Science&TechnologyVision科技视界空心板桥梁单板受力原因分析与防治李彩霞渊甘肃省张掖公路管理局甘州公路管理段袁甘肃张掖734000冤揖摘要铱针对国省干线公路运营中空心板桥梁出现铰缝脱落尧单板受力的现象袁导致板间横向联系较差袁尤其是个别空心板单独承受荷载袁存在较大的安全隐患遥本文通过分析单板受力现象产生的原因袁提出了单板受力预防和加固的方法袁并以工程实例加以详细说明袁为单板受力的空心板桥加固提供了参考遥揖关键词铱空心板梁曰单板受力曰原因曰防治措施中图分类号院U445.7文献标识码院ADOI院10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.17.079文章编号院2095-2457渊2018冤17-0159-002AnalysisandpreventionofstressonhollowslabbridgeveneerLICai-xia(GanzhouhighwaymanagementsectionofZhangyehighwayadministrationbureauofGansuprovince,ZhangyeGansu734000,China)揖Abstract铱Inviewofthephenomenonthatthehollowslabbridgeisbrokenoffandthesingleboardisstressedduringtheoperationofthenationalandprovincialtrunkroads,thehorizontalconnectionbetweentheboardsispoor,especiallytheindividualhollowslabbearstheloadalone,whichhasagreatpotentialsafetyhazard.ThroughthisarticleThispaperanalyzesthecausesofthesingleboardstressphenomenon,putsforwardthemethodsofpreventingandstrengtheningthesingleboardstress,andillustratesitindetailwithanengineeringexample,whichprovidesareferenceforstrengtheningthehollowslabbridgewithsingleboardstress.揖Keywords铱Preventionandcontrolmeasuresforstresscausesofhollowslabbeamveneer装配式预应力钢筋混凝土空心板结构桥梁袁因其构造简单袁重量轻尧便于工厂化成批生产袁运输尧安装都较为方便等优点袁在中小跨径桥梁中广泛应用遥上世纪七八十年代建造的空心板桥设计荷载标准低袁铰缝大都采用混凝土小企口缝型袁再加之施工工艺落后尧施工不到位等使得板间横向联系较差遥随着交通运输业的发展袁重型及超载车辆的频繁出现袁导致铰缝逐渐破碎袁出现了野单板受力冶现象袁当重型车辆通过时袁行车道空心板产生明显弹性下挠袁继续发展影响桥梁安全运营遥鉴于以上预应力空心板桥梁的运营现状以及存在的问题袁下面进行较为深入的原因分析袁提出空心板桥梁病害的治理措施遥而空心板承受的荷载作用逐年增加袁且重型车辆行驶在固定的空心板上袁致使空心板铰缝混凝土脱落袁并产生较大挠度袁这是形成单板受力的主要原因遥其次铰缝设计采用的断面薄弱袁配筋少袁再加上混凝土后期的收缩袁导致与