鋼筋混凝土簡支(板)梁橋以其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便,在我國中小跨徑公路橋梁中大量使用。雖然現(xiàn)階段設(shè)計和施工技術(shù)都已比較成熟,但現(xiàn)役的一些橋梁還是出現(xiàn)了不少共性的病害。下面,本文就簡支橋梁常見病害的類型和防治方法進行探討。
一、單板受力
1.機理分析及危害
所謂“單板受力”,即車輛通過橋梁時,受力單板不能與其它板共同承受荷載,并且撓度差較大,使荷載不能有效地橫向分配,造成單板破壞。單板受力削弱了橋梁結(jié)構(gòu)的整體作用,使承重構(gòu)造處于極為不利的受力狀態(tài),降低了結(jié)構(gòu)的耐久性,給行車安全帶來嚴重隱患。單板受力發(fā)展到一定程度,將會影響到公路的正常運營,造成嚴重經(jīng)濟損失。
2.處治方式
為了降低單板受力病害的出現(xiàn),目前國內(nèi)對于鉸接板橋鉸縫的加強方案通常為以下五種:
(1)在鉸縫底面增加連接鋼板,其間距為1m;
(2)在鉸縫頂面增加連接鋼板,其間距為1m;
(3)在鉸縫中增加鉸縫鋼筋;
(4)在橋梁底面增加橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋,其間距為1m。
二、橋面鋪裝開裂
1.表現(xiàn)形式及危害
橋面鋪裝層直接承受著車輛荷載與汽車的沖擊力,在使用過程中出現(xiàn)開裂時,會使橋面出現(xiàn)病害,甚至危害橋梁和車輛安全。調(diào)查結(jié)果表明,橋面破壞的主要形式有:
(1)沿板(梁)接縫縱向開裂;
(2)橫向開裂;
(3)局部網(wǎng)狀開裂、橋面局部坑槽以及由坑槽引起的主梁頂面破壞。
2.引起橋面鋪裝開裂的原因
(1)鋪裝層混凝土澆筑厚度偏??;
(2)梁頂面清理不干凈,未全面鑿毛;
(3)混凝土配合比中水灰比偏大,造成混凝土干縮性大,少數(shù)混凝土質(zhì)量差;
(4)養(yǎng)護不及時,造成早期病害。
3.處理技術(shù)
(1)加強養(yǎng)護;
(2)有效處理橋面鋪裝層與梁頂粘結(jié);
(3)有效處理橋面鋪裝層與瀝青面層粘結(jié)。
三、橋頭跳車
1.成因及危害
橋頭跳車是指道路與橋梁臺背的銜接區(qū)域出現(xiàn)的路面或搭板變形、斷裂,甚至坑槽,從而使車輛行駛經(jīng)過該區(qū)時域發(fā)生明顯的跳躍、顛簸現(xiàn)象。橋頭跳車的成因有:
(1)填筑材料的工后沉降;
(2)路堤下天然地基的沉降;
(3)排水不暢及填土流失;
(4)橋臺與臺后填土連接處的剛度差異。
2.預(yù)防技術(shù)與施工處理
(1)對橋涵與通道兩端路堤進行強夯處理;
(2)采用砂礫料填筑臺背路堤;
(3)設(shè)置橋頭搭板;
(4)搭板處路堤局部范圍內(nèi)設(shè)置碎石樁或水泥石屑樁。
四、橋面上拱
1.機理分析
鋼筋混凝土簡支梁在施加預(yù)應(yīng)力和自重的作用下,各截面處于偏心受壓狀態(tài),下緣預(yù)壓應(yīng)力大,上翼緣混凝土接近為零,或存在較小的預(yù)拉應(yīng)力,隨著時間的變化,逐漸產(chǎn)生不同的塑性變形,也就是徐變壓縮變形。下緣壓縮大,向上逐漸減小,故變形后下緣縮短,上緣伸長,因而出現(xiàn)梁體向上拱起,即徐變上拱。上拱過大,還直接影響橋面層厚度變化,造成橋面混凝土承受荷載能力降低。同時,上拱過大會使空心板梁上表面易產(chǎn)生裂縫,影響橋梁的安全使用。另外,在橋梁運營期,過度上拱造成橋面整體縱坡形成波浪起伏,也會嚴重影響行車舒適性和行車安全??荚嚧?BR> 2.影響因素
影響鋼筋混凝土梁拱度的因素很多,主要有荷載與自重比例,預(yù)加應(yīng)力大小及預(yù)應(yīng)力筋輪廓線的線型,截面尺寸及跨度,混凝土彈性模量,收縮與徐變,預(yù)應(yīng)力鋼材性能,鋼材松馳值以及構(gòu)件的端部約束等。
3.預(yù)防措施
橋面上拱在預(yù)防中,可以采取按照梁體受力特點布置預(yù)應(yīng)力筋;改變結(jié)構(gòu)的受力體系,如改簡支梁橋為橋面連續(xù)簡支結(jié)構(gòu)或簡支連續(xù)結(jié)構(gòu)等。
總之,鋼筋混凝土簡支梁橋由于自身的優(yōu)點,在我國橋梁建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。對于存在的問題,只要在設(shè)計、施工、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)加大控制力度,就一定可以防治這些問題,促進橋梁事業(yè)持續(xù)發(fā)展。
