正文 高速公路橋梁上部結構常見病害原因分析(2 / 2)

3.4.1 翼板的橫向裂縫。(1)分層澆築導致混凝土收縮率的差異,若采用腹板與頂板的分層澆築,施工時分層澆築時間間隔過大,將導致兩層混凝土收縮率相差較大,翼板混凝土收縮受到腹板、底板等的共同約束,易出現開裂。(2)箱梁的剪力滯效應,翼板中的剪切變形導致縱向應力沿板寬方向是不均勻分布的,其間存在著傳力的滯後現象,腹板附近翼板中的實際應力比初等梁理論應力大。由剪力滯效應產生箱梁翼板橫向裂縫,大部分裂縫均在離支點1/3跨徑範圍內出現,越靠近支點的截麵越嚴重,裂縫出現均從翼板下緣開始,隨著交通量的迅速增加,裂縫進一步發展。(3)局部車輪荷載效應,當車輪作用於翼板上時,翼板產生橫向撓曲,使其下緣橫向受壓,同時也產生一定程度的局部縱向撓曲,使其下緣縱向呈局部受拉趨勢。

3.4.2 腹板的豎向裂縫。(1)混凝土收縮,混凝土表麵收縮變形受到底麵約束或其他約束限製時,即在腹板中產生縱向拉應力,引起混凝土豎向開裂。(2)腹板內外溫差,由於箱梁結構內部箱室大量水化熱不容易散發,使其溫度不斷上升,而混凝土表層散熱較快,使截麵內部產生非線性溫度差。在這種截麵溫差作用下,結構將產生彎曲變形,截麵縱向纖維因溫差的伸長將受到約束,產生溫度自應力,容易造成混凝土裂縫。(3)受力裂縫向腹板的延伸,鋼筋混凝土結構梁底受力裂縫向腹板的延伸也是腹板豎向裂縫產生的原因之一。

3.4.3 底板橫向裂縫。對於鋼筋混凝土結構,拉區應力主要由鋼筋承擔,規範允許混凝土出現一定程度的開裂。因此,結構受力性開裂是底板橫向裂縫產生的主要原因之一。另外,橫向鋼筋保護層偏薄也有可能產生底板橫向裂縫。

3.4.4 連續箱梁的縱向裂縫。連續箱梁沿預應力走向的縱向裂縫:裂縫形態為箱梁腹板側麵,沿預應力束的位置,縱向裂縫分布與預應力位置對應,裂縫產生的原因:(1)由於保護層偏薄,混凝土早期幹縮時形成相對薄弱麵,容易形成開裂。張拉預應力時,由於孔道周圍混凝土的劈裂效應,使混凝土開裂。(2)施工時預應力管道可能存在一定縱向彎曲,張拉時產生的徑向力易使混凝土開裂。(3)由於管道灌漿受凍、膨脹等原因也可能出現沿波紋管方向的縱向裂縫。

橋梁的表觀缺損原因分析:(1)橋梁結構構件的表觀缺損主要有空洞露波紋管。主要原因與施工質量較差有關,主要是施工時混凝土振搗不充分、鋼筋間隙較小及混凝土級配不良等。(2)混凝土破損露筋。破損露筋主要有T梁現澆段破損露筋,T梁橫隔板破損露筋,T梁梁端破損露筋,現澆箱型梁破損露筋,空心板梁底麵破損露筋。(3)產生破損的主要原因有:施工時混凝土振搗不充分;材料方麵由於混凝土級配較差;設計方麵由於鋼筋保護層偏薄、局部鋼筋較密;環境方麵由於環境潮濕造成混凝土脹裂破損。

主梁鉸縫脫落、滲水泛堿。鉸縫脫落主要原因是施工較粗糙,部分材料不符合設計要求,荷載衝擊作用下梁體震動導致脫落。主梁滲水、泛堿主要原因是:橋麵防水層部分失效;排水設施失效;施工時結構內部殘留的水。

4 結語

任何一座橋梁在運營中不可避免會產生一定程度的病害,公路橋梁病害的發生將危害到橋梁的使用安全,威脅到人民生命財產安全,了解橋梁的主要病害及產生的原因,對橋梁的加固維修及日常養護提供科學依據意義重大。

參考文獻

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[2] 公路橋涵養護規範(JTGH11-2004)[S].

[3] 江蘇交通控股有限公司.橋涵檢查手冊.

[4] 楊文淵.橋梁施工工程師手冊[M].北京:人民交通出版社,2003.