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文檔簡介

1、公路鋼筋混凝土及預應力 混凝土梁橋常見病害原因 分析橋梁是公路交通的咽喉, 是重要的基礎設施, 由于橋梁結構反復承受著行車荷載的磨損、沖擊,遭受暴雨、洪水、風沙、冰 雪、日曬、凍融等自然因素的侵蝕破壞,特別是我國交通量和重 型汽車的不斷增加, 加之建筑材料的性質衰變, 以及由于設計和 施工留下的一些缺陷, 必然造成公路橋梁使用功能和承載能力的 日趨退化。這些結構上的初始缺陷加上結構的自然老化使得結構 上的損傷不斷積累和發(fā)展, 結構的功能不斷退化, 由此極有可能 導致結構在一定的使用期后將成為危橋而面臨損毀、垮塌的危 險。一、表觀缺陷1.1 蜂窩( 1 )病害現(xiàn)象、特征 梁體混凝土表面局部酥松,

2、水泥漿少,骨料之間存在空 隙,形成蜂窩狀的空洞。在鋼筋混凝土及預應力混凝土梁體 表面往往伴隨有鋼筋外露現(xiàn)象。(2)病害原因分析 梁體混凝土出現(xiàn)蜂窩病害,主要是橋梁施工中控制不嚴 造成,具體為 澆筑梁體混凝土時,混凝土振搗不實或漏振; 模板空隙未堵好或模板架設不牢固, 混凝土振搗時模板移位,造成嚴重露漿形成蜂窩; 混凝土保護層厚度設置不足, 鋼筋緊貼模板, 混凝土 無法包裹鋼筋造成蜂窩及露筋。 混凝土表面蜂窩對結構承載能力影響不大, 主要影響 結構耐久性。1.2 麻面( 1 )病害現(xiàn)象、特征梁體混凝土表面局部缺少水泥漿形成僅有細骨料、粗骨 料的粗糙面,或者表面有許多麻點的小凹坑,一般情況下, 鋼

3、筋不外露。(2)病害原因分析主要是梁體混凝土施工技術粗糙造成的,具體為 混凝土配合比不合理,水灰比過大或過??; 模板表面粗糙或清理不干凈, 拆模時混凝土表面粘損 出現(xiàn)麻點; 木模板澆筑混凝土前沒有潤濕或潤濕不充分, 澆筑混 凝土時與模板接觸的那部分混凝土,水分被模板吸收,使其 表面失水過多形成麻面; 鋼模板脫模劑涂刷不均勻或局部漏涂, 混凝土表面被粘損; 模板接縫拼裝不嚴密, 澆筑混凝土時露漿, 混凝土表 面出現(xiàn)沿板縫位置的麻面; 泵送混凝土氣泡多, 若未對混凝土進行二次振搗, 氣 泡未消散,一部分氣泡停留在模板表面形成麻面。 混凝土表面麻面對結構承載能力影響不大, 主要影響 結構耐久性。二、

4、 鋼筋混凝土梁板裂縫2.1 豎向彎曲裂縫(底板橫向裂縫)( 1 )病害現(xiàn)象、特征 在鋼筋混凝土梁板的跨中部位,梁板的側面出現(xiàn)由底面 向上延伸的裂縫,長短不一,最長的裂縫延伸至翼緣與梁肋 相接處停止(T梁)。裂縫間距一般為 0.1m0.2m,寬度約 為0.03mm0.1mm,對跨徑較小的梁板,其裂縫少而細。( 2 )病害原因分析鋼筋混凝土梁板豎向裂縫是在恒載及車輛荷載作用下 產(chǎn)生的彎曲裂縫,屬于結構正常受力裂縫。2.2 斜裂縫1 )病害現(xiàn)象、特征在鋼筋混凝土梁板梁板的支座至 1/4 跨區(qū)段的梁板側面 出現(xiàn)的斜裂縫,傾角一般在1545之間,斜裂縫由梁板底 面向上延伸,裂縫寬度約在 0.3mm 左右

