桥梁单板受力原因分析及处理措施

【摘要】本文通过对G30高速公路某座预应力混凝土空心板桥“单板受力”现象的原因及工程处理方法进行分析，从而对该类病害处理提供借鉴。

【关键词】空心板；单板受力；处理方法

【中图分类号】U441+.4 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0169-01

1、概述

某桥是G30高速公路的3—20米预应力混凝土空心板桥，荷载等级为汽-超20、挂-120级。通过对该桥的外观检查发现，板缝间混凝土脱落，桥面铺装层破损，当有重车通过时该板与相邻板间挠度差达1cm，见图1、图2；板缝间渗水严重，板底有白色析出物，碱化现象明显。

根据桥梁荷载检测试验，在各工况荷载作用下，整桥各测点的挠度校验系数在离散性较大，在0～1之间分布；最大挠度校验系数达到1.06。根据试验加载车的位置可以发现，车轮作用位置的板的挠度校验系数较大，在0.6～1.10之间，距离车轮荷载较远的板的挠度较小，说明桥梁整体横向连接性能较差。

2、形成单板受力的原因

形成单板受力的原因从根本上说，是板间铰缝被剪断破坏。其产生的原因可以从设计、施工和使用三个方面来分析。

2.1 超载的原因

桥梁在使用过程中车辆等荷载超过设计值，尤其是集中荷载严重超过设计标准。大量超重车辆从该高速公路通过，致使该桥的实际荷载严重超过设计标准值。

2.2 设计方面的原因

该桥预应力空心板为小浅企口缝空心板，板厚80厘米，这种空心板企口缝的形式不够合理。这种企口缝内没有连接钢筋，顶板连接抗力不足。并且空心板与空心板间没有连接钢筋，使得板与板横向间无连接。该桥桥面铺装混凝土厚8厘米钢筋混凝土+4厘米沥青混凝土，水泥混凝土标号为C50，铺装钢筋直径为8毫米（间距20×20厘米），混凝土强度偏低、厚度不足及配筋少。因此板间抗剪能力较差，在集中荷载作用下受荷空心板挠度变形较大，而相邻板挠度变形较小，从而在板间出现剪切破坏形成纵向裂缝。

2.3 施工方面的原因

空心板的单板受力与施工质量有着密切的关系，在施工时可能会出现如下几个问题：（1）空心板侧面未认真凿毛，未清除由于凿毛而产生的松动混凝土块，从而导致新旧混凝土间的粘结力和抗剪能力较差。（2）企口缝混凝土浇注前，未对梁体侧面进行洒水湿润，不能保证新旧混凝土问的良好结合。（3）企口缝混凝土浇筑不密实。（4）梁板安装时橡胶支座受力的不均衡，导致支座悬空。

3、单板受力的处理方法

单板受力的主要原因是上部结构横向联系薄弱，整体性能较差，使得上部主要承重构件处于非常不利的状态，因此加强空心板的横向联系，提高空心板的整体承载力，为解决单板受力的主要思路。

针对该桥上部结构的损坏现状采用如下处理措施：首先，凿除原桥的沥青混凝土、钢筋混凝土铺装层及企口缝处混凝土。注意在凿除铺装层时尽量不要将空心板顶凿破，如果板顶破损洞口较大应在作铺装层前将该破损处用带肋钢筋网片修补，修补时应将钢筋网置于原板顶钢筋高度，钢筋网下模板可用吊拉钢筋固定。其次，在空心板顶植筋，鉴于本桥空心板无横向连接钢筋，故在空心板顶纵向植三排直径16mm、间距20cm的螺纹钢，其中边上两排钢筋与相邻空心板的植筋进行焊接，以增加板间连接，中间一排钢筋与桥面铺装钢筋进行焊接，从而加强铺装与空心板的共同作用。最后做桥面铺装，桥面铺装铺设两层型号为100mm×100mm的D8定型钢筋焊接网，并与板顶植筋焊接。桥面连续钢筋绑扎在下层钢筋网上。待钢筋网铺设完毕后浇筑C50早强混凝土，并在其中适量掺加聚丙烯纤维，改善混凝土的抗裂、抗渗性能。浇筑混凝土时确保企口缝处混凝土密实饱满。

4、结语

桥梁形成单板受力的原因是多方面的、综合的，有营运车辆严重超载、结构本身构造的弱点、施工质量不好等原因。要想解决单板受力的问题，也必须采取多方面的措施，包括加强营运车辆的管理、在设计上采取桥梁上部结构横向抗扭刚度和抗弯刚度的有效措施，全面提高施工质量，使桥梁结构的耐久性得到保证。

参考文献

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