大跨度连续梁连续刚构桥常见病害及防治对策
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高墩大跨连续刚构桥的病害及其对策措施摘要:本文将针对这些出现的常见问题进行阐述分析,并对造成的桥体危害提出相应的对策措施。
关键词:连续刚构桥;危害;对策措施Abstract: This article described these common problem and point out some countermeasures for bridge and caused harm.Key words: continuous rigid frame bridge; hazards; countermeasures中图分类号:U448.23 文献标识码:A文章编号:连续刚构桥的常见问题产生的原因及其病害目前,国内连续刚构桥的发展迅速,相关技术也比较成熟。
在桥梁工程领域广泛应用预应力计算体系,使得桥梁在性能、造价成本、安全系数等各方面都相对优于其他桥梁体系。
但在实际使用中仍出现诸多显著的病害。
(一)桥体跨中下挠。
1.对混凝土的收缩认识不到位。
很多桥梁在施工完成后,主梁的混凝土收缩造成桥体跨中下挠。
但现役的连续刚构桥出现,正常下挠后,再出现严重的下挠。
在桥梁建设前期,没有充分认识到混凝土的徐变性具有极大的随机性,造成混凝土预应力的损失使得桥梁的刚度下降。
从而桥梁出现桥体下挠的病害。
在连续刚构桥的设计之初,设计者一般为了减轻主桥梁的自重,都会在桥梁施工时使用高强度的薄板作为主梁。
而其实,在实际的数据中可以知道,加载的时间限制对桥梁混凝土的徐变度也有非常大的影响,桥梁的主梁一般在3天后就开始桥体预应力的加载,形成桥梁的整体。
于是由于浇筑凝固期时间缩短的缘故,使得混凝土的徐变的量增大,桥体的主梁下挠严重。
2.桥梁在前期设计中,计算的模型不够完善。
对桥梁在不同部位温差的考虑也是影响预应力的损失的因素。
目前国内在温差模型上采用三角模型,而该模型在理论值和实际测量值存在较大差距。
经一些国外桥梁专家分析:桥梁的温度分布呈现出非线性的分布,箱梁出现顶板的温度高于底板的温度现象。
大跨径连续梁桥病害成因分析及加固设计探讨摘要:随着我国经济的飞速发展,我国的桥梁事业也得到发展,桥梁作为我国重要的交通枢纽之一,越来越被人们所重视。
连续梁桥技术因其具有的受力均匀、整体性好、节省材料,安全度高等优点广泛应用于我国中跨径和大跨径的桥梁建设项目中。
本文分析了大跨径连续梁桥的一些常见病害及其加固措施。
关键词:连续梁;病害分析;桥梁加固一、常见病害1、主跨跨中下挠预应力混凝土连续梁式桥运营阶段所产生的持续下挠是一个较普遍的现象,尤其是大跨径梁式桥,如表l所示。
这主要是由预应力损失和混凝土收缩徐变估计不足引起的,严重时甚至会发生跨桥。
如科罗.巴岛桥是一座跨中带铰的3跨连续预应力混凝土刚架桥,其跨径组合为72m+24lm+72m,是当时世界上同类桥梁中跨径最大者。
1978年建成通车,通车后不久就产生了较大的挠度,到1990年,其挠度达到1.2m。
后来采用体外索施加预应力,使主跨中央挠度减小。
1996年7月加固结束,加固处理后不到3个月就发生了倒塌事故。
表1国内外典型连续钢构桥长期变形表2、梁体开裂预应力混凝土连续梁式桥的梁体开裂也是一个很严重的问题,主要表现在施工过程中的裂缝及运营阶段产生的裂缝,两者机理稍有差别。
在施工过程中,裂缝的产生主要是由于混凝土收缩或构造不合理产生,一般有两种情况:不同龄期混凝土收缩裂缝以及预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝。
由于各个构件混凝土浇注时间不同,早期浇注的混凝土将对新浇注混凝土的收缩产生约束从而引起裂缝。
这类裂缝一般有以下几种:①墩身与承台交界处的竖向裂缝;②1号块与0号块之间接缝附近的纵桥向裂缝(主要在顶底板);③腹板分层浇筑接合面处竖向接缝;④人孔附近等。
预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝主要有:①顶板横向裂缝;②预应力锚头附近的裂缝;③曲线底板的分层劈裂等。
运营阶段所产生的裂缝主要有顶板纵向裂缝、腹板斜向裂缝、底板横向裂缝和底板纵向裂缝等。
