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橋梁?jiǎn)伟迨芰υ蚣邦A防措施淺析
發(fā)布時(shí)間:2014-08-05
隨著(zhù)我國經(jīng)濟技術(shù)水平的不斷提高,我國的橋梁事業(yè)得到了飛速發(fā)展,文章就橋梁?jiǎn)伟迨芰υ蚣邦A防措施等方面作一下淺析。 一、分析的橋梁?jiǎn)伟迨芰Φ囊话阋幝?nbsp;
1. 由于重車(chē)車(chē)速慢,很少占用超車(chē)道,使行車(chē)道部分的開(kāi)裂頻率遠大于超車(chē)道部分。
2. 重輪直接作用在梁板導致位于行車(chē)道輪跡部位的梁板更容易產(chǎn)生單板受力。
3. 實(shí)心板比空心板更容易出現單板受力。這是由于實(shí)心板的梁高通常比空心板小,鉸紋受剪面積也小,在輪載相同的情況下,剪切作用更為明顯。
4. 跨徑小的橋梁發(fā)生單板受力的幾率更高。因為跨徑小,梁高小,鉸縫受剪面積小,故剪切效應更為顯著(zhù)。
5. 橋面滲水者不不滲水者更容易發(fā)生。這是水分和除雪滲鹽對混凝土的腐蝕作用所致,尤其使冬季的凍融作用,也有些情況是先剪裂以后才引起滲水的。
6. 橋面鋪裝層較厚者單板受力較少,它得益于輪載傳力面積的擴散效果。
7. 水泥混凝土的抗剪能力遠大雨瀝青混凝土,對應敵的擴散作用較大,在橋面厚度相同的情況下,水泥混凝土鋪裝比瀝青混凝土要好些。
8. 支座頂為濕接頭(即現澆混凝土)的優(yōu)于預制梁板直接壓設在橡膠支座上的。每塊預制板通常都設四個(gè)支座,施工中很難保證四個(gè)支座受力完全一致。橡膠支座上有一個(gè)較大的接觸面,施工時(shí)即使是同一支座,也難以保證接觸面全面與梁板底面緊密接觸,造成受力不勻,給梁端受剪留下隱患。
二、形成單板受力的原因分析
從根本上說(shuō),是由于板間絞縫被剪斷所致。其產(chǎn)生的原因可以從設計、施工和使用三個(gè)方面來(lái)分析。其中使用方面的原因即車(chē)輛等的荷載超過(guò)設計值,尤其是集中荷載(例如車(chē)輛的單側輪組)嚴重超過(guò)設計標準。下面著(zhù)重從設計和施工方面進(jìn)行分析:
1. 設計方面的原因:車(chē)輛超載是產(chǎn)生單板受力的主要原因所在,但從設計角度來(lái)看,為什么在已出現單板受力的橋梁中,預制空心板頂板被壓碎的情況卻極少發(fā)生?這至少說(shuō)明絞縫部位在設計方面的安全儲備遠低于頂板的設計。目前常用的預制板設計,一般都存在以下缺憾:(1)絞縫的形式不夠合理。例如梁端一定范圍的絞縫寬度只用1cm,如果再加上梁板預制和安裝就位時(shí)的誤差,使得絞縫的澆注質(zhì)量難以保障。另外,在跨中部位的絞縫形式也不盡合理,其抗剪效率不夠理想。(2)設計中沒(méi)有慮及絞縫混凝土自身的收縮作用,沒(méi)有足夠重視新舊混凝土間粘結力的弱化作用。(3)絞縫鋼筋布置太少,頂板連接鋼板抗力不足。(4)絞縫設計理論不夠完善,難以真實(shí)體現梁板間的實(shí)際受力狀況。從荷載的橫向分配理論可知,設計理論是按鉸接形式對單個(gè)荷載進(jìn)行合格鄉分配的,但實(shí)際受力卻介于鉸接與剛接只,制約因素與絞縫的斷面形式和施工質(zhì)量有關(guān)。
