01 上部結(jié)構(gòu)病害
據(jù)統(tǒng)計(jì),上部結(jié)構(gòu)中梁板裂縫是主要的病害形式。就裂縫表現(xiàn)形式分析,大部分裂縫寬度未超過(guò)現(xiàn)行養(yǎng)護(hù)規(guī)范的規(guī)定值,少部分底板縱向裂縫最大縫寬超限,如個(gè)別預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁和預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁在梁端出現(xiàn)少許斜向裂縫。
橋梁的橋墩主要結(jié)構(gòu)為:薄壁橋墩、雙柱墩和多柱墩。檢測(cè)發(fā)現(xiàn),墩柱及蓋梁存在的主要病害為裂縫:墩身水平裂縫、豎向裂縫、橫向開裂、豎向開裂;墩帽豎向裂縫、斜向開裂;墩蓋梁水平裂縫、豎向裂縫;擋塊擠壓開裂。 (1)由于空心板梁內(nèi)外溫度差,使得空心板底板橫向拉應(yīng)力過(guò)大,導(dǎo)致縱向裂縫出現(xiàn)。空心板內(nèi)外溫差對(duì)底板橫向應(yīng)力影響較大,對(duì)頂板影響較小。 (2)由于保護(hù)層過(guò)薄,導(dǎo)致鋼筋生銹膨脹,從而出現(xiàn)沿主筋方向的梁底縱向裂縫。 (1)預(yù)應(yīng)力管道偏位所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力徑向力、混凝土縱向受力的泊松效應(yīng)、混凝土收縮,混凝土收縮是箱梁底板縱向裂縫的主要影響因素。 (2)箱梁底板預(yù)應(yīng)力波紋管下混凝土不易振搗,此處混凝土質(zhì)量也是裂縫產(chǎn)生的影響因素之一。 (1)與混凝土的和易性、密實(shí)度有關(guān)。在底板混凝土中,碎石密集,混凝土強(qiáng)度較高;頂板振搗密實(shí),收漿后混凝土強(qiáng)度相對(duì)腹板也較高;而在腹板中,由于預(yù)應(yīng)力管道的存在,混凝土澆筑過(guò)程中不易振搗,密實(shí)性相對(duì)較低,強(qiáng)度也相對(duì)較低。由此相對(duì)于頂板和底板,腹板在橫向溫差應(yīng)力主導(dǎo)作用下容易產(chǎn)生裂縫。 (2)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的作用。預(yù)應(yīng)力鋼絞線在縱向產(chǎn)生的較大壓應(yīng)力易在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)鋼絞線受到縱向張拉時(shí),因試圖繃直而產(chǎn)生上抬力,使波紋管發(fā)生側(cè)向脹開。若施工時(shí)預(yù)應(yīng)力波紋管定位稍有偏差,這種脹開力對(duì)壁厚較小的兩側(cè)混凝土將產(chǎn)生較大的局部拉應(yīng)力,保護(hù)層較薄一側(cè)的混凝土將受到更大的局部拉應(yīng)力,可能導(dǎo)致相應(yīng)的局部損傷,在與對(duì)波紋管灌漿時(shí)的灌漿壓力聯(lián)合作用下,導(dǎo)致腹板局部發(fā)生沿預(yù)應(yīng)力鋼束的爆裂裂縫。 雖然部分鋼筋混凝土實(shí)心板梁出現(xiàn)了橫向裂縫,但最大裂縫寬度均未超過(guò)養(yǎng)護(hù)規(guī)范中規(guī)定的限值。橫向裂縫主要原因:一般認(rèn)為在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi),當(dāng)截面上的實(shí)際拉應(yīng)力超過(guò)材料的實(shí)際抗拉強(qiáng)度后便會(huì)出現(xiàn)裂縫,其形態(tài)與拉應(yīng)力的性質(zhì)有關(guān)。但這種非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的,只要裂縫寬度不超限,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)帶有輕微裂紋是完全正常的,結(jié)構(gòu)是安全的。其產(chǎn)生與以上鋼筋混凝土箱梁橋出現(xiàn)裂縫的原因類似。另外,鋼筋混凝土實(shí)心板梁的縱向裂縫與鋼筋混凝土箱梁縱向裂縫成因類似。 (1)當(dāng)靜載與動(dòng)載之和長(zhǎng)期超過(guò)支座的抗壓容許應(yīng)力上限時(shí),支座就會(huì)表現(xiàn)為永久性非彈性變形直至嚴(yán)重?fù)p壞。 (2)施工時(shí),支撐墊石、梁體與支座結(jié)合不平整或不水平,導(dǎo)致支座受力不均勻,使得應(yīng)力集中部位過(guò)早破壞。 (1)橋臺(tái)、橋墩的網(wǎng)狀裂縫主要產(chǎn)生原因是混凝土內(nèi)部水化熱和外部氣溫溫差影響而產(chǎn)生的溫度拉應(yīng)力所致。 (2)橋臺(tái)、橋墩的豎向裂縫,若表現(xiàn)為上窄下寬有向上發(fā)展趨勢(shì),則由地基承載力不足或沉降不均引起;臺(tái)帽豎向裂縫是由臺(tái)身豎向裂縫向上延伸所致,或是由于臺(tái)帽在支座墊石下未布置鋼筋或布筋不足所致,也可能是受到過(guò)大的沖擊所引起,與混凝土澆筑質(zhì)量和鋼筋銹脹也有關(guān)系。 1、梁板裂縫 (1)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁:腹板斜向裂縫。由于處于受力區(qū)域,建議對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫處理,然后粘貼碳纖維布或鋼板加固處理腹板豎向裂縫。由于已有加固措施,建議對(duì)腹板豎向裂縫進(jìn)行表面封閉處理,在日常養(yǎng)護(hù)和定期檢查中加強(qiáng)對(duì)裂縫變化情況的觀測(cè),若裂縫持續(xù)發(fā)展或出現(xiàn)新的豎向裂縫,應(yīng)引起重視并采取新的加固舉措。腹板水平裂縫、底板、翼板縱向裂縫及翼板橫向、斜向裂縫。建議對(duì)于寬度小于0.15mm的裂縫進(jìn)行表面封閉處理,對(duì)于寬度不小于0.15mm的裂縫進(jìn)行灌縫處理。 (2)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁:底板橫向、斜向裂縫。對(duì)于寬度小于0.15mm的裂縫進(jìn)行表面封閉處理,對(duì)于寬度不小于0.15mm的裂縫進(jìn)行灌縫處理。對(duì)于梁底板橫向裂縫,若裂縫寬度較大,且裂縫分布密集的,建議對(duì)該區(qū)域灌縫處理后進(jìn)行粘貼碳纖維布或鋼板加固處理。 底板縱向裂縫,對(duì)于寬度小于0.15mm的裂縫進(jìn)行表面封閉處理,對(duì)于寬度不小于0.15mm的裂縫進(jìn)行灌縫處理。 (3)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫:對(duì)于腹板斜向裂縫、底板斜向裂縫、橫向裂縫,建議對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫處理,然后進(jìn)行粘貼碳纖維布或鋼板加固處理。 (1)脫空支座:梁板的各個(gè)支座承壓不均,可用鋼板墊實(shí),以增大接觸面積,使各支座受力均勻。 (2)老化開裂支座:待老化開裂嚴(yán)重后進(jìn)行集中更換。 (3)剪切變形、偏位較嚴(yán)重的支座應(yīng)及時(shí)糾正。
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