的空间三维有限元分析吴居涛，赵明惺（广州快速交通建设有限公司广州市510475）摘要：在对较缝的受力特征进行了定性分析后，以某已完成荷载试验的13m空心板实桥为工程背景，建立了空心板的三维有限元模型，对汽车荷载、收缩徐变等荷载工况进行受力分析及研究。

计算结果表明，在汽车荷载或收缩徐变作用下，纵桥向出现较大拉应力,分布于近一半较缝高和整个纵桥向，因而，随着空心板梁桥的投入使用，整个较缝因自身结构的受力特征，决定了其开裂和失效的极大可能，进而引起空心板“单板受力”情况的发生。

对空心板较缝的损伤程度采用部分较缝参与计算的方式进行模拟进而确定，效果良好。

关键词：空心板;较缝;收缩徐变;三维有限元;损伤中图分类号：U441文献标识码：B0引言空心板梁桥是小跨径（io~20m）钢筋混凝土桥梁及预应力混凝土桥梁最常用的形式之一，因截面宽而薄且截面为空心形式得名。

空心板桥多数以简支梁为主，适合工厂化批量生产,装配式施工。

空心板横桥向由多片板组成,板间设置较缝,主梁架设完毕后，桥面浇筑9-15cm的混凝土整体化层。

通过现浇层和较缝，空心板梁桥各块空心板在横向实现剪力的传递，达到整体承受汽车荷载的目的。

然而装配式空心板桥经常出现较缝的破坏。

程度较轻的,企口缝混凝土与空心板侧壁相分离，雨水大量渗透并轻微侵蚀混凝土;程度严重的,较缝处混凝土已经完全脱落,受水严重侵蚀,空心板失去横向连接能力，出现“单板受力”现象UT。

空心板的“单板受力”违背了空心板横向分布设计的基本原理。

“单板受力”现象的出现，使得某些板受力过大，引起进一步的病害⑷。

空心板桥较缝破坏的原因，有些归结于重型车辆和超载车，有的认为是较缝的混凝土强度较低较缝内、配置钢筋数量少,加上因较缝狭小而导致施工上带来缺陷，未见关于较缝自身特性和受力行为的破坏原因分析1空心板结构受力行为分析预应力简支空心板跨中下缘是弯矩和应力的最不利点，其下缘应力＜T k为：ff K=Cp-（Ckdl+O-kd2+ff L）（0其中：Su—预制空心板未浇筑桥面板前下缘因空心板自重效应M dl而产生的拉应力：o^kdi-[Yki（丄）Sq—空心板在浇筑桥面板后，截面特性由I kl 变为I q,形心位置距离梁底的距离由yu变为yQ,在二期横载效应M也下产生的拉应力：°"kd2-J Yk2（3）升一空心板成桥后,在运营荷载作用（如汽车、温度、收缩徐变、风荷载）效应M l下产生的拉应力：6令Q⑷预应力产生的压应力入,可按照《公路桥规》有关公式进行计算。