5、。(2)病害原因分析鋼筋混凝土梁板豎向裂縫是在恒載及車輛荷載作用下 產(chǎn)生的斜裂縫,屬于結構受力裂縫,斜裂縫一旦出現(xiàn)后,其 裂縫寬度一般較大,表面梁板的抗剪承載能力不足。2.3 T 梁肋板表面豎向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征在鋼筋混凝土 T 梁肋板表面豎向裂縫在梁高一半處附近 出現(xiàn),裂縫寬度較大,一般在 0.15mm 0.3mm 左右,裂縫 上下端的寬度較小,又稱棗核形裂縫。豎向裂縫沿跨徑方向 分布位置不定, 一般在 1/4 跨位置較常見, 且裂縫條數(shù)不多。(2)病害原因分析 鋼筋混凝土 T 梁水平分布鋼筋數(shù)量偏少或鋼筋直徑 偏細,鋼筋豎向間距較大; 在混凝土澆筑后, 肋板混凝土硬化收縮受到翼板

6、和梁 肋下部較多主筋的約束不能自由伸縮形成的收縮裂縫三 預應力鋼筋混凝土梁板裂縫3.1 先張法預應力混凝土空心板底面縱向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征在空心板底面,一般是空心板截面的兩腹板之間底面出 現(xiàn)12條沿板跨徑方向的縱向裂縫, 裂縫呈斷續(xù)或連續(xù)狀, 并往往伴隨有滲水痕跡或白化現(xiàn)象??招陌宓酌娴目v向裂縫往往是在橋梁通車營運不久才 逐漸顯現(xiàn)的。( 2 )病害原因分析主要原因是在空心板施工工程中,采用芯模的混凝土澆 筑工藝不當所引起的。充氣橡膠膠囊是我國公路橋梁空心板施工芯模的主要 類型,正確的施工方法是先澆筑并振搗密實空心板底板混凝 土后,再將充氣橡膠膠囊放入定位鋼筋確定的位置上,然后 將膠囊

7、充氣到規(guī)定要求,再澆筑腹板及頂板混凝土。若施工工藝控制不當,先將橡膠膠囊充氣,然后由空心 板兩腹板處向下澆筑底板及腹板混凝土,這樣在充氣膠囊的 下部形成混凝土接縫,由于此部分混凝土無法用振搗器直接 振搗,故混凝土質量較差。混凝土澆筑是沿空心板跨徑方向 連續(xù)施工,故形成相應的質量差的混凝土接縫。在空心板預制過程中采用其他類型的芯模,但澆筑混凝 土仍采用上述的不正確方法,仍然會產(chǎn)生空心板底板縱向裂 縫。由于空心板底面縱向裂縫往往出現(xiàn)在挖空圓的下方,故 空心板在施工中的養(yǎng)護水或營運過程中由其他渠道進入挖 空部分的水積聚在此,并且在裂縫產(chǎn)生后由裂縫處滲出,這 樣就在空心板底面縱向裂縫周圍混凝土表面形成

8、滲水痕跡 及游離石灰現(xiàn)象。先張法預應力混凝土空心板底面縱向裂縫一般是底板 的貫穿性裂縫,使空心板由原來的完整閉口截面變成了相應 開口截面。對抗彎承載力有一定的影響,對截面抗扭性能亦 有較大影響。同時空心板挖空部分的積聚水作用會造成鋼筋 銹蝕,因而影響空心板的耐久性。3.2 預應力混凝土空心板底面橫向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征預應力混凝土空心板底面橫向裂縫主要出現(xiàn)在空心板 的跨中區(qū)段,裂縫有時會在空心板側面沿梁高方向發(fā)展,一 般情況下,裂縫寬度不大。(2)病害原因分析 空心板的預加力不足, 造成空心板抗裂能力不滿足要求。 由于空心板鉸縫失效或破壞, 造成單板受力過大, 在 車輛荷載作用下,單塊