空心板的粘结力较弱遥再者是桥面铺装未设置专门的防水层袁而渗水更加速了铰缝的破坏袁桥面铺装混凝土厚度不足袁与梁板的整体性较差袁不能发挥其抗拉及抗剪能力袁影响了桥梁的承载能力遥1.2施工方面首先空心板完成后袁未对铰缝结合面凿毛袁使新旧混凝土的结合面粘结能力不足袁导致抗剪能力较弱遥其次铰缝混凝土采用的配合比不合理袁养护不到位等都使混凝土强度不足遥第三混凝土铺装层施工时厚度不均匀尧与梁板粘结不好袁施工质量控制不严袁都会导致运营期间桥面出现裂缝袁而渗水会使上部结构逐渐受到破坏遥1.3运营方面首先是重型及超载车辆对桥梁上部结构的反复揉搓作用促使铰缝混凝土的破坏袁重车通过时空心板产生明显下挠袁长期以往则形成个别空心板单独受力的现象遥其次超重车长期作用于固定的行车道位置袁使相应的桥面沥青面层产生多条纵向裂缝和车辙袁甚至会形成纵向的破碎带遥第三在雨雪天气桥面积水如果不能排除袁则会通过裂缝向下渗漏袁进而破坏铰缝及空心板混凝土遥1单板受力的原因分析单板受力的表现有院由于早期空心板梁的设计与施工中铰缝混凝土较为薄弱袁在频繁大挠度受弯的情况下袁出现节状断裂尧挤碎进而脱落遥桥面铺装层出现纵向裂缝袁进而发展会产生车辙尧拥包等遥雨水通过破损的铺装层渗入梁板袁对其进行侵蚀尧冻融进而在梁底出现缝隙尧渗水和白化现象袁逐渐弱化梁板强度及结构性能遥梁体横向联系差袁行车道的梁板独立承受桥面的动力荷载袁继续发展会加速该梁板的结构破坏袁影响桥梁的正常运行遥单板受力是一种综合性病害袁其发生的原因受设计尧施工和运营三方面因素影响遥1.1设计方面首先是早期建造的空心板梁桥设计荷载标准低袁2单板受力的防治措施Science&TechnologyVision科技视界159Science&TechnologyVision科技视界单板受力现象主要有院第一空心板间铰缝混凝土被剪坏尧破碎进而脱落遥第二在桥面铺装层上沿铰缝方向产生不规则的纵向裂缝,甚至会形成一条破碎带袁而雨雪水渗入铰缝袁腐蚀尧碳化梁板混凝土遥第三当重型车辆通过时空心板产生弹性下挠,与两侧的空心板产生上下错位后,形成台阶袁如果长期通行超载车辆袁会形成永久性变形袁导致变形大于规范值袁这样将严重影响桥梁结构安全袁降低其使用寿命遥因此袁如发现有单板受力现象时袁应积极采取有效的预防性养护措施进行加固袁而处治单板受力最核心的就是要恢复个空心板的横向联系袁使相邻梁板联结起来袁共同承担车轮荷载的作用遥根据实际情况进行分析袁对单板受力这种综合性病害袁可采用以下方法进行部结渊预构1冤防出要和现加处的强治主对院要超原限因超袁载要车加辆大的管管理理力袁超度载袁是比桥如梁对上超重车辆通过桥梁使检查现场管理袁超重车辆应沿桥梁的中心线行驶匀速行驶袁不在桥上制动尧变速尧停留等袁减少超载导致的结构破坏用钢渊筋2冤或为钢加板强进板行与部板分之连间接的以横遥增向加连整接体袁设稳计定时性考遥虑也采可采用大铰缝设计袁并加强配筋设计袁提高混凝土标号遥施UEA工时凝土在防重浇缩视注剂铰时,避缝袁免混应收凝采缩土用后的较形施细成工的板质振间量捣缝袁棒隙混伸曰凝入其土中掺加铰次缝铰内缝部混充分振捣曰梁板出场吊装前袁先对板侧进行凿毛处理袁增加空桥梁渊心的3冤板承为和载提铰能高缝力绞混袁缝凝应和土的粘结遥适桥当面对铺桥装面与铺梁装板进的行整厚体度性和袁改提善高配筋袁采用C40商品混凝土(添加钢纤维可以起到很好的防裂作用)浇筑铺装层袁养生完成后在其表面做拉毛处理后做微表处袁即在桥面设置防水层袁以利于行车尧桥面防水及道路整体美观遥特别应该注意施工时要严格按照操作规范进行袁加强对桥面铺装混凝土施工质量的铰缝渊检混4冤查凝重力土视度袁养遥在护铰和缝