1、1梁式桥下部结构与桥面系病害分析摘要:梁式桥下部结构与桥面系病害对公路梁式桥破坏性很大,因此有必要对病害作出分析,以便为应对措施的寻求提供尽可能多的帮助。关键词:梁式桥下部结构;桥面系病害 中图分类号:U445.7+1 文献标识码:A 一,梁式桥下部结构病害及分析 1,薄壁桥台背墙裂缝 山东高速公路主要修建在平原和丘陵地区,通过农村较多,为乡村道路和农业生产道路通行设置预留的基本为通道桥,跨径 6-20m,全部采用薄壁式桥台,整体浇注,个别为砌体结构。薄壁式桥台台身产生竖向贯通裂缝,间距 2-5m,同一桥台出现 3-5 条,此现象极为普遍。主要由于薄壁台采用圬工结构或只配置少量钢筋,受温度效应
2、和混凝土收缩影响,形成这种间隔几米的竖向裂缝,此种裂缝对结构的安全影响小,圬工结构也不存在钢筋锈蚀等影响,故可对裂缝暂时不采取措施,加强观测,如有变形等不利影响时,再采用斜撑等方法加固。 2, 墩台盖梁裂缝。山东高速公路,多采用双柱式和三柱式桥墩和桥台。双柱式墩台在盖梁跨中位置下部易产生弯矩裂缝,前后两侧贯通,向上发展,有的桥桥面较宽,双柱式墩台盖梁悬臂较大,在墩顶负弯矩区也易产生裂缝,三柱式墩台在三个墩顶负弯矩区也有产生裂缝的可能。2在某的桥梁定期检查中,盖梁裂缝较常见,但是因为盖梁跨径小,盖梁高度高,刚度大,且混凝土结构产生裂缝属于正常现象,所以盖梁裂缝对结构安全影响很小,且盖梁裂缝宽度基
3、本小于限值,山东区气候干燥,如果盖梁所处位置没有伸缩缝、泄水孔等设施,不存在渗水等病害,此处裂缝可以不进行处理;若产生裂缝的盖梁处有渗水等影响,应尽快封闭裂缝。 3,墩身裂缝。桥墩裂缝主要出现在独柱墩或者直径较小、高度较高的双柱墩上,这类桥墩主要在匝道桥和弯桥中使用,弯桥和匝道桥都受到较大离心力作用,墩底弯矩较大,同时由于偏心压力作用,在墩底部产生横向或半环状裂缝。 4,挡块开裂。挡块开裂属于上部主梁位移产生的附属病害,在弯斜桥中较为普遍。轻者为挡块和梁体挤死,挡块处产生细微裂缝,严重者将挡块挤裂,造成挡块失效。对于失效挡块要及时修复,凿除原挡块破损混凝土,植入新钢筋,重新浇筑混凝土。但是由于
4、梁体的位移是由温度、车速、曲率等多种因素共同作用的结果,是一种持续,复杂的过程,可能造成挡块二次或者多次开裂,这也是目前桥梁养护中较难处理的问题。 二,梁式桥桥面系病害及分析 1,防、排水设施。防、排水系统的作用是迅速排除雨水及其他水流,防止雨水渗入梁体引起锈蚀,以确保公路桥梁的正常使用,对桥梁构件的耐久性、使用寿命有至关重要的影响。因此,防、排水设施的病害往往会导致桥面积水,严重时水流可能渗入梁体,引起混凝土腐蚀及钢筋3锈蚀。公路桥梁的防、排水系统通常有以下缺陷,如管道的损坏、漏水;管体因接头连接不牢而脱落;管内因杂物堆塞,引起的排水不畅;因桥面不洁,形成的杂物堵塞泄水管管口等。与排水管密切
5、相关的引水槽通常有以下缺陷,如淤泥、堵塞、水流不畅、槽口破裂损坏引起的漏水、积水等。桥面防水层破损,造成雨水侵蚀箱梁,渗入甚至流入箱内,造成梁内积水,长期无法排出,渗入裂缝,造成结晶、锈涨等病害,严重威胁桥梁安全和寿命。 2,伸缩缝。伸缩缝由于其本身的构造特点,容易出现堵塞等问题,如果得不到及时清理,绝大多数均被沥青、混凝土或其他路面材料填塞,使之失去主梁伸缩作用、桥面不平整等,造成主梁内力增大,影响行车安全。伸缩缝被泥沙和路面材料堵塞现象在检查中十分常见,不利于主梁的正常伸缩,主要原因是养护单位对伸缩缝清理的忽视。 伸缩装置设置在梁端相对薄弱的部位,受桥面温度变化的影响和车辆荷载的作用频繁不
6、断的伸缩变形,极易损坏,既包括伸缩缝型钢的破坏,也包括锚固去混凝土的破坏。伸缩缝损坏后,不仅影响行车的舒适性,而且可能造成水的下渗,进而导致主体结构、桥梁墩(台)的剥落、腐蚀以及支座的锈蚀等。有的伸缩缝出现断裂,要及时维修更换,否则既影响行车安全,又容易造成梁体损坏。 据目前的调查和研究表明,产生伸缩缝病害的原因主要有以下几个方面: (1)交通量大,重型车辆多,车辆冲击作用明显。 (2)产品质量问题。伸缩缝承受较大冲击力,生产过程中瑕疵和工4艺水平都直接影响伸缩缝使用寿命,如型钢断裂处基本都是原焊接处,可见焊接处强度降低。其他质量问题如出现整板断裂、脱胶、胶层磨损、钢板外露、锚固螺栓剪断,橡胶
7、板飞出等现象。 (3)设计方面的原因。设计不合理造成的伸缩缝破坏主要原因有:选型不当;桥面板端部刚度不足;伸缩缝构造本身刚度不足;伸缩缝构造锚固的构件强度不足;伸缩缝宽度设计不当;后浇压填材料选择不当;变形量计算不正确。 (4)施工方面的原因。伸缩缝对施工工艺要求极严,如未能严格掌握工艺标准和安装步骤则会造成伸缩缝的破坏。主要包括:安装温度不当;没有采用专用安装工具施工;预埋钢筋过细、钢板较薄;不能保证锚固件焊接质量;桥面板间伸缩缝间距施工有误;伸缩装置两侧混凝土和沥青混凝土铺装层结合不好等。 (5)管理养护的原因。桥梁伸缩缝的部件长期暴露在大气中,并且承受高速行驶车辆的反复冲击作用,使用环境
8、非常恶劣,管理养护工作就显得相当重要。如不做经常性的检查维修,伸缩装置中的杂物尘土不能及时认真清除,使原设计的伸缩量得不到保证;桥梁超载的情况不能得到有效控制,特别是夜间缺乏管理,汽车不按规定行驶,超载车辆自行上桥等等,对桥梁伸缩缝装置的有效使用和耐久性带来严重威胁。伸缩缝的损伤将引起行车条件恶化、交通事故增多、产生噪音与漏水现象等后果,严重的还会导致桥梁主体结构的损坏。因此,必须对桥面伸缩缝进行经常性的维修整治,以保证桥梁的正常使用。 参考文献 5【1】蒲广宁等,30m 预应力混凝土空心板病害成因分析及对策【J】,公路,2008,07 【2】刘效尧等编著,桥梁损伤诊断【M】,人民交通出版社,2002