9、空心板承受的荷載超過按上部結構整 體受力考慮荷載橫向分布系數(shù)的設計荷載。3.3 先張法預應力混凝土空心板側面豎向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象特征預應力混凝土空心板側面出現(xiàn)大致豎向的細小裂縫,有 時也伴有水平裂縫,形成交錯,裂縫寬度一般在 0.15mm 以 下,裂縫深度僅及混凝土表層。(2)病害原因分析混凝土空心板的這種裂縫成為表面溫度裂縫,是構件 表面與內部混凝土溫差過大引起的。預應力混凝土空心板側面豎向裂縫往往出現(xiàn)在施工過 程中采用蒸汽養(yǎng)護的混凝土空心板。蒸汽養(yǎng)護是混凝土構件 冬季施工中經(jīng)常采用的養(yǎng)護措施,在蒸汽養(yǎng)護過程中,如果 對養(yǎng)護的降溫控制不好,例如降溫速度過快,空心板受外界 冷空氣的影響,

10、混凝土表面急劇降溫,而板內部混凝土溫度 還比較高,表面混凝土的收縮受內部混凝土的約束,混凝土 產(chǎn)生拉應力,若拉應力大于混凝土的抗拉強度,則混凝土表 面會開裂。四、 混凝土梁板其他病害4.1 預應力混凝土空心板上拱值過大( 1 )病害現(xiàn)象、特征這種現(xiàn)象以先張法預應力混凝土空心板出現(xiàn)較多,表現(xiàn) 為在營運多年后,板跨中部位上拱值(又稱反拱)仍較大, 甚至出現(xiàn)在跨間橋面是上凸,而在支座附近橋面相對下凹。(2)病害原因分析先張法預應力混凝土空心板上拱值過大病害產(chǎn)生的主 要原因為施工時預拱度設置過大所造成的。通車營運后,在 荷載作用下混凝土和預應力鋼束之間在內力重分布作用下, 混凝土預壓力和預應力鋼束拉力

11、越來越大,造成空心板上拱 值過大。先張法預應力混凝土空心板上拱度過大,為保持設計的 橋面標高,則空心板的跨中部位橋面鋪裝及現(xiàn)澆混凝土層可 能較薄,而在支座區(qū)段的板部位則可能很厚,這樣,實際二 期恒載作用與設計計算考慮不一致,同時,板跨中部位的橋 面鋪裝由于達不到設計厚度易產(chǎn)生鋪裝病害。另外,在使用 階段,預應力混凝土上拱度仍過大造成橋面為波浪形則引起 行車的不舒適感,降低行車速度,影響橋梁適用性。4.2 預制板間鉸縫混凝土剝落( 1 )病害現(xiàn)象、特征板間鉸縫混凝土剝落,往往可以在空心板底面觀察到鉸 縫混凝土滲出的游離石灰,有時還表現(xiàn)為橋面鋪裝沿跨徑方 向板間的縱向裂縫。(2)病害原因分析 施工

12、工藝欠合理, 預制梁板之間橫向連接預埋鋼筋數(shù) 量少或在澆筑混凝土及養(yǎng)護過程中遭到破壞,橫向預埋筋的 焊接質量不佳。 鉸縫混凝土配合比不良, 澆筑時振搗不密實, 混凝土 強度不夠。 鉸縫構造不合理, 淺鉸縫由于橫向傳遞剪力的混凝土 截面積較小,易受到破壞,此外鉸縫間若沒有配置一定數(shù)量 的鋼筋,也可導致鉸縫的破壞。鉸縫是空心板橫向傳力的重要構造。鉸縫混凝土的脫落 造成空心板橫向連接薄弱,很容易造成空心板的單板受力過 大,破壞空心板梁橋上部結構橫向整體受力,同時,使橋面 鋪裝層產(chǎn)生沿鉸縫(縱橋向)的裂縫,甚至破壞,而橋面水 易由橋面鋪裝上的裂縫進入鉸縫混凝土,進一步損壞鉸縫內 混凝土。4.3 預制梁