及中时增维设修钢袁首筋先袁凿重除新破浇损筑的高桥标面号及低收缩的混凝土袁并恢复板底勾缝以利于桥梁检查遥其次在桥面植入竖向连接钢筋袁与新设的桥面铺装钢筋形成整体袁并增设防水层遥再者对于板底出现抗拉裂缝的采用粘贴碳纤维布进行修补袁或粘贴钢板加固法等遥总之袁通过处理提高绞缝和桥面铺装与梁板的整体性袁增强抗拉尧抗剪能力袁改善桥梁的承载能力遥3工程实例久以G312及重线型车K2617辆激+增509等处主下客洪观水因桥素袁的该影桥响运袁营导年致限空较心板单板受力袁桥面铺装层出现多处纵向开裂破损现象袁空心板板底水腐蚀严重遥为预防可能导致的上部承重构件出现全截面开裂尧严重的异常位移等失稳现象袁我们采用锚夹板法加固工艺进行了加固袁消除了单板受力现象袁使整体受力较为均衡袁增强了各梁板的3.1整体锚加稳夹固定板原性加理遥固法的原理是在梁板挠度较大的区域袁通过钢板拉杆组合锚固的强制作用袁并且新做铰缝混凝土加强梁板间的横向联系袁约束其产生相对的位160科技视界Science&TechnologyVision移袁即消除板与板之间的挠度差袁从而提升相邻板间剪力传递的均衡性袁以达到共同承担荷载的目的遥图1夹板加固法示意图院图13.2通加过固图方1法可直观看出锚袁夹板加固法对板梁实施强制限位袁从而避免相邻梁板的相互挠曲错动袁以实现通渊1冤过拉杆和铰缝混凝土传递剪固点根力遥具体加固方法为院的据梁板数量袁的跨度以一般情况及挠度下袁对于变形的跨度在大小确定15m以铰下缝的上预锚应力40cm板梁硬砂伊浆浇筑40cm袁锚固孔点梁板铰缝洞为为3宜~5渊3个遥渊2冤每个加固点开凿尺寸以契口冤待袁再加依次对固夹板开凿点安装就用位速后效袁用快快凝混3.3凝土浇筑封面遥渊4冤摊铺沥青面层压夹夹板板实遥由设钢计板尧拉杆和螺栓组成遥钢板均由25mm厚钢板切割而成袁其规格30cm伊15cm两块尧20cm伊10cm两块袁拉杆为椎25圆钢两端加工M24螺纹袁配套M24螺帽3.4垫圈遥为利尽于快快和速提施前工开措放施交通袁减少施工长时间封闭交通带来巨大压力袁该加固法尽量采用速效快凝性的材料袁选择AC-K5路面坑洞修复剂袁养护时间短袁施工需4~6小时后即可开放交通袁非常适合于桥梁桥面系维修袁并可提高施工的安全性遥该材料对混凝土破损修复效果较好袁特别是开放交通后袁检成品测材料的后3.5期强度非常理想遥具锚体夹施板工加流固程法为施院工流程施工准备渊施工现场需要的人员尧机械设备冤寅对加固桥梁施工现场交通管制寅加固点布局放样寅开凿清理铰缝混凝土寅涂抹粘钢胶找平梁板寅进行夹板安装寅铰缝灌注快硬性混凝土寅AC-K5速效混凝土浇筑铺装层渊1小时后冤寅摊铺沥青混合料压实寅开放交通3.6即可运锚用夹该板方加法固对法小技跨术径效的果钢分筋析混凝土空心板梁桥进行加固袁简便易行袁造价低廉袁效果明显遥主要表现在以下破损渊几修1冤点复使院效用果了较AC好-袁K5且坑后期洞强修度复非剂常袁该理材想料曰对且混养凝护土时间短袁提高了施工安全性得空渊心2冤板通在过横植尧筋纵尧尧穿竖筋向锚遥受固力比尧钢较板均上衡下遥渊同下转第步紧固162等页使冤Science&TechnologyVision科技视界筋进行保护袁PVC管端头与主筋接触位置采用胶带及扎丝固定尧封闭袁避免浇筑混凝土过程中浆液进入袁形成活动吊筋遥钢筋笼主筋弯钩待破除桩头后采用便携式弯曲机施做遥效果图见图1遥2.2施工方法第一步基坑开挖院基坑开挖过程中使用挖掘机挖除桩头外土层袁作业时应该防止损坏外漏钢筋及防止挖掘机用力勾桩头遥第二步基坑清理防护院基坑弃土清运完毕袁做好基坑现场防护尧警示工作遥第三步高程测量院水准测量袁放出实际的桩顶