連續(xù)箱梁常見病害及加固對策研究

1、連續(xù)箱梁常見病害及加固對策研究摘要：本文主要介紹了在連續(xù)箱梁的施工和使用過程中所出現(xiàn)的一些常見病害，混凝土連續(xù)箱粱橋的病害成因復(fù)雜多樣，不能單純地從某一個影響因素的角度進行評價、分析，應(yīng)考慮到各種不利因素的綜合作用。同時介紹了一系列解決箱梁病害的加固對策和施工要點，以方便設(shè)計、施工找出防治常見病害的可行辦法，達到防患于未然的目的, 從而保證混凝土橋梁的質(zhì)量，延長混凝土橋梁的使用壽命。關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁；病害；加固措施；Abstract:This article mainly introduced some common diseases that continuous box-girder ha

2、s emerged during this process of construction and use.The causes of crack disease of prestressed concrete continuous box girder bridge are complex and diversified.So the evaluation and analysis should be carried on not by considering one certain influence flactor simply but by considering synthetica

3、l effect of various disadvantagesAlso introduced a series of countermeasures to solve box girder diseases reinforce and key points of construction . To facilitate the design, construction find ways to prevention and control the common disease, to prevent the feasible methods of the purpose of the co

4、ncrete bridge, so as to ensure the quality and prolong the service life of the concrete bridge. Key words: continuous box girder; disease; Reinforcement measures 一、前言由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁這種結(jié)構(gòu)形式的截面具有結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良,抗扭轉(zhuǎn)能力較強，適宜于工廠化集中預(yù)制、安裝快捷等優(yōu)點,使得其非常適合于建造大跨度的橋梁,但是因運營條件的改變、設(shè)計和施工不當(dāng)、自然災(zāi)害和外部環(huán)境等原因，許多橋梁出現(xiàn)了各種常見病害，如不能得到及時處理勢必影響橋

5、梁結(jié)構(gòu)安全和耐久性，甚至對人民生命財產(chǎn)造成極大損害。本文中，我們針對在實際工程中連續(xù)箱梁出現(xiàn)的常見病害，對其產(chǎn)生的原因進行詳細分析并提出了相應(yīng)的加固措施。二、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁常見病害及原因分析1、支座破壞1由于每一聯(lián)的長度較長，從而其伸縮量較大，所設(shè)計的滑動支座必須有效滑動，也就是說伸縮量必須靠支座滑動來承擔(dān)，不滑動僅靠支座變形來承受，支座變形超出其極限，那么支座必然破壞。從實際使用觀察，應(yīng)該說存在一些問題，出現(xiàn)個別橋梁支座破壞，為此必須保證支座的質(zhì)量，一方面支座的剛度、強度、耐久性必須滿足要求，另一方面必須保證滑動面能有效滑動。2、施工工藝質(zhì)量問題箱梁預(yù)制拆模后，如不注意在腹板下部與底板

6、接觸處波紋管位置會出現(xiàn)“水紋”現(xiàn)象。通過實踐分析主要是由于內(nèi)模為下料方便未設(shè)底板，腹板振搗時水泥漿外漏造成的。采取措施為芯模制作時加設(shè)活動底板，底板下料時打開，澆完底板后蓋上并固定，再澆腹板，并注意振搗密實。加強混凝土澆筑的工藝控制，嚴格按規(guī)范要求澆筑，同時適當(dāng)采取二次振搗工藝。通過以上措施就能很好的避免出現(xiàn)“蜂窩麻面”，“氣泡”，“冷縫”，“拼縫漏漿錯臺”等質(zhì)量通病。3、連續(xù)箱梁的開裂2通過對預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的調(diào)查，在橋梁的修建以及以后的運營過程中梁體不同部位常會出現(xiàn)橫向、縱向及斜向裂縫。裂縫問題是連續(xù)箱梁的常見通病。裂縫一旦出現(xiàn)，輕則影響結(jié)構(gòu)的耐久性，重則直接影響結(jié)構(gòu)的承載能力，甚至危及