大跨径连续刚构桥梁的常见病害及控制措施通过调查,我国已成的大跨径连续刚构桥梁中,出现的病害主要有以下几种情况:(1) 跨中挠度过大;(2) 箱梁腹板、底板产生裂缝;(3) 墩顶0 # 梁段开裂;(4) 桥墩墩身裂缝。
1跨中挠度(1)适当增加梁高,提高结构的承载能力(2)设置足够的施工预拱度(3)应力松弛的影响,增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5)延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响(6)利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移,减少饶度。
竖向接缝存在,可以采用把接缝作成斜接缝,阶梯接缝,销槽式接缝等.增加截面的配筋率减小徐变对结构的影响。
我国施工质量水平总体不高, 管理不完善,.采用预抛高的方法,即在建造期间通过设置预拱度来抵消桥梁长期下挠变形。
是对高标号混凝土的收缩、徐变的考虑不足,且在施工中预拱度的设置存在偏差.顶板悬臂施工束有效性降低对主梁下挠有较大的影响2混凝土开裂,如箱梁竖向开裂、箱梁底板纵向开裂、箱梁腹板出现斜裂缝等;箱梁裂缝主要表现为纵向裂缝、弯曲裂缝、弯曲剪应力裂缝和主拉应力裂缝,(1)选择合适的箱梁下缘曲线。
大跨径连续刚构桥多采用变截面箱梁,底板下缘曲线常采用半立方抛物线和二次抛物线(2)预应力筋过于集中及预应力吨位过大导致混凝土开裂。
设计合适可靠的竖向预应力。
箱梁施加竖向预应力的主要目的是克服腹板主拉应力过大(3) 在中跨跨中及悬臂中部设置横隔板,提高箱梁畸变刚度,(4)增设腹板纵向预应力下弯束(5)适当增加边跨现浇段的底板和腹板厚度,并设置足够的防崩钢筋(6)合拢段的混凝土标号提高半级或一级(7)合理布置桥梁跨径。
箱梁腹板截面几何尺寸偏小,为了减少结构自重,对于宽箱梁,多数桥梁腹板仅仅是由构造决定其厚度,这导致截面抗剪能力储备不足.主梁梁体非预应力钢筋配置不足,也会导致砼的开裂. 墩柱的约束过大,导致主梁开裂应尽可能使其具有较大的抗弯刚度和较小的抗推刚度, 国内外连续刚构墩身形式多为双墙式薄壁柔性墩。
浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施摘要:本文对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及成因进行了分析,针对各病害提出了可行的控制方法。
或可为该类桥梁的设计施工提供参考。
关键词:预应力混凝土,连续刚构,病害,控制措施。
1常见病害通过调查,我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中,常见的病害主要有以下几种:(1) 跨中挠度过大;(2) 箱梁梁体产生裂缝;(3) 墩顶0#块开裂;(4)桥墩(或塔墩)靠承台区段的竖向裂缝。
2跨中挠度过大的成因分析及控制措施跨中挠度过大,通常是由于梁体本身刚度不足所致,而梁体由混凝土、普通钢筋和预应力钢筋组合而成,故梁高过小、腹板厚度不足、混凝土标号不足、普通钢筋配置不足、预应力不足都会导致梁体刚度不足,进而导致跨中挠度过大。
其中,预应力配置不足可以由设计中预应力配置不足或者预应力筋应力松弛过大、混凝土收缩徐变导致预应力损失过大引起。
此外,如设置的预拱度不足,也会导致桥梁合龙后跨中挠度过大。
可通过以下方法降低跨中挠度:(1) 适当增加梁高,提高结构的承载能力(2) 设置足够的施工预拱度(3) 应力松弛的影响,增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5) 延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响(6)利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移,减少挠度。
3箱梁梁体裂缝的成因分析及控制措施3.1箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝处于两施工节段之间,严重的缝宽1-2mm甚至更宽。
开裂原因:(1)悬臂浇注移动支架的整体刚度不够,浇注过程中变形大;(2)混凝土浇注程序不对:先浇注后端(紧靠前一浇注节段),然后逐步向前端浇注,前端的荷载引起悬臂支架变形,导致后端混凝土裂开。
