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1、第2期(總第158期)2012年4月中網(wǎng)虧益z耜CHTNAMUNICIPALENCINEERINCNo．2(SerialNo．158)Apr．2012DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2012．02．015空心板梁橋鉸縫破壞機制分析及加固技術丁權1，黃律群2，斯挺2，張亮2，楊洋2(1．上海浦東新區(qū)公路建設發(fā)展有限公司，上海200135；2．上海市浦東新Y--&路管理署，上海200129)摘要：針對工程實踐中出現(xiàn)的裝配式空心板鉸縫破壞的問題，從設計、施工和運營階段分析了病害形成的因素和機制，
2、探討了板梁鉸縫的防治對策及維修加固施工控制，并為裝配式空心板梁橋鉸縫破壞的維修加固設計、施工等工作提供參考。關鍵詞：空心板梁橋；鉸縫；鋪裝層；鉸縫改造：施工控制中圖分類號：U448．212．57文獻標志碼：A文章編號：1004-4655(2012)02-0038-04裝配式空心板梁橋在重車荷載作用下，縱向鉸縫極易剪切破壞，并導致橋面鋪裝開裂。輕則鉸縫與空心板側壁界卣新舊混凝土之問徑相分離，雨水滲透并侵蝕混凝土；重則鉸縫處混凝土完傘破損(剪切破壞)，空心板或將失去橫向連接能力，極易出現(xiàn)單板受力，最終可能導致板梁斷裂塌
3、落。裝配式空心板梁橋的結構病害主要有4種：一是抗彎承載力不足，表觀特征為下?lián)?，底板橫、縱開裂；二是由鉸縫破壞引起的板間橫向聯(lián)系削弱或失效，表觀特征為板間滲、漏水，橋面鋪裝縱向開裂、變形、網(wǎng)裂、龜裂、破碎；三是耐久性因素引起的承載能力降低，橋面瀝青混凝土鋪裝裂縫、車轍、松散坑槽、推移擁包、防水層失效，以及水泥混凝土鋪裝層離、剝落、保護層不足、裂縫、露筋、表層浸蝕、銹蝕等造成的“裸板效應”；ptl是預制板梁與后期澆筑的結構層分離，橋面連續(xù)構造、伸縮縫和護欄底座均在運營1～2a內就出現(xiàn)開裂、破碎、脫落、露筋、松動，表觀特
4、征為結構部位下滲水、漏水浸蝕混凝土，結構功能失效，嚴重影響結構安全和使用壽命¨’?。1鉸縫病害成因分析1．1鉸縫結構理論的不完整性1)帶鉸縫的簡支板橋梁的荷載橫向分布是按鉸接板(梁)法計算的。將相鄰板(梁)之問視為鉸接，只傳遞剪力而忽視其受拉。實際上，當鉸接板承受偏心荷載時，其變形既有撓曲又有轉動。由此引起的豎向位移量帶動了相鄰板的撓曲和轉動，傳遞剪力和扭矩；產(chǎn)生的側向水平位移量，通過鉸縫及橋面鋪裝向收稿日期：2012—02—2438相鄰板施加水平拉(或壓)力。在活載反復作用下的彈性變形也使鉸縫產(chǎn)生反復交替的拉壓作
5、用。2)鉸縫受剪計算圖式與實際受力狀況差別很大。車輛軸轉換算為等效半波正弦荷載后，兩者荷載總效應接近，但車輪荷載集中作用于鉸縫間的局部剪力，要比半波正弦換算荷載(即按分布荷載)計算值大得多，故按彈性分布計算荷載的橫向分布系數(shù)時，鉸縫無力承擔¨1。3)由鉸接板梁破壞試驗得知，往往是鉸縫混凝土與空心板的黏結而先破壞，而不是鉸縫混凝土被剪開HJ。由于鉸縫的實際抗剪能力比理論計算值要低得多，故在多種荷載及不利因素影響下，鉸縫既受剪又受拉(壓)。當鉸縫內配筋少，而連接筋及橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)又薄弱時，在反復剪、拉(壓)作用下，會導
6、致鉸縫混凝土的開裂、破壞，并最終造成橋面鋪裝的破壞。4)鉸縫受力復雜，用傳統(tǒng)的鉸接板梁計算理論已不能滿足設計要求。1．2設計因素1)鉸縫構造單薄，尺寸小而淺，縫間連接鋼筋薄弱、縫內兀拉力筋，剛度甚微，因此橫向聯(lián)結力薄弱，難與板牢固結合。單純按鉸接板分析計算，抗剪強度可能滿足設計荷載要求，但忽視了結構最薄弱處的特殊計算及構造要求。2)橋面混凝土鋪裝層的設汁厚度過薄，僅滿足構造要求。但由于預制板上拱度及滿足橋面施工縱橫坡協(xié)調等原兇，使得實際工作厚度滿足不_r結構要求，且少而稀的布筋又大大降低了鋪裝層抗拉強度，降低了整體
7、橫向剛度。中國彳蒼z在丁權，黃律群，斯挺，等：空心板梁橋鉸縫破壞機制分析及加固技術2012年第2期3)輕視橋面防水和排水構造功能沒計。多數(shù)瀝青鋪裝(磨耗層)開裂、松散，甚至出現(xiàn)坑槽后，滲入鋪裝層內的水無法保證及時排出。1．3施工因素1)預制板企口光滑的混凝土表面未進行規(guī)定的鑿毛清浮漿處理H1。根據(jù)試驗，新、老混凝土結合而之間的抗拉強度約為混凝土抗拉強度的1／3。鉸縫內狹窄、缺乏振搗，混凝土不密實，而相連混凝土鋪裝受梁板上拱度的影響，厚度多小于設計值。若鋪裝層鋼筋網(wǎng)綁扎不規(guī)范、間距大，則個別鋪裝層形成素混凝上夾層，構
8、成結構的致命薄弱節(jié)點。2)沒有設防水層，或設置防水層時施工不規(guī)范使之失去防水功能，極易造成水損害。不密實的鉸縫混凝土的Ca(OH)：等水化物由于受到長時間滲水作用而析出，并銹蝕鋼筋導致縫內混凝土脹裂(其體積是水泥的2倍)，使鉸縫失去抗剪作用∞1。也有些情況是鉸縫混凝土被剪裂以后才引起滲水的。據(jù)觀察統(tǒng)計，年降水量在500inm左右的地區(qū)，半數(shù)以上橋梁中存在鉸縫