空心板梁桥裂缝病害的识别与处理概述：空心板梁桥是一种常见的桥梁结构，其采用空心结构设计，在大跨度的桥梁中起到了重要的作用。

然而，由于多年的使用和外界环境因素的影响，空心板梁桥也会出现一些裂缝病害问题。

本文将探讨空心板梁桥裂缝病害的识别与处理方法，以帮助工程师和相关人员及时解决这一问题。

一、空心板梁桥裂缝病害的识别1. 监测系统：为了及时发现和识别空心板梁桥的裂缝病害，建议在桥梁结构中设置监测系统。

该监测系统应包括应变传感器、加速度传感器等设备，以实时监测梁板的应力和变形情况。

监测系统将通过传感器采集的数据进行分析和判断，以确定是否存在裂缝病害。

2. 目视检查：除了监测系统外，定期的目视检查也是非常重要的。

工作人员应该仔细观察梁板表面，寻找任何可能的裂缝迹象。

这些裂缝可能是细小的、线形的，或者是更为明显的、宽度变化较大的裂缝。

目视检查应该包括整个桥梁结构，特别是容易受到压力、震动和风力影响的部位。

3. 声波检测：声波检测是一种非常有效的方法，用于识别空心板梁桥中可能存在的裂缝。

通过将声波传感器放置在梁板上，并进行声波信号的发送和接收，可以判断梁板内部是否存在裂缝。

裂缝产生的声波传播方式与无裂缝部位有所不同，这可以帮助工程师准确判断梁板是否存在裂缝病害。

二、空心板梁桥裂缝病害的处理1. 修补方法：对于发现的裂缝病害，及时采取修补措施至关重要，以避免其进一步扩大和影响桥梁结构的强度和稳定性。

修补方法可以包括注浆、密封、填缝等。

具体修补方法的选择应根据裂缝的类型、尺寸和位置而定。

2. 增强措施：为了加固空心板梁桥的结构和预防裂缝病害的再次出现，可以采取增强措施。

其中，常见的增强方式包括加固预应力、增加横向钢筋、固定碳纤维条等。

这些措施将提升桥梁结构的整体强度和抗裂性能，延长其使用寿命。

3. 定期维护：空心板梁桥的定期维护对于延长其使用寿命和保持结构稳定起着至关重要的作用。

维护工作包括清理梁板表面的杂物、定期涂刷防腐涂层、检查和更换损坏的防水层等。

浅谈桥梁铰缝病害成因及处置措施摘要：随着我国社会经济的不断发展，公路建设工程也越来关键词：钢板铰缝技术；道路桥梁；设计随着交通运输业的快速发展，公路上行使的各种大吨位货车也越来越多，这些或者就是造成公路损坏的主要原因。

为了防止继续出现铰缝损坏的问题，避免越多，其中一项重要的项目就是桥梁的建设。

但是在道路桥梁建成使用的过程中，经常会铰缝损坏的问题，本文主要探讨钢板铰缝技术在道路桥梁设计中的应用。

发生一些安全事故，需要在进行道路桥梁设计的时候使用到钢板铰缝技术。

一、造成铰缝损坏的原因公路上的铰缝通常是在行车道板之间，并且是在桥梁路面之下。

铰缝的施工通常是在道路桥梁板梁施工完毕之后，进行路面铺装之前进行施工。

进行铰缝设计的时候通常需要按照相关的设计原则进行设计，包括恒载内力、弹性计算等，并且在进行加固之前，还要对发生铰缝病害的原因进行分析，计算出道路桥梁能够承受的最大载荷。

当道路桥梁上有车行使的时候，道路上的铺装层、道板以及铰缝都会发生变形。

承受载荷的过程中，虽然铺装层能够分担一部分,但是铰缝还是会承受一部分的载荷，并且远远大于行车道板承受的载荷。

因此，随着载荷的不断增加，铰缝和行车道板中间的混凝土就会收到剥离，从而产生质量问题[1]。

湖北随岳2018年桥梁健康监测4月开工，在监测现场，桥梁工程师着重检查了跨328省道大桥，发现桥梁底板存在裂缝、铰缝渗水及破损露筋等病害。

下图一就是工程师在检查桥梁铰缝。

图一二、桥梁铰缝病害的处置措施1、清理道路桥梁中的铰缝进行施工之前首先应该清理道路桥梁破损铰缝内的混凝土，然后将胶注入到缝隙中。

清理板缝中松散混凝土的时候可以使用电动钢丝和电钻，并用高压水进行清洗，这样能够将板缝内存在的一些杂物清理干净，需要注意进行注胶的时候板缝内不能有水分。

注胶在进行的时候不能有杂质，以免影响铰缝加固的质量。

2、道路桥梁的铰缝底面处理桥梁底部的表面需要使用人工进行处理，这样能够增加板底的粗糙度，粘接底板和砂浆的时候能够取得比较好的效果。

桥梁空心板铰缝的破坏与防治措施摘要：针对预制空心板出现单板受力的现象，分析了空心板铰缝的破坏原因及危害性，并提出了相应的防治措施。

The precast concrete hollow slabs appear veneer stress phenomenon, analysis of the hollow plate hinge joint destruction reasons and its harmfulness, and puts forward the corresponding prevention and control measures.关键词：空心板铰缝单板受力防治措施Keywords: hollow slab hinge joints single slab prevention and control measures1. 概述近年来，我作为监理方参与了澄海金鸿公路、潮南区陈沙公路等一二级公路的缺陷责任期满的检查，其中有些中小桥缺陷较为普遍的就是铰缝处的桥面出现裂缝；根据我这些年参与施工监理的经验，谈谈我对空心板铰缝的破坏及防治措施的一些看法。

钢筋混凝土和预应力混凝土空心板因自重轻、结构性能好、施工方便、可大批量工厂化预制等诸多有利因素而被广泛应用。

但在不断增大的交通量和超限运输作用下，空心板铰缝处有着不同程度的损坏，桥面出现纵向裂缝，有的还较严重，完全形成了单板受力的状况。

严重削弱了桥梁上部结构的整体作用，大大降低了桥梁的整体承载力，降低了上部结构的耐久性，同时给行车安全留下了很多隐患。

2. 铰缝失效的原因（1）铰缝受剪截面小空心板通过铰缝传递剪力，形成空间整体受力结构。

如果铰缝受剪截面过小，则会因抗剪强度不足而破坏。

小铰缝连接的铰缝承担了小部分的剪力，大部分剪力由桥面铺装来承担，桥面铺装层的厚度一般为8-12cm，抗剪能力较弱，虽然铰缝处铺装层内一般都设有板顶预埋钢筋搭接，但砼截面过小还是容易开裂。

桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术[权威资料] 桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术摘要:根据对工程实践中经常出现的装配式空心板铰缝出现破坏的问题，本文从设计、施工和运营阶段分析了病害形成的机制和原理，探讨了对空心板铰缝破坏的防治对策及维修加固技术，并为装配式空心板梁桥铰缝破坏的维修加固提供参考。

关键词:空心板梁桥;铰缝;铺装层;铰缝改造;施工控制装配式空心板梁式桥在荷载作用下，纵向铰缝极易剪切破坏，并导致桥面铺装开裂或出现空洞。

轻则使铰缝与空心板侧壁界面分离，雨水渗透并侵蚀混凝土;重则使铰缝处混凝土完全破损(剪切破坏)，空心板失去横向连接能力，极易出现单板受力，最终可能导致板梁断裂塌落从而发生安全事故。

装配式空心板梁桥的结构病害主要有4种:一，抗弯承载力不足，表现为梁板下挠，底板开裂;二，由铰缝剪切破坏引起的板间横向联系削弱或失效，表现为板间渗、漏水，桥面铺装纵向开裂、变形、网裂、龟裂、破碎;三，耐久性因素引起的承载能力降低，桥面沥青混凝土铺装裂缝、松散坑槽、推移拥包、车辙、防水层失效，以及水泥混凝土铺装层离、保护层不足、剥落、露筋、裂缝、表层浸蚀等造成的“裸板效应”;四，预制板梁与后期浇筑的结构层分离，桥面连续构造及其附属结构在运营l,2 a内就出现开裂、破碎、脱落、露筋、松动，表观特征为结构部位下渗水、漏水浸蚀混凝土，结构功能失效，结构安全和使用寿命均严重降低。

一、铰缝病害成因分析1.铰缝结构理论的不完整性由于铰缝受力复杂，用传统的铰接板梁计算理论已不能满足设计要求。

(1)带铰缝的简支板桥梁的荷载横向分布是按铰接板(梁)法计算的。

将相邻板(梁)之间视为铰接，只传递剪力而忽视其受拉。

实际上，当铰接板承受偏心荷载时，其变形既有挠曲又有转动。

由此引起的竖向位移量带动了相邻板的挠曲和转动，传递剪力和扭矩;产生的侧向水平位移量，通过铰缝及桥面铺装向相邻板施加水平拉(或压)力。

在活载反复作用下的弹性变形也使铰缝产生反复交替的拉压作用。

装配式空心板桥铰缝病害成因分析及防治摘要：铰缝沿纵向开裂、破损甚至脱空等是装配式空心板桥最常见、最严重的结构病害。

文章根据此类病害的发展过程，从设计、施工、运营等方面分析了产生铰缝病害的主要原因，并根据破坏机理，针对性地提出了预防该类病害产生的主要技术措施。

关键词：装配式空心板桥；铰缝病害；成因分析；预防措施目前，板式桥梁是公路桥梁中最为量大、面广的常用桥型，可采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构，可做成实心和空心，能适应各种形状的弯、坡、斜桥，在高速公路、一般公路和城市桥梁中都得到了十分广泛地采用。

在板桥中，应用最多的又数装配式空心板桥，它具有建筑高度小、结构构造简单、便于工厂化生产、施工快捷方便、造价低、吊装容易等优点，在中、小跨径的桥梁中大量被采用，尤其是在建筑高度受到限制的条件下和平原微丘地区，因其可以有效降低路堤填土高度，具有节省土方、少占耕地等优点，特别受到欢迎。

装配式空心板桥横向之间通过现浇的混凝土铰缝联结，借此将各板联成整体，使作用于行车道板上的车辆荷载分配给各板共同承受，从而显著地减小单条板的受力。

因此，铰缝是装配式空心板桥的关键部位，板桥整体承载能力主要取决于铰缝质量的好坏；同时，由于铰缝施工困难，它也是装配式板桥的薄弱环节，使用中普遍出现了以沿铰缝纵向开裂为主要特征的结构病害，影响桥梁的结构安全和交通畅通。

文章作者结合长期的桥梁检查实践，对装配式空心板铰缝病害的发展过程、产生原因等进行分析，并针对性提出预防该类病害的技术措施。

1装配式空心板桥铰缝病害的发展过程根据对大量装配式空心板桥的病害调查分析，以桥面沿空心板铰缝纵向开裂为主要特征的铰缝病害呈现逐渐发展的过程。

装配式空心板桥运营一段时间后，桥面铺装层在行车道范围内铰缝上方规律性地出现纵向裂缝，初期多出现在跨中附近，随着时间推移，裂缝变长，严重时纵向贯通；横向位置最开始多出现在行车道内汽车轮迹线附近空心板间的铰缝上方，随着病害发展，横向也向整幅桥面的每条铰缝上方扩展。