混凝土空心板梁橋典型病害成因分析及防治策略

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1、混凝土空心板梁橋典型病害成因分析及防治策略混凝十?空心板梁橋典型病害成因分析及防治策略楊敏，靳欣華(1.上海市浦東新區(qū)公路管理署，上海200129；2?上海市市政規(guī)劃設(shè)計研究院，上海200031)摘要：上海市公路及城市道路橋梁中，簡支混凝土空一tk，板梁橋是中小跨徑橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式。針対此類橋梁常見的典型病害，該文分析了病害產(chǎn)生的原因，并提出了針對橋梁病害的防治策略，對此類橋梁的設(shè)計、施工、養(yǎng)護等具有重要的借鑒意義。關(guān)鍵詞：空心板梁橋；典型病害；成因分析;防治策略；上海市中圖分類號：U448?2

2、1〃2文獻標識碼：B文章編號：1009—7716(2008)08—0112—040引言上海市公路及城市道路橋梁中，混凝土空心板梁橋是中小跨徑橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式。一般單跨跨徑22m以下的橋梁多采用混凝土空心板梁橋。空心板梁通常分為鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土兩大類。鋼筋混凝上空心板梁主耍集中在單跨跨徑13m以下的橋梁,跨徑＞13ni的基本采川預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁。此類橋梁采用多片空心板梁拼裝而成，形成整體以承受橋面荷載。上海市的此類橋梁，-?般在橋臺位置設(shè)型鋼伸縮縫或簡易伸縮縫，橋墩位置多數(shù)采用橋面連續(xù)

3、構(gòu)造。由于上海地區(qū)的地質(zhì)條件，基礎(chǔ)多采用摩擦樁基礎(chǔ)，橋臺多為輕型橋臺，柱式橋墩。此類橋梁的典型病害主要集中在上部結(jié)構(gòu)和橋而系，下部結(jié)構(gòu)病害較少。此處主要介紹上部結(jié)構(gòu)和橋而系的典型病害。根據(jù)對上海市此類橋梁的調(diào)查，此類橋梁上部結(jié)構(gòu)和橋面系比較典型的病害特征冇：橋血鋪裝縱向裂縫、橋謝滲漏水、鋼筋銹蝕、板梁裂縫等病害。1典型病害成因分析1.1橋面鋪裝縱向裂縫空心板梁橋的橋面鋪裝除直接承受車輛荷載的碾壓外，還承擔著將車輛荷載向各個板梁傳遞分配的功能，同時對整個橋梁結(jié)構(gòu)起著防水、防曬、防侵蝕等防護作用。橋面

4、鋪裝的病害百接影響到橋梁的外觀、行車舒適性和安全性，此類橋梁橋面鋪裝病害冇多種類型，橋面鋪裝縱向裂縫是較為典型的病害。橋面鋪裝縱向裂縫在8ni?13m跨徑的空心板梁橋中最為集屮。橋面鋪裝一旦岀現(xiàn)縱向裂縫，將直接削弱板梁間的橫向聯(lián)系，水分將沿餃縫下流，造成空心板梁邊角鋼筋腐蝕。縱向裂縫嚴重的，將導致單梁受力的最不利狀態(tài)，影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全運營。如滬嘉南黃泥涇橋出現(xiàn)的斷梁事故即為單梁受力狀態(tài)受損所致。橋面鋪裝縱向裂縫的成因主要從設(shè)計和施T兩方面進行分析。預(yù)制拼裝的空心板梁橋通過橋面混凝土鋪裝層、較縫混

5、凝土和少量的較縫鋼筋將空心板梁連為整體共同受力。設(shè)計時認為餃縫只傳遞剪力，不承受彎矩，然而實際上空心板梁在主要承受縱向彎矩的同時，還耍承受一左的橫向彎矩。這一橫向彎矩主耍靠餃縫頂面的混凝上鋪裝層來承擔，設(shè)計時未針對此力進行鋪裝設(shè)計?；炷龄佈b層厚度小時，配筋較少的情況下（鋼筋處于鋪裝層中部時，接近中心軸位置，對抗彎不起作用），縱向裂縫的出現(xiàn)不可避免。小跨徑板梁由于梁高較矮，梁的抗扭剛度較小，在重車通過時將產(chǎn)生較人的扭轉(zhuǎn)變形，產(chǎn)生較人的橫向彎矩，兇此更容易出現(xiàn)餃縫損壞及橋而鈾裝縱向裂縫。施工過程中如

6、果存在嚴垂的質(zhì)量問題，對橋而縱向裂縫的出現(xiàn)更是雪上加霜。施工中常出現(xiàn)鋪裝層厚薄不均勻（冇時為了調(diào)坡，甚至曬牲混凝土鋪裝層的厚度），橋面鋼筋網(wǎng)未按設(shè)計要求布設(shè)，鋼筋網(wǎng)緊貼橋而，削弱了鋼筋網(wǎng)的分布筋作用和承受荷載的能力；預(yù)留餃縫鋼筋過短，錨固長度不足，澆注橋面混凝上前餃縫鋼筋與板頂面緊貼，導致錢縫鋼筋和混凝土的粘結(jié)力卜?降，在較大的梁問剪力作用下容易拉脫。1.2橋而滲漏水橋而滲漏水的病害特征主要表現(xiàn)為墩臺位置滲漏水、梁間餃縫位置滲漏水、梁底裂縫滲漏水、梁底析白泛堿滲水等兒個方而。通過實踐經(jīng)驗和理論均表

7、明混凝土橋梁的許多病害與水有著密不可分的關(guān)系。如果沒有水，堿骨料和膨脹骨料病害將不會出現(xiàn)，混凝土的碳化將減緩，鋼筋的銹蝕將減緩，氯離子對鋼筋的腐蝕將停止?，F(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，漏水部位的混凝土劣化明顯，鋼筋容易銹蝕暴露?？梢娝畬炷翗?gòu)件耐久性能的顯著影響，水是橋梁耐久性病害的催生劑。兇此，橋而滲漏水既足橋梁結(jié)構(gòu)的典型病害特征，又是應(yīng)該給以足夠重視的病害特征。橋面滲漏水的根本原因既為橋而防水層的破壞及排水系統(tǒng)的不完善，其成因有多個方面。橋梁防水問題過去一直沒有引起足夠重視，因為通常認為混凝土本身不怕水，鋼

8、筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁無需防水。因此，橋面系的設(shè)計缺乏完善的排水系統(tǒng)，容易引起橋面滲漏水。比如墩臺位置滲漏水一般為伸縮縫和橋面連續(xù)止水功能喪失，同時還有橋而排水系統(tǒng)設(shè)計考慮不足引起，橋臺伸縮縫兩端及橋墩上欄桿接縫處未設(shè)擋水措施，水直接沿橋臺伸縮縫兩端或橋墩上欄桿接縫處排向橋下，剛好被墩臺帽兩端擋塊擋住，水即從墩臺頂部流下，多數(shù)橋梁都有此類病害特征。檢測發(fā)現(xiàn)橋而連續(xù)構(gòu)造防水措施的設(shè)計也不夠有效，幾乎每座橋梁橋而連續(xù)處均存在漏水現(xiàn)象，橋而連續(xù)處由于受到負彎矩作用容易發(fā)生開裂，因此此處的防水