13、板橫隔板連接錯位或開裂( 1 )病害現(xiàn)象、特征預制 T 梁橫隔板連接處存在高差, 橫隔板連接處混凝土 剝落,鋼筋外露,或現(xiàn)澆濕接縫開裂。(2)病害原因分析 橫隔板連接錯位是由施工不當引起的, 梁板預制或安 裝時尺寸偏差導致橫隔板連接處出現(xiàn)錯位。 橫隔板是梁板間傳遞橫向剪力的重要構件, 在車輛荷 載的作用下,橫隔板承受較大的剪力,加之橫隔板濕接縫處 混凝土質量欠佳,強度不夠,澆筑時混凝土振搗不密實(或 未振搗)等,造成橫隔板接縫處混凝土剝落,鋼筋外露、銹 蝕。 對于多梁式的梁橋, 其上部結構是由多根主梁及端橫 梁、中橫梁組成一個整體結構承受車輛荷載作用。橫隔梁連 接錯位后無法正確焊連接鋼板,成為

14、橫隔梁受力的薄弱截 面,會導致上部結構整體受力的削弱,甚至是主梁的單梁受 力過大。五、 混凝土連續(xù)箱梁5.1 箱梁腹板斜裂縫1)病害現(xiàn)象、特征 混凝土連續(xù)箱梁腹板一般有兩類斜裂縫: 第一類斜裂縫往往出現(xiàn)在邊跨梁端附近區(qū)段、 中跨墩 支座中心線與反彎點之間的區(qū)域,斜裂縫一般由箱梁下邊緣 向上斜向延伸,傾角在 1545范圍內,在中跨梁體上,腹 板斜裂縫在跨徑之間往往對稱出現(xiàn)。 另一類腹板斜裂縫與底板的橫向裂縫相連, 一般多發(fā) 生在節(jié)段懸臂施工的預應力混凝土箱梁的腹板上。(2)病害原因分析第一類斜裂縫產(chǎn)生的原因: 箱梁截面高度和腹板厚度尺寸偏小, 盡管在設計計算 上滿足規(guī)范限值要求,但混凝土箱梁抗裂

15、的富余度不大。 邊跨梁端附近梁段,緊鄰支座,剪力較大,同時截面 承受彎矩作用,在彎曲應力和剪應力共同作用下,腹板表面 豎向彎曲裂縫會繼續(xù)斜向發(fā)展, 形成彎 -剪斜裂縫(圖 2-5-2) 預應力混凝土箱梁底板中鋼束錨固的齒板與頂板中 鋼束錨固齒板之間在跨徑方向距離較小,出現(xiàn)腹板裂縫。 僅配置頂板和底板預應力鋼束, 沒有彎起鋼束, 采用 豎向預應力鋼筋承受剪力,由于箱梁豎向預應力鋼筋的長度 不大,若施工控制不當,則長度較短的高強精軋螺紋鋼的有 效預應力偏低(預應力損失較大) ,起不到設計要求的豎向預應力的作用,從而產(chǎn)生箱梁腹板斜裂縫。第二類裂縫產(chǎn)生的原因: 預應力鋼束錨固齒板后部箱梁底板上, 由于

16、非預應力 鋼筋數(shù)量不足或布置不合理,造成底板橫橋向開裂,并沿腹 板擴展,形成與梁縱軸呈 3045角的腹板斜裂縫。 施工中造成較大的混凝土超方, 實際上增加了箱梁自 重的恒載作用,增加了恒載彎矩和剪力。 由于箱梁縱向預應力鋼束的波紋管走形, 露漿等施工 問題,造成預應力鋼束有效預應力達不到設計要求,產(chǎn)生裂縫。根據(jù)橋梁設計理論,預應力混凝土連續(xù)梁橋箱梁腹板不 允許出現(xiàn)斜裂縫。腹板出現(xiàn)混凝土斜裂縫后,通過斜裂縫的 預應力鋼束和箍筋承受變幅應力的作用,使鋼筋與混凝土之 間的粘結進一步損壞而造成鋼束(筋)的疲勞破壞。在極限 情況下,鋼筋可能屈服,并可能導致通常肉眼看不到而用儀 器可以觀測到的梁底錯位。裂