7、結(jié)構(gòu)安全，必須予以重視。應(yīng)弄清裂縫成因采取預(yù)防措施必要時采取加固措施控制和延緩裂縫的進一步發(fā)展，以確保橋梁的安全和耐久性。根據(jù)裂縫發(fā)生的原因和位置的不同，主要可以分為一下幾類：（1）腹板斜豎向裂縫3箱梁腹板豎向裂縫主要分布在箱梁腹板跨中及1/4跨徑處。一般這種裂縫產(chǎn)生在施工脫模后的2d3d內(nèi)，上下沒有延伸。箱梁腹板斜向裂縫在越靠近箱梁兩側(cè)支點的位置，裂縫上部越向跨中傾斜，呈“八”字狀分布。斜裂縫也稱主拉應(yīng)力裂縫，它是預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中出現(xiàn)最多的一種裂縫，往往首先發(fā)生在剪應(yīng)力最大的支座附近，大致與梁軸線成25。50。夾角，并隨著時間的推移不斷向受壓區(qū)和跨中方向擴展。（2）腹板橫向裂縫此類裂縫較小

8、，裂縫寬度大部分為0.1mm左右，一般出現(xiàn)于跨中位置。此類裂縫為荷載裂縫，裂縫寬度會在重車過橋時發(fā)生變化。出現(xiàn)橫向裂縫的主要原因是結(jié)構(gòu)計算時計算模型不合理，結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力不符，使得結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不足。設(shè)計荷載等級小于目前超載車輛的荷載等級，則在較大荷載作用下板底混凝土開裂形成橫向裂縫。圖 1 腹板裂縫示意圖（3）底板縱向裂縫這類縱向裂縫主要分布在縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋范圍內(nèi)，底板底面產(chǎn)生這類縱向裂縫后，可能會伴隨著底板沿厚度方向?qū)与x。有的引起局部起殼，嚴重者底板下半層混凝土脫落。底板曲面在縱向預(yù)應(yīng)力束作用下會產(chǎn)生徑向均布力或集中力。在各預(yù)應(yīng)力束產(chǎn)生的徑向力作用下，底板橫截面發(fā)生彎曲變形導(dǎo)致底板橫

9、向受彎而產(chǎn)生縱向裂縫。圖 2 底板裂縫示意圖（4）支座處裂縫和支座位移引起的裂縫。在連續(xù)梁支點處, 由于梁體的振動, 將產(chǎn)生比靜力荷載大得多的支點反力, 在支點的局部有可能對梁產(chǎn)生稱壓曲裂縫的裂縫, 而且在此反力作用下, 下部結(jié)構(gòu)和橡膠支座將產(chǎn)生大的變形, 如果這種變形不均勻, 必將造成梁體內(nèi)出現(xiàn)由于支座不均勻位移產(chǎn)生的附加內(nèi)力, 可能造成梁的腹板進一步的裂縫, 這種裂縫與地基以及橋梁的下部結(jié)構(gòu)的振動特性有關(guān), 需要綜合考慮。三、連續(xù)箱梁的加固對策1、體外預(yù)應(yīng)力加固方法4體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁加固上的應(yīng)用通過對增設(shè)的體外束張拉，以提高原結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力水平，改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，抵消部分恒載應(yīng)力

10、，起到卸載作用，從而達到大幅度提高橋梁的承載能力。體外預(yù)應(yīng)力加固方法有著對原結(jié)構(gòu)的損傷小、自重增加也較小等優(yōu)勢。更重要的是，作為一種主動加固方法，體外預(yù)應(yīng)力加固可明顯提高結(jié)構(gòu)剛度和承載力，減少結(jié)構(gòu)變形，阻止裂縫寬度繼續(xù)增大甚至完全閉和。體外預(yù)應(yīng)力加固體系主要是由體外索、錨固結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)組成的。箱梁加固采用的體外預(yù)應(yīng)力鋼束為兩股沿底板的曲線束和兩股箱內(nèi)的直線束。其布置示意圖如下：圖 3 體外預(yù)應(yīng)力鋼束布置示意圖底板束錨固構(gòu)造特點：在箱粱底板兩側(cè)四分之一跨的位置澆筑新齒板，通過在箱梁底板鑿出剪力槽，新舊混凝土接觸面種植鋼筋，使結(jié)構(gòu)共同受力。底板束均通過齒板錨固于底板上并靠近底板布置。直線長束則錨

