浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施.pdfVIP

浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的

常见病害及控制措施

摘要：本文对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及成因进行了分析，针对各病

害提出了可行的控制方法。或可为该类桥梁的设计施工提供参考。

关键词：预应力混凝土，连续刚构，病害，控制措施。

1常见病害

通过调查,我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中，常见的病害主要有以下几种:

(1)跨中挠度过大；

(2)箱梁梁体产生裂缝；

(3)墩顶0#块开裂；

(4)桥墩(或塔墩)靠承台区段的竖向裂缝。

2跨中挠度过大的成因分析及控制措施

跨中挠度过大，通常是由于梁体本身刚度不足所致，而梁体由混凝土、普通钢筋和预应

力钢筋组合而成，故梁高过小、腹板厚度不足、混凝土标号不足、普通钢筋配置不足、预应

力不足都会导致梁体刚度不足，进而导致跨中挠度过大。其中，预应力配置不足可以由设计

中预应力配置不足或者预应力筋应力松弛过大、混凝土收缩徐变导致预应力损失过大引起。

此外，如设置的预拱度不足，也会导致桥梁合龙后跨中挠度过大。

可通过以下方法降低跨中挠度：

(1)适当增加梁高,提高结构的承载能力

(2)设置足够的施工预拱度

(3)应力松弛的影响，增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1

年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。

(4)在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。

(5)延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响

(6)利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，

减少挠度。

3箱梁梁体裂缝的成因分析及控制措施

3.1箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝

箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝处于两施工节段之间，严重的缝宽1-2mm甚至更宽。

开裂原因：(1)悬臂浇注移动支架的整体刚度不够，浇注过程中变形大；(2)混凝土浇注

程序不对：先浇注后端(紧靠前一浇注节段)，然后逐步向前端浇注，前端的荷载引起悬臂支

架变形，导致后端混凝土裂开。

控制措施：(1)支架的刚度和强度必须满足施工要求，必须采用相当于实际荷载的荷载

预压，除强度满足需要外，其最大挠度应小于或等于2.0cm。(2)支架吊带应便于调节，当发

现前端挠度较大时，可给予调回。精轧螺纹钢容易产生脆性破坏，是施工中的不安全因素。

(3)采用正确的混凝土浇注顺序，即先浇注前端，从前到后逐步浇注，当全节段混凝土接近

浇完时，才浇注节段接缝处混凝土。

3.2箱梁腹板斜裂缝

开裂现象：多发生在跨径1/4至端部范围，一般呈25~50度倾斜。

开裂原因：腹板内主拉应力超过混凝土极限拉应力。(1)设计方面原因：腹板过薄或对

主拉应力的计算不准确，导致未能发现主拉应力超限部位。(2)施工方面原因：竖向预应力

不足；竖向预应力钢筋管道压浆不密实；竖向预应力筋锚头锈蚀；腹板节段间裂缝使断面削

弱导致主拉应力值等急剧增加。

改进措施：张拉竖向预应力采用测力扳手，严格控制张拉到位，采用二次张拉，防止预

应力损失，对预应力管道采用真空压浆技术，严格监控饱满度，封锚前认真清理锚头槽孔，

最好能涂抹阻锈剂，并采用低收缩混凝土浇注密实。

3.3箱梁跨中腹板竖向裂缝和与其相连的底板水平裂缝

开裂现象：跨中区域腹板下方竖向开裂、底板水平开裂，二者相连形成“└┘”形

裂缝，有的桥在建成后若干年才出现这种裂缝。跨中挠度逐年增加，超过设计中考虑徐变因

素的挠度值，有的桥在挠度逐年递增趋势放缓后，又出现递增加快状况。

开裂原因：在恒载、活载诸因素作用下，中跨跨中为正弯矩区，下缘受拉，通过在下缘

张拉预应力筋束产生的压应力来抵消上述拉应力，并使下缘保持必要的压应力储备，来防止

开裂。当该项压应力不足以抵消拉应力时，箱梁下缘就会出现裂缝。具体原因有：

(1)底板纵向预应力束张拉不足，或预应力损失过大；

(2)实际的混凝土收缩、徐变超过设计值，收缩、徐变引起的预应力损失；

(3)桥梁实际截面尺寸和重量超过设计值，导致徐变影响增加；

(4)徐变发展导致箱梁挠度增加，跨中开裂，结构刚度降低(跨中开裂严重后会使其类似

“塑性铰”)，进一步导致箱梁挠度增加；