17、縫的出現(xiàn)還會導致預應力鋼束 及普通鋼筋的銹蝕。.5.2 箱梁腹板豎向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征 支架現(xiàn)澆施工的鋼筋混凝土和預應力混凝土連續(xù)箱梁 的腹板出現(xiàn)的垂直于梁軸線方向的豎向裂縫,裂縫沿跨徑方 向分布,在跨中部位間距較小,在其他部位間距較大。第一類箱梁腹板豎向裂縫與箱梁底板橫向裂縫相連,即 腹板豎向裂縫下端延伸至箱梁截面下邊緣。第二類箱梁腹板豎向裂縫是在腹板的半高處,裂縫呈中 間寬度較大兩端細小的棗核形。(2)病害原因分析箱梁腹板豎向裂縫是在箱梁施工中由于措施不當引起 的,其裂縫寬度會隨一年四季的大氣溫度變化而變化,裂縫 寬度一般較大?;炷翜囟仁湛s裂縫的分布具有 “再從中部開裂 ”的規(guī)

18、律 性。構件混凝土溫度收縮拉應力理論上構件跨中截面最大, 當大于混凝土抗拉強度時在構件跨中出現(xiàn)第一條裂縫,整個 梁分成兩塊。當拉應力仍然超過混凝土抗拉強度時,在各自 的跨中出現(xiàn)第二批裂縫,直至跨中拉應力小于混凝土抗拉強 度,此時裂縫的開展才穩(wěn)定。a)c)rrmTrnTninTI 川 I inTWrnrmJ d/裂縫(/裂縫 xYTTnTbXrfTTTTTK第一類箱梁腹板豎向裂縫原因為:支架現(xiàn)澆箱梁,若支 架底模板強度、剛度均滿足要求,現(xiàn)澆連續(xù)箱梁可看作是與 模板緊密接觸且支撐在底模板上的長梁。當混凝土長梁產(chǎn)生 溫度收縮或其他原因的收縮變形時,箱梁底板表面及下部混 凝土收到約束在箱梁內出現(xiàn)拉應力

19、,當拉應力大于混凝土抗 拉強度時會產(chǎn)生垂直于拉應力方向的裂縫?,F(xiàn)澆箱梁混凝土 后底模板保留的時間越長,模板表面摩擦系數(shù)越大,出現(xiàn)底 模板阻止混凝土收縮而引起的箱梁底板橫向及腹板豎向裂 縫的概率越高。第二類腹板豎向裂縫通常發(fā)生在混凝土分層澆筑施工 不當?shù)那闆r下,箱梁橫截面分層澆筑混凝土,依截面高度情 況,一般分兩次或三次,首先澆筑箱梁底板及部分腹板混凝 土,然后在第二次澆筑腹板混凝土。若第二次澆筑腹板混凝 土與第一次澆筑的時間間隔較長,則新澆混凝土由于水化熱 作用使其溫度升高,在硬化過程中,新澆混凝土的溫度逐漸 降低,產(chǎn)生混凝土收縮,收縮變形受舊混凝土的約束,內部 產(chǎn)生拉應力,當拉應力大于混凝土

20、抗拉強度時會產(chǎn)生垂直于 拉應力方向的裂縫。5.3 箱梁底板橫向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征在箱梁底部表面,沿箱梁寬度方向上的裂縫,可分為三 類:第一類,主要發(fā)生在鋼筋混凝土連續(xù)箱梁的跨中區(qū)段, 常常伴有腹板的豎向裂縫。第二類,主要出現(xiàn)在節(jié)段施工的預應力混凝土連續(xù)箱梁 的相鄰節(jié)段之間的接縫附近。第三類,出現(xiàn)在后張法預應力混凝土連續(xù)箱梁底板齒塊 后方區(qū)域,往往伴有腹板斜裂縫。(2)病害原因分析第一類裂縫產(chǎn)生原因:支架現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁底板橫向裂縫主要是由荷 載作用引起的,為使用階段荷載正彎矩效應引起的混凝土溫度收縮變形受到約束并且施工對策不當也是導 致箱梁橫向裂縫的原因。 支架現(xiàn)澆箱梁,若支架