控制措施:(1)支架的刚度和强度必须满足施工要求,必须采用相当于实际荷载的荷载预压,除强度满足需要外,其最大挠度应小于或等于2.0cm。
跨径200m以上连续刚构桥病害防治王宁打王科$(1•北京工业大学,北京100124;2.中国人民解放军95338部队,湖南衡阳421001)【摘要】连续刚构桥是目前最常见的桥梁结构形式之一,文章通过对国内外大跨径桥梁的调查,分析了大跨径连续刚构桥在建成使用过程中常出现的跨中挠度过大、顶板裂缝、底板裂缝、腹板裂缝以及锚固区裂缝这些病害的成因并且从混凝土的收缩和徐变、截面尺寸,控制施工质量,桥面加固等方面对其防治提出了相应的对策。
【关键词】连续刚构;大跨径;病害;防治【中图分类号】U445.7+1大跨径连续刚构桥具有整体性能好、变形小、抗震性能好、后期运营维护成本低的特点,并且连续梁体和梁墩的固结,使得连续刚构桥没有伸缩缝,车辆能够平稳运行,同时它也没有支座,不需要转换系统,并有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度,这些优势使得它在近几十年得到迅速发展,已成为大跨度预应力混凝土桥梁的一种类型⑷(表1)。
大跨度预应力混凝土连续梁式桥主要包括三种结构类型:T 型刚构桥、连续梁桥以及连续刚构桥。
随着计算机技术的发展,我国在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料与工艺设备、施工工艺等方面可谓日新月异,桥梁的设计技术与施工技术已达到了相当高的水平,从结构受力多经济指标综合考虑,连续刚构的跨度适用范围在300m以内。
随着桥梁在各种环境中的长时间运营以及设计经验、施工质量等问题,很多大跨径连续刚构桥都出现了一些病害,于是在现有的技术基础上对大跨度连续刚构桥的病害进行分析以及改正成了亟需解决的问题。
1典型病害及原因大跨连续刚构桥的病害主要是主梁的下挠以及裂缝的问题,而根据裂缝产生的位置又主要分为梁体的顶板裂缝、底板裂缝、腹板裂缝、横隔板裂缝、锚固裂缝等⑵。
1.1连续刚构桥的跨中挠度及成因大跨径桥梁梁体跨中挠度过大是桥梁工程中比较常见的一种现象,虽然目前国内外的研究人员对大跨径连续刚构桥有着丰富的设计施工经验,但是跨中挠度过大仍然是困扰工程师的一个难题。
连续刚构桥病害及处理措施摘要:近年来,大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁在我国得到了较快的发展,但在运营过程中相继出现了种种病害。
文章研究探讨了大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁的典型病害类型及成因,并在此基础上,给出了相应的处理措施。
关键词:桥梁工程;连续刚构;病害;裂缝中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)03-0200-010 引言为了更好地发挥已建桥梁的作用,需要通过技术手段对桥梁的病害进行处理,以期在短期内迅速提高桥梁承载力,消除交通安全隐患。
1 连续刚构桥特点连续刚构桥是墩梁固接的连续梁桥。
连续刚构桥也分跨中带铰和跨中无铰两种类型,两者一般均采用变高度梁。
高墩的柔度可以适应结构由预加力、混凝上收缩徐变和温度变化所引起的纵向位移。
连续刚构桥结构为多次超静定结构,混凝上收缩、徐变、温度变化,预应力作用、墩台不均匀沉降等引起的附加内力对结构的影响较大,但同时这种桥具有结构整体性好、抗震性能优越、抗扭潜力大、结构受力合理、桥型简洁明快等优点。
连续刚构也具有特定的适用条件:虽为墩梁固结的多次超静定刚架结构,但设计目标是使其结构行为接近连续梁,所以跨度不宜太小、连续孔跨不宜太多、桥墩不宜太矮、总桥长不宜太长;大跨径混凝土梁桥主要缺点是自重大,其承载能力绝大部分用于克服自重。
2 连续刚构桥病害及成因分析目前,大跨径预应力混凝土连续刚构桥出现的病害主要集中在两个方面:一是混凝土开裂,如箱梁竖向开裂、箱梁底板纵向开裂、箱梁腹板出现斜裂缝等;另一类是主跨跨中下挠幅度过大。
引起这些病害的原因大致可以归结为设计、施工以及材料三个方面。
2.1 箱梁开裂(1)腹板斜裂缝问题。
对于大跨径桥梁,在主拉应力较大的梁段,往往设置了竖向预应力筋,能大大抵消荷载作用引起的主拉应力。