11、固于主墩墩頂對應(yīng)的橫隔梁上。連續(xù)箱梁體通過采用增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力索這一加固措施，使得各截面中性軸高度明顯上升，橋面鋪裝參與了結(jié)構(gòu)受力，結(jié)構(gòu)整體剛度有了一定程度的提高，維持橋梁的運營橋面線形，延長了橋梁的使用壽命，確保了運營期間橋梁結(jié)構(gòu)的安全，該工藝對舊危橋加固維修領(lǐng)域應(yīng)用推廣價值較大。2、裂縫填充加固方法5本文主要介紹兩種裂縫處理方法：（1）環(huán)氧樹脂法首先對混凝土裂縫的基層表面進行處理在裂縫表面用鋼絲刷將其表面的灰塵、浮渣、油垢等清除，并沿縫用丙酮擦洗，晾曬干燥，且其含水率不能大于6。稱取定量的環(huán)氧樹脂按膠料配合比加入稀釋劑二甲苯與環(huán)氧樹脂均勻拌和，待溫度降至常溫后，再加入固化劑乙二胺充分攪拌就配

12、制成了環(huán)氧樹脂膠料。配制好的環(huán)氧樹脂膠料至加入固化劑起，必須在3O分鐘內(nèi)處理完畢。最后用玻璃布或嵌刀將環(huán)氧樹脂膠泥仔細批嵌封閉。（2）環(huán)氧砂漿封堵法混凝土基層表面清理，沿縫鑿寬810mm，深度大于10cm，用鋼絲刷沿縫槽將灰塵、浮渣及松散層徹底清除，用丙酮將其油垢擦洗干凈、晾曬。其含水率不大于6。然后在清潔的混凝土槽內(nèi)，薄而均勻地涂刷環(huán)氧底膠料不得有漏涂和留墜現(xiàn)象。膠料固化12小時后，用玻璃布或嵌刀將環(huán)氧砂漿分層封堵，每層厚度不大于5mm，用溝縫條壓平壓實。環(huán)氧砂漿自然固化24小時后，用環(huán)氧底膠料封閉封閉寬度應(yīng)大于環(huán)氧砂漿縫寬，且每邊要超出23mm。封堵后要保持干燥，用碘鎢燈烘烤。通過了裂縫填

13、充加固，可以減少鋼筋與外界接觸而造成的銹蝕，從而延長箱梁的使用壽命。（3）粘貼鋼板法6首先應(yīng)當(dāng)確定裂縫的寬度, 按裂縫寬度不小于0. 15 mm 和小于0. 15 mm 進行區(qū)分。對寬度不小于0. 15 mm 的裂縫進行灌漿法處理。對于不小于0. 15 mm的裂縫需要粘貼鋼板法處理，開鑿需粘貼鋼板條的孔位，在混凝土表面鑿毛，濕混凝土表面平整，對鋼板條按照加固原則進行相應(yīng)的處理。四、結(jié)語由于連續(xù)箱梁的制作材料鋼筋混凝土的特性，使得其在施工和施工過程中，會有一些通病的產(chǎn)生，因此在使用連續(xù)箱梁時，應(yīng)當(dāng)加強設(shè)計和施工過程的監(jiān)控，不斷發(fā)展新的加固技術(shù)。以上的連續(xù)箱形梁的一系列問題都是在時間的過程中總結(jié)出來的，其相應(yīng)的對策也在實踐的過程中被證實是可行有效，希望對以后的相關(guān)工程實踐能有所幫助。參考文獻：1邵旭東.橋梁工程M.北京:人民交通