21、底模板強度、 剛度均滿足要求,現(xiàn)澆連續(xù)箱梁可看作是與模板緊密接觸且 支撐在底模板上的長梁。當混凝土長梁產(chǎn)生溫度收縮或其他 原因的收縮變形時,箱梁底板表面及下步混凝土收到約束在 箱梁內出現(xiàn)拉應力,當拉應力大于混凝土抗拉強度時會產(chǎn)生 垂直于拉應力方向的裂縫?,F(xiàn)澆箱梁混凝土后底模板保留的 時間越長,模板表面摩擦系數(shù)越大,出現(xiàn)底模板阻止混凝土 收縮而引起的箱梁底板橫向裂縫的概率越高?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁底板橫向裂縫的出現(xiàn)屬于正常 受力裂縫,但若箱梁內有積水且沿裂縫滲出,則對箱梁的耐 久性有較大影響。第二類裂縫產(chǎn)生的原因:對于節(jié)段施工的預應力混凝土連續(xù)箱梁,在節(jié)段接縫處 的縱向預應力鋼束的孔道應布置在

22、規(guī)定的位置,特別是金屬 波紋管應可靠固定,孔道線形應平順。若使用柔性金屬波紋管且定位措施不當(支撐墊石或定 位鋼筋的數(shù)量不足),或澆筑的混凝土和行人重量導致波紋 管下?lián)?,造成管道在接縫處有折角或尖彎點,折角或尖彎點 除增加預應力鋼束預應力摩阻損失外,在預應力鋼束的徑向 力作用下還可能引起底板的橫向裂縫,甚至局部混凝土剝落,這種裂縫也成為管道不直引起的裂縫。第二類預應力混凝土箱梁節(jié)段接縫附近的底板裂縫,是由于波紋管變形引起的,對箱梁結構受力影響不大。第三類裂縫產(chǎn)生的原因:是由錨固于底板齒塊的預應力鋼束的預應力作用和齒塊后非預應力鋼筋數(shù)量配置不足等因素共同造成的。錨固于底板齒塊的預應力鋼束張拉后,

23、齒塊前方混凝土受壓(Nc1),齒塊后方混凝土受拉(Nc2), Npe為作用在齒塊 端面的預加力。當齒塊上錨固有較多的預應力鋼束,加之鋼束線形在齒 塊內部平順,均可在混凝土齒塊后底板產(chǎn)生較大的拉應力。 若設計中此部位的非預應力鋼筋配置不足,會產(chǎn)生齒塊后底 板橫向裂縫,并向腹板擴展。當齒塊的背面靠近箱梁節(jié)段的 接縫,就會在接縫處出現(xiàn)橫向裂縫。預應力混凝土箱梁齒塊后的底板橫向裂縫屬于預加力 作用產(chǎn)生的受力裂縫,初期發(fā)展很快,且裂縫寬度較大,對 結構受力影響較大。5.4箱梁底板縱向裂縫(1 )病害現(xiàn)象、特征在混凝土箱梁底板下表面出現(xiàn)沿梁長方向的縱向裂縫, 長短不一,一般出現(xiàn)在混凝土箱梁的正彎矩作用區(qū)段

24、,在箱 梁底板齒塊附近也會出現(xiàn)縱向裂縫。(2)病害原因分析 懸臂節(jié)段施工的變高度連續(xù)箱梁,在正彎矩作用區(qū)段 設置箱梁底板預應力鋼束,因底板在豎平面內是曲線,故底 板預應力鋼束也呈曲線布置,底板預應力鋼束張拉時,由于 底板曲線形的預應力鋼束對底板混凝土產(chǎn)生向下的徑向荷載作用,同時還有混凝土底板恒載向下的徑向荷載以及混凝 土的縱向壓應力在底板產(chǎn)生的徑向荷載,這些荷載必須由底 板的橫向彎曲來抵抗。當?shù)装宓念A應力鋼束數(shù)量大,特別是 節(jié)段施工中,孔道實際偏位造成預應力鋼束的局部尖彎,都 可能引起底板的縱向開裂。 單箱多室的寬混凝土箱梁, 在中腹板的位置上出現(xiàn)底 板縱向裂縫。產(chǎn)生的原因是箱梁底板的橫向剛度

