20xx年醫(yī)學(xué)專題—公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋常見病害原因分析(編輯修改稿)
2024-11-17 22:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有彎起鋼束，采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋承受剪力，由于箱梁豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的長度不大，若施工控制不當(dāng)，則長度較短的高強精軋螺紋鋼的有效預(yù)應(yīng)力偏低（預(yù)應(yīng)力損失較大），起不到設(shè)計要求的豎向預(yù)應(yīng)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：1 預(yù)應(yīng)力鋼束錨固齒板后部箱梁底板上，由于非預(yù)應(yīng)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30176?！?5176。角的腹板斜裂縫。2 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。3 由于箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的波紋管走形，露漿等施工問題，造成預(yù)應(yīng)力鋼束有效預(yù)應(yīng)力達(dá)不到設(shè)計要求，產(chǎn)生裂縫。 根據(jù)橋梁設(shè)計理論，預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力鋼束和箍筋承受變幅應(yīng)力的作用，使鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)進(jìn)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(dǎo)致通常肉眼看不到而用儀器可以觀測到的梁底錯位。裂縫的出現(xiàn)還會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼束及普通鋼筋的銹蝕。. 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(yù)應(yīng)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(xì)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(dāng)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)律性。構(gòu)件混凝土溫度收縮拉應(yīng)力理論上構(gòu)件跨中截面最大，當(dāng)大于混凝土抗拉強度時在構(gòu)件跨中出現(xiàn)第一條裂縫，整個梁分成兩塊。當(dāng)拉應(yīng)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(yīng)力小于混凝土抗拉強度，此時裂縫的開展才穩(wěn)定。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(dāng)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(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時會產(chǎn)生垂直于拉應(yīng)力方向的裂縫。現(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(dāng)?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(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時會產(chǎn)生垂直于拉應(yīng)力方向的裂縫。 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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(yīng)引起的?；炷翜囟仁湛s變形受到約束并且施工對策不當(dāng)也是導(dǎo)致箱梁橫向裂縫的原因。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(dāng)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(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時會產(chǎn)生垂直于拉應(yīng)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(nèi)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(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，在節(jié)段接縫處的縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道應(yīng)布置在規(guī)定的位置，特別是金屬波紋管應(yīng)可靠固定，孔道線形應(yīng)平順。若使用柔性金屬波紋管且定位措施不當(dāng)（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(dǎo)致波紋管下?lián)希斐晒艿涝诮涌p處有折角或尖彎點，折角或尖彎點除增加預(yù)應(yīng)力鋼束預(yù)應(yīng)力摩阻損失外，在預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)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
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