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大跨徑梁式橋病害產生原因分析
發布時間：2014-07-15
1、主拉應力斜裂縫，以及垂直裂縫的原因(1)設計上缺乏主動控制梁橋恒載下撓值的意識。正確地重視強度和應力驗算，但不重視施工階段撓度的控制，以為通過施工控制，即調整模板高程及設預拱度即可解決。恒載撓度可達相當大值。徐變下撓也大。設預拱度是被動的，不能減小徐變下撓總量。
(2)對混凝土徐變的嚴重性和長期性認識不足，自重內力占很大比例，必須輕型化。理論厚度小，徐系數大。一些梁橋，往往5年以后，下撓仍在繼續。
(3)部分活載也會產生徐變撓度。部分活載實際成了“恒載”。
(4)片面強度縮短施工周期，注意混凝土強度，不重視加載齡期。過早加載會產生以下后果。
①混凝土彈性模量增長滯后于強度的增長，強度達到時彈性模量僅為設計70%或更少。預應力彎矩不能完全抵消自重彎矩時，加大彈性下撓。
②早期加載，徐變系數增大，3d加載比7d加載大15%-20%。預應力徐變損失大，徐變撓度大。
(5)有效預應力不足。
①預應力徐變損失大。
②管道損失，k,u,大。
及漿體離析，底板束跨中上部有水，鋼束銹蝕。
(6)梁體開裂，剛度降低，撓度加大。
2、預防對策
2．1 梁有足夠的正截面和斜截面強度
(1)按施工步驟計算內力，防止彎矩計算偏小。
(2)充分考慮徐變對內力的不利影響。
2．2 設計中控制梁的恒載撓度
(1)正常使用極限狀態中L/600是對活載而言。
(2)要控制恒載撓度，作為設計依據。
(3)彈性下撓絕不超過L/3000，徐變下撓絕不超過L/1400，鋼束用量有所增大，不留后患。
(4)用預應力束未抵消梁的自重彎矩，所謂“零彎矩”，截面應力均勻，即使有徐變，也是軸向變形。
(5)適當增加底板束，并預留體外備用束。
(6)合攏主跨前，在懸臂施加水平力，向邊跨對頂。
2．3 嚴格施工質量控制
(1)嚴格控制線形，控制預應力張拉。
(2)混凝土加載齡期，，不宜少于7d。其他5d，真空壓漿，滿足泌水性要求，及早進行工地預應力損失試驗。
3、梁體開裂
斜裂縫、縱向裂縫、垂直裂縫、底板混凝土劈裂、橫板裂縫、齒板裂縫等。
3．1 主拉應力斜裂縫(腹板上最多)
首先發生在剪應力最大的支座附近，與梁軸呈--，向受壓區發展，向跨中方向發展。箱內斜裂縫比箱外嚴重。斜裂縫寬度<0．2 mm，且長、寬、數量已穩定，可視為無害裂縫。
(1)按三維平面分析，計算主拉應力偏小，(重要原因之一)不考慮橫向影響，主拉應力偏小。由于底板自重及上翼緣懸臂，腹板內側橫向拉應力(內側裂縫嚴重原因)活載、溫度梯度，張拉底板束的徑向分力均使腹板產生豎向拉應力。箱形截面扭轉、翹曲、畸變使腹板剪應力加大。
(2)取消彎起束
①用縱向束和豎向預應力克服主拉應力。豎向預應力筋長度短，損失大，預應力得不到保證。
②梁端取消彎起來，引起梁端出現斜裂縫，認識梁必須有彎起束。
③主墩兩側出現斜裂縫，已認識不妥，重新設置彎起束。
(3)根部區段腹板偏薄，配置普通鋼筋偏少。
(4)對豎向預言力重視不夠，操作不規范，預應力不足。
(5)盲目搶時間，工作面上開裂，新橋壓漿，剪應力增大5-8倍，主拉應力成倍增加。
預防對預防對策：
(1)保證有足夠的斜截面強度。
(2)計算主拉應力，必須考慮橫向影響。
(3)必須配彎起束，同時設豎向預應力束，后者。必須兩次張拉。
(4)適當增加腹板，尤其根部腹板厚度及普通鋼筋含量，加密箍筋。
3．2 垂直裂縫(較少出現)
全全預應力設計，不允許出現垂直裂縫原因：
(1)有效預應力不足。
(2)梁自重偏大。
預防對策：
(1)考慮施工允許誤差的自重增量，控制施工線形。
(2)足夠的正截面強度。
(3)適當增加底板束。
3．3 縱向裂縫(較少出現)
(1)超載
(2)設過大的縱向預應力，縱向壓縮，橫向有拉應變，沿管道開裂，銹蝕危險大。
(3)板底中部開裂，雙壁墩建成后過長時間才修，收縮裂縫。
(4)箱梁自重(底板、上緣懸臂)及其他因素，腹板內側拉應力而開裂。
(5)橫向都用固定支座。
(6)底板預應力產生徑向力而產生開裂。
(7)頂板鋼筋多，預應力筋偏位較大，使下緣開裂。
(8)水化熱，在底板較厚的梁根部，底板出現縱向縫(超過當時混凝土允許拉應力)。
(9)溫度梯度小，引起拉應力。
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