25、不足,在中 心荷載作用下,頂板和底板產(chǎn)生橫向變形,中間腹板的位移 比邊腹板大,可能使底板在中腹板位置附近產(chǎn)生縱向裂縫。 寬混凝土箱梁底板混凝土縱向裂縫產(chǎn)生的另一個原 因是設計上沒有進行箱梁橫向受力計算,底板橫向受力鋼筋 配置不足。 中跨或邊跨合攏段的縱向裂縫一般為收縮裂縫。預應力混凝土箱梁出現(xiàn)底板上的縱向裂縫對箱梁受力 特性有一定的影響,主要是混凝土箱梁在橫向的抗彎剛度與 抗扭剛度下降。5.5 箱梁頂板縱向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征混凝土箱梁頂板下表面沿箱梁跨徑方向的縱向裂縫的寬度較小,斷斷續(xù)續(xù)延伸箱梁頂板表面縱向裂縫一般有兩種情況:一種是縱向裂縫延伸較長,往往在箱梁的跨中區(qū)段和接 近支座部

26、位箱梁區(qū)段。另一種出現(xiàn)在節(jié)段懸臂澆筑混凝土箱梁的節(jié)段界限之間,縱向裂縫起始于節(jié)段接縫處,平行有13條,延伸不超過另一節(jié)段接縫圖。(2)病害原因分析 由于日照輻射作用,即溫度梯度的作用而產(chǎn)生的, 特別是在連續(xù)梁的跨中區(qū)域; 另一個原因是箱梁頂板寬度較 大,橫向配筋或實際橫向預應力不足, 在車輛荷載作用下產(chǎn) 生的裂縫。 節(jié)段懸臂澆筑混凝土時,未采取適當措施而有新舊 混凝土之間溫度收縮產(chǎn)生的。 新澆筑節(jié)段混凝土的溫度收縮 受到了已建混凝土箱梁的約束,沿節(jié)段接縫處產(chǎn)生縱向裂 縫,縱向裂縫一般不會超出本節(jié)段。 這種縱向裂縫不僅僅在 節(jié)段頂板產(chǎn)生, 而且會在節(jié)段箱梁腹板產(chǎn)生, 這時稱為箱梁 腹板的水平裂縫

27、。 箱梁頂板底面有沿預應力鋼束方向,且在節(jié)段接縫 附近的縱向裂縫, 則可能是由于預應力鋼束局部彎曲引起的裂縫。 箱梁頂板混凝土縱向裂縫,確為箱梁橫向受力產(chǎn)生 的裂縫, 則對箱梁的結構使用有較大影響。 箱梁頂板混凝土 縱向裂縫, 若縱向裂縫貫穿頂板厚度 (可由縱向裂縫處是否 有滲水痕跡判斷) ,則對混凝土箱梁耐久性有影響。5.6 箱梁翼板橫向裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征混凝土箱梁翼板下表面垂直于橋梁軸線方向的裂縫,數(shù) 條裂縫之間有一定間距,大致平行,裂縫起始于翼板與腹板 交界處,向翼板端部方向延伸,有的甚至達到翼板端面。這 種裂縫多見于鋼筋混凝土和預應力混凝土連續(xù)箱梁墩頂位 置的區(qū)段。(2)病害

28、原因分析 若連續(xù)箱梁墩頂位置區(qū)段出現(xiàn)翼板橫向裂縫, 而跨中 區(qū)段沒有裂縫出現(xiàn),且箱梁沿高度方向分23次現(xiàn)澆混凝土時,翼板裂縫可能是混凝土澆筑施工時產(chǎn)生的,是收縮裂 縫。若箱梁截面沿高度方向分兩次澆筑混凝土:第一次澆筑底板和腹板混凝土,第二次澆筑頂板混凝土,施工交界面一 般在翼板和頂板與腹板的交界處,墩頂處設置的橫隔梁也會 在第一次澆筑混凝土。就已澆筑硬化的底板、腹板和橫隔梁 而言,第二次澆筑的頂板和翼板混凝土為新混凝土,新混凝 土硬化收縮受到第一次已硬化的混凝土的約束,翼板混凝土 特別受到厚度較大的橫隔梁的約束,產(chǎn)生翼板橫向裂縫???中區(qū)段不設置或很少設置橫隔梁,則約束作用減弱很多,故 很少出