标高袁对桩顶标高统一用红油漆标识遥第四步无齿锯环切院无齿锯绕桩头一周环向切割袁深度3cm-4cm袁用风镐沿桩头自上而下凿出V型槽剥离混凝土袁环切时不得损伤主筋遥切割时袁PVC管作为切割深度的一个参照袁有效避免损伤主筋现象遥第五步吊离桩头院在已无效桩体上钻出吊装孔袁插入钢钎袁用起重机吊离基坑遥图3便携式弯曲机3两种工艺方法效果分析对比根据传统工艺统计结果及改进工艺统计结果进行以下对比分析院渊1冤传统工艺院根据现场调查结果袁按照每个承台渊8根桩冤进行分析袁利用人工为4人袁一个承台凿除桩头时间为12个小时袁平均每根桩桩头破除时间为1.5个小时袁且效果较差遥渊2冤改进工艺后院根据现场调查结果袁按照每个承台渊8根桩冤进行分析袁利用人工为4人袁一个承台凿除桩头时间为9.5个小时袁平均每根桩桩头破除时间为1.2个小时袁现场破除效果良好遥4结论图2桩头吊离效果图通过太焦铁路桥梁工点现场多次试验发现袁在桥梁钻孔桩桩头破除分项工程中袁采用自主研发的活动吊筋袁有效避免在桩头破除及吊装过程中对竖向主筋的损伤袁采用便携式弯曲机对钢筋笼进行定位袁效果非常显著袁与传统工艺比较极大的改善了结构质量尧提高经济效益尧加快施工进度尧缩短工期遥揖参考文献铱第六步对桩基主筋按照设计要求进行弯曲院采用便携式弯曲机对主筋进行弯曲遥2.3该施工方法的优点渊1冤施工效率高尧节约成本尧人员设备投入量减少遥渊2冤缩短了破除桩头时间尧加快施工进度遥渊3冤钢筋笼主筋无损伤袁桩体外观完整尧美观遥渊上接第160页冤不仅从理论上解决了桥梁的横向连接尧减少剪切破坏袁而且对增强桥梁的横向整体性尧延缓桥梁早期疲劳破坏具有重要作用遥渊3冤赋予桥梁新的铰缝混凝土袁更新和恢复了桥梁原有的使用性能袁提高耐久性遥渊4冤较为彻底的处理了沿铰缝纵向贯通裂缝袁防止水下渗袁从而更好的保护桥梁结构袁确保桥梁安全尧舒适的行驶性能袁延长了中修或大修期限遥咱1暂叶高速铁路桥涵工程施工技术规程曳渊Q/CR9603-2015冤援咱2暂叶高速铁路桥涵工程施工质量验收标准曳渊TB10752-2010冤援咱3暂相关设计图纸尧文件援4结语通过现场考察和查阅资料袁发现现阶段运营的桥梁中袁有一部分建造年代较久袁且桥梁设计尧施工时的均存在一定的不足或缺陷遥再加上近年来交通运输业的迅速发展袁超载超重车辆长期对桥梁上部结构的作用袁梁板之间的病害逐渐增加袁尤其是装配式空心板梁桥中单板受力现象日趋明显遥而处治单板受力这种综合性病害,必须对整幅破损的桥面铺装和铰缝凿除尧清理袁再进行重新加固处理袁这样耗费大量的人力尧财力袁并且在通车162科技视界Science&TechnologyVision条件下袁维修处理必须封闭车道,严重影响行车安全遥因此建议以后采用装配式空心板梁桥建造时应改进设计尧重视施工质量控制袁加强空心板之间的横向联系袁以防患未然袁避免这一病害的发生遥在养护管理中应重视桥梁检查袁对出现单板受力现象的桥梁发现一座袁治理一座袁在实际应用中探索和总结桥梁加固技术及方法袁采用新型材料来加强其受力性能袁采用可靠的加固措施优化结构断面袁增强横向联系袁使桥梁上部结构整体受力较为均衡袁通过对桥梁进行预防性养护措施袁改善桥梁使用性能袁延长其使用寿命袁使之尽可能的能够适应新形势下的交通运输状况遥揖参考文献铱咱1暂JTGH11-2004叶公路桥涵养护规范曳援咱2暂JTG/TJ23-2008叶公路桥梁加固施工技术规范曳援咱3暂JTG/TH21-2011叶公路桥梁技术状况评定标准曳援咱4暂JTGD26-2004叶公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范曳.