采用纵向预应力布置方案,将预应力钢束线形尽量简化,钢束平弯和竖弯种类较少且极有规律,预应力施工难度较小,取消了下弯束和弯起束,箱梁腹板90%以上长度范围内均无纵向预应力通道穿过,有利于钢筋骨架的绑扎和腹板混凝土的浇筑,更容易保证硅的质量。
高墩大跨连续刚构桥施工中若干病害的防治主题词:薄壁空心墩裂纹防治,悬臂预应力张拉要点一.引言随着我国公路交通事业的迅速发展,公路刚构桥特别是高墩大跨连续刚构桥已在桥梁工程领域得到推广和应用。
福建龙长高速公路A3标段紫云宫大桥〈以下均简称为紫云宫大桥〉即为预应力混凝土变截面连续箱梁高墩刚构桥。
本文结合紫云宫大桥施工,对高墩大跨连续刚构桥高墩施工中容易产生裂纹及悬臂施工预应力张拉中易出现的病害及其防治进行探讨。
二.薄壁空心高墩施工中混凝土裂缝的防治目前,我国连续刚构常用的桥墩断面型式有两种:一种是双肢薄壁空心断面即双薄壁空心墩;另一种是单薄壁空心断面即单薄壁空心墩,紫云宫大桥主墩即采用这一型式.其特点是抗推钢度大,在相同墩高条件下,由上部结构传递的弯矩大,墩体的稳定性安全系数也比较大。
但是,薄壁空心墩施工工艺要求高,如果处理不当,则容易产生一系列病害,其中承台的温度裂缝及上实体段底部的变形裂缝是常见病害之一。
2.1. 承台大体积混凝土温度裂缝控制连续刚构桥薄壁空心墩柱的承台一般为大体积混凝土施工。
大体积混凝土施工遇到的普遍问题是温度裂缝.如果承台产生温度裂缝,必然会影响到墩柱安全。
所以,承台大体积混凝土温度裂缝的控制至关重要.紫云宫大桥针对温度裂缝采取了下述措施:2。
1。
1优化混凝土配合比设计,达到降低水化热的目的。
2。
1。
1.1.采用低水化的普通硅酸盐水泥。
经对三组不同厂家水泥制作的试件测试,最终采用了海螺牌42。
5普通硅酸盐水泥2。
1.1.2。
碎石采用地产5~31。
5mm连续级配反击破碎石,由于在6月份施工承台,所以在搅拌前采用冲洗方法降低骨料初始温度2。
1。
1。
3.掺加适量粉煤灰,降低水灰比,改善熟料和易性2。
1。
2改进砼浇筑工艺,加快砼散热速度2.1。
2.1紫云宫大桥承台砼方量较大,采用泵送砼。
一般情况下,泵送砼浇筑速度为每分钟0.4~0。
6m3,本工程将速率控制在每分钟0.3~0.4m3,抑制绝热温升小于50℃2。
连续刚构桥梁裂缝产生原因及防治措施摘要:近年来,随着我国经济的发展,交通事业得到了飞速发展,高速公路及城市快速路等大规模的建设为连续刚构桥梁提供了广阔的市场。
而在我国连续刚构桥梁建设数量不断增多的情况下,一些常见的桥梁病害也开始暴露出来。
桥梁裂缝是连续刚构桥梁常见的病害之一,给桥梁安全运营带来了很大的隐患,也给桥梁施工和维修带来了困难。
本文对连续刚构桥梁裂缝产生的原因进行分析,并提出了相应的防治措施,可为同类工程提供参考。
关键词:连续刚构桥梁;裂缝;原因;防治措施1引言随着我国经济的发展,交通事业得到了飞速发展,高速公路及城市快速路等大规模的建设为连续刚构桥梁提供了广阔的市场,而在连续刚构桥梁中,箱梁截面形式较多,不同截面形式的箱梁受力特点不同,裂缝问题也就随之出现。
箱梁裂缝产生的原因很多,主要包括:施工阶段,混凝土水化热引起的温度变化及收缩变形;预应力引起的不均匀应力;运营阶段,由于使用荷载、环境作用、混凝土材料、预应力损失、温度变化及收缩等因素导致的结构裂缝。
由此对裂缝成因进行分析,而后采取针对性的防治措施将具有重要性。
2连续刚构桥梁裂缝产生原因2.1 设计阶段裂缝产生原因设计阶段,由于对桥梁结构受力的机理缺乏深入的认识,在对裂缝控制标准和措施考虑不周,对裂缝产生的原因分析不透,致使结构设计达不到预期效果。
常见的有以下几个方面:(1)由于结构计算理论的局限性,造成结构设计中截面尺寸过大,主梁自重过重,导致主梁产生过大的拉应力。
(2)混凝土收缩及温度变化造成裂缝。
混凝土收缩主要是由混凝土的干缩及混凝土在硬化过程中产生的体积变形引起,温差变化是由混凝土内外温度差引起的。
由于温度差引起混凝土体积收缩的原因主要有以下两种:一是温差;二是混凝土干缩。
(3)由于结构设计不合理或构造措施不当,造成结构裂缝。
如梁端设置的预应力管道过多,箱梁过长,由于结构刚度太大,在汽车荷载作用下,梁体刚度急剧下降,梁端在车辆荷载作用下产生较大的水平剪力;另外箱梁预应力管道过多,截面太小,也容易产生纵向裂缝。