29、現(xiàn)翼板裂縫。 混凝土連續(xù)箱梁在跨中區(qū)段和墩頂區(qū)段均有翼板裂 縫出現(xiàn)時,除可能是的原因外,也可能是設計時未考慮箱 梁剪力滯的影響,應結合設計圖紙復核計算確定。 翼板下層的分布鋼筋配置不足。5.7 齒板裂縫( 1)病害現(xiàn)象、特征混凝土齒板表面沿預應力鋼束長度方向的裂縫;在齒板 和頂板(底板)交界部位表面出現(xiàn)的橫向裂縫。( 2)病害原因分析預應力混凝土連續(xù)箱梁縱向預應力鋼束往往需要由箱 梁腹板、底板或頂板伸出并進入齒板,預應力鋼束張拉后錨 固在齒板后端。進入齒板的預應力鋼束,一般采用曲線形或彎起段曲線 接直線,以使齒板混凝土承受曲線預應力鋼束作用的均勻徑向壓力,并合理的布置齒板內的鋼筋(箍筋)協(xié)助受

30、力在施工中若工藝控制不當,預應力鋼束做成具有彎折角的折線形,施加預應力后,在齒板與底板(頂板)交界處就 會產(chǎn)生集中力而不是徑向力,在齒板與底板(頂板)交界處 會產(chǎn)生橫向裂縫或混凝土剝離。當齒板內箍筋布置不合理或數(shù)量不足、曲線預應力鋼束 曲線半徑過小,會產(chǎn)生齒板表面裂縫。5.8 連續(xù)梁(連續(xù)剛構)橋跨中下?lián)希?1 )病害現(xiàn)象、特征連續(xù)梁橋(連續(xù)剛構橋)跨中或 T 構懸臂端部出現(xiàn)明顯 下?lián)?,橋面標高呈波浪形,嚴重時撓度超過規(guī)范規(guī)定值。(2)病害原因分析 箱梁截面頂部和底部應力水平相差較大,應力作 用下的徐變效應也有所不同,在支座附近截面,箱梁底 部的應力水平要明顯高于頂部,相應的產(chǎn)生的徐變效應 亦

31、大于頂部,從而帶到箱梁產(chǎn)生下?lián)稀?箱梁頂板和底板溫度與環(huán)境溫度存在一定滯后。在下午雖然箱梁溫度達到最高,但由于滯后的原因撓度 相對增加較小,而晚間的撓度反而增加;由于連續(xù)箱梁 撓度與梁體剛度密切相關,支座附近梁體較高,剛度較 大,跨中剛度較小,相對較柔,梁頂溫度升高導致跨中 產(chǎn)生向下的撓度,類似于跨中存在一個鉸。 由于理論計算模式和計算結果往往與工程實際情 況存在差異,導致實際預應力損失會大于理論計算結果, 主梁正彎矩和負玩矩區(qū)頂板總向預應力有效性的降低都 會使主梁跨中產(chǎn)生下?lián)稀?早期修建的箱梁抗剪能力較低,容易導致斜裂縫 的出現(xiàn),箱梁剪切斜裂縫的出現(xiàn)造成整體剛度下降,從 而撓度增加。 橋梁成橋后各截面存在正(負)彎矩,在若干年 后混凝土所發(fā)生的收縮和徐變也必然沿著已留有的轉角 方向發(fā)生應變,即產(chǎn)生收縮、徐變撓度。在連續(xù)梁彎矩 產(chǎn)生的梁體轉角也沒有消除,所以隨著時間增長砼發(fā)生 徐變后,梁體將沿著原來存在的轉角沒有消除,所以隨 著時間增長砼發(fā)生徐變后,梁體將沿著原來存在的轉角 方向發(fā)生下?lián)?。六?鋼筋銹蝕與銹蝕裂縫6.1 普通鋼筋的銹蝕及銹蝕裂縫( 1 )病害現(xiàn)象、特征鋼筋嚴重銹蝕最早可見的征兆就是鋼筋所在位置的混凝土表面出現(xiàn)與鋼筋平行的裂縫,以及混凝土保護層剝落, 使鋼筋完全外露。(2)病害

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