一、單板受力
1.機理分析及危害
所謂“單板受力”,即車輛通過橋梁時,受力單板不能與其它板共同承受荷載,并且撓度差較大,使荷載不能有效地橫向分配,造成單板破壞。單板受力削弱了橋梁結(jié)構(gòu)的整體作用,使承重構(gòu)造處于極為不利的受力狀態(tài),降低了結(jié)構(gòu)的耐久性,給行車安全帶來嚴重隱患。單板受力發(fā)展到一定程度,將會影響到公路的正常運營,造成嚴重經(jīng)濟損失。
2.處治方式
為了降低單板受力病害的出現(xiàn),目前國內(nèi)對于鉸接板橋鉸縫的加強方案通常為以下五種:
(1)在鉸縫底面增加連接鋼板,其間距為1m;
(2)在鉸縫頂面增加連接鋼板,其間距為1m;
(3)在鉸縫中增加鉸縫鋼筋;
(4)在橋梁底面增加橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋,其間距為1m。
二、橋面鋪裝開裂
1.表現(xiàn)形式及危害
橋面鋪裝層直接承受著車輛荷載與汽車的沖擊力,在使用過程中出現(xiàn)開裂時,會使橋面出現(xiàn)病害,甚至危害橋梁和車輛安全。調(diào)查結(jié)果表明,橋面破壞的主要形式有:
(1)沿板(梁)接縫縱向開裂;
(2)橫向開裂;
(3)局部網(wǎng)狀開裂、橋面局部坑槽以及由坑槽引起的主梁頂面破壞。
2.引起橋面鋪裝開裂的原因
(1)鋪裝層混凝土澆筑厚度偏??;
(2)梁頂面清理不干凈,未全面鑿毛;
(3)混凝土配合比中水灰比偏大,造成混凝土干縮性大,少數(shù)混凝土質(zhì)量差;
(4)養(yǎng)護不及時,造成早期病害。
3.處理技術(shù)
(1)加強養(yǎng)護;
(2)有效處理橋面鋪裝層與梁頂粘結(jié);
(3)有效處理橋面鋪裝層與瀝青面層粘結(jié)。
三、橋頭跳車
1.成因及危害
橋頭跳車是指道路與橋梁臺背的銜接區(qū)域出現(xiàn)的路面或搭板變形、斷裂,甚至坑槽,從而使車輛行駛經(jīng)過該區(qū)時域發(fā)生明顯的跳躍、顛簸現(xiàn)象。橋頭跳車的成因有:
(1)填筑材料的工后沉降;
(2)路堤下天然地基的沉降;
(3)排水不暢及填土流失;
(4)橋臺與臺后填土連接處的剛度差異。
2.預(yù)防技術(shù)與施工處理
(1)對橋涵與通道兩端路堤進行強夯處理;
(2)采用砂礫料填筑臺背路堤;
(3)設(shè)置橋頭搭板;
(4)搭板處路堤局部范圍內(nèi)設(shè)置碎石樁或水泥石屑樁。
四、橋面上拱
1.機理分析
鋼筋混凝土簡支梁在施加預(yù)應(yīng)力和自重的作用下,各截面處于偏心受壓狀態(tài),下緣預(yù)壓應(yīng)力大,上翼緣混凝土接近為零,或存在較小的預(yù)拉應(yīng)力,隨著時間的變化,逐漸產(chǎn)生不同的塑性變形,也就是徐變壓縮變形。下緣壓縮大,向上逐漸減小,故變形后下緣縮短,上緣伸長,因而出現(xiàn)梁體向上拱起,即徐變上拱。上拱過大,還直接影響橋面層厚度變化,造成橋面混凝土承受荷載能力降低。同時,上拱過大會使空心板梁上表面易產(chǎn)生裂縫,影響橋梁的安全使用。另外,在橋梁運營期,過度上拱造成橋面整體縱坡形成波浪起伏,也會嚴重影響行車舒適性和行車安全??荚嚧?BR> 2.影響因素
影響鋼筋混凝土梁拱度的因素很多,主要有荷載與自重比例,預(yù)加應(yīng)力大小及預(yù)應(yīng)力筋輪廓線的線型,截面尺寸及跨度,混凝土彈性模量,收縮與徐變,預(yù)應(yīng)力鋼材性能,鋼材松馳值以及構(gòu)件的端部約束等。
3.預(yù)防措施
橋面上拱在預(yù)防中,可以采取按照梁體受力特點布置預(yù)應(yīng)力筋;改變結(jié)構(gòu)的受力體系,如改簡支梁橋為橋面連續(xù)簡支結(jié)構(gòu)或簡支連續(xù)結(jié)構(gòu)等。
總之,鋼筋混凝土簡支梁橋由于自身的優(yōu)點,在我國橋梁建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。對于存在的問題,只要在設(shè)計、施工、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)加大控制力度,就一定可以防治這些問題,促進橋梁事業(yè)持續(xù)發(fā)展。