2. 施工方面的原因:預制梁板的單板受力與施工質(zhì)量有著(zhù)密切的關(guān)系,因為在同一條路線(xiàn)、同一種結構形式的橋梁,有地發(fā)生單板受力,有的卻沒(méi)有發(fā)生,便足以說(shuō)明這一問(wèn)題。在施工時(shí)一般應注意如下幾個(gè)問(wèn)題:(1)預制板側面應認真鑿毛,并仔細清除由于鑿毛而產(chǎn)生的松動(dòng)混凝土塊,以增強新舊混凝土間的粘結和抗剪能力。(2)絞縫混凝土澆注前,應對梁體側面進(jìn)行灑水濕潤,以保證新舊混凝土間的良好結合。(3)絞縫混凝土務(wù)必灌滿(mǎn)震實(shí),并進(jìn)行必的養護。(4)最好能夠使用防收縮或微膨脹水泥澆注絞縫混凝土。(5)梁板吊裝時(shí),要密切關(guān)注支座受力的均衡性,切忌支座懸空。(6)絞縫混凝土未達到設計強度前,嚴禁在橋上行駛車(chē)輛等重型荷載,以免使絞縫產(chǎn)生內傷。
三、預防單板受力的措施
解決問(wèn)題的宗旨應在于防患于未然,因此應從設計方面入手,采取必要的預防措施。作者認為,除了規范運輸以外,從以下三方面考慮,便可基本消除單板受力的弊端:1、對于小跨徑的橋梁,盡量設計成整體現澆結構。2、在預制板的跨中和兩端設計橫隔暗梁,以加強相鄰梁體間的聯(lián)結作用。絞縫響應部位的鋼筋也須予以加強。3、對預制板橫向預應力筋。因為預制板(多數為空心板)的跨徑一般讀在20m以下,所以橫向預應力筋的設置一般只在跨中和兩端共設三道即可。其中兩端的橫向預應力筋,除了加強絞縫的抗剪能力外,尚有克服支座不均勻變形方面的的作用。但對于現澆接頭的一端,因為支座受力基本一致,如果不會(huì )出現支座本身質(zhì)量問(wèn)題的話(huà),不設橫向預應力筋也可以。絞縫的抗剪強度除了混凝土質(zhì)量以外,在很大程度上取決于新舊混凝土間的粘結力和摩阻力,,其中摩阻力=垂直力×摩阻力系數,由此可見(jiàn),設置橫向預應力(即上式中的垂直力)可以大大增強絞縫的抗剪強度。另外,橫向預應力的作用還有助于提高絞縫混凝土本身的抗剪能力,對絞縫混凝土本身的收縮也極為有利(預應力筋本身也具有一定的抗剪能力)。因此,設置橫向預應力即抓住了問(wèn)題的關(guān)鍵。增加橫向預應力后,可能會(huì )改變活載的橫向分布模式,但這種改變是向固結方向的偏移,即有利于提高橋梁的總體承載能力。
四、設置預應力應注意的事項
1. 設計應注意的事項:(1)設計位置宜選在跨中,伸縮縫兩側是否設置應酌情考慮。(2)對于斜交角度不大的橋梁,預應力軸線(xiàn)宜垂直于跨中線(xiàn)。但對于斜交較大的橋梁(例如斜交300~450),則預應力方向應服從于伸縮縫方向(即與伸縮縫年平行),封錨突塊就會(huì )變的較大。(3)在預應力位置,空心板的內腔必須設置橫隔板,用于承受預應力,并向相鄰板塊傳遞預應力,防止側板在錨頭處被壓破。(4)預應力的預留孔道應適當放大,以便施工操作。(5)空心板的側面在絞縫處不必進(jìn)行特殊設計,也沒(méi)有比喲設置孔道連接件。
2. 施工應注意的事項:(1)管道定位必須準確,以防穿束困難。(2)由于空心板的內腔被預應力隔板隔斷,故如果采用充氣膠囊做內模,則每片梁必須用兩個(gè)膠囊,并應在端隔板預留一個(gè)孔洞,用于放氣抽出膠囊。(3)澆筑絞縫混凝土前,應有凝固在絞縫處形成孔道的可靠措施,例如使用小型充氣膠囊。(4)預應力張拉采用單端張拉。由于預應力筋較短,故務(wù)必保證張拉質(zhì)量,防止出現假錨現象。(5)由于橫向預應力為后張法而錨頭外露,故應采取嚴密措施保證封錨頭外露,故應采取嚴密措施保證錨混凝土的外觀(guān)質(zhì)量。
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