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| 桥梁单板受力原因及预防措施 | |||||
作者：王踞峰 文章来源：中国公路 点击数： 更新时间：2005-7-7  |
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形成单板受力的原因分析：从根本上说，作者认为，是由于板间绞缝被剪断所致。其产生的原因可以从设计、施工和使用三个方面来分析。其中使用方面的原因即车辆等的荷载超过设计值，尤其是集中荷载（例如车辆的单侧轮组）严重超过设计标准。作者着重从设计和施工方面进行分析：1、设计方面的原因：车辆超载是产生单板受力的主要原因所在，但从设计角度来看，为什么在已出现单板受力的桥梁中，预制空心板顶板被压碎的情况却极少发生？这至少说明绞缝部位在设计方面的安全储备远低于顶板的设计。目前常用的预制板设计，一般都存在以下缺憾：（1）绞缝的形式不够合理。例如梁端一定范围的绞缝宽度只用1cm,如果再加上梁板预制和安装就位时的误差，使得绞缝的浇注质量难以保障。另外，在跨中部位的绞缝形式也不尽合理，其抗剪效率不够理想。（2）设计中没有虑及绞缝混凝土自身的收缩作用，没有足够重视新旧混凝土间粘结力的弱化作用。（3）绞缝钢筋布置太少，顶板连接钢板抗力不足。（4）绞缝设计理论不够完善，难以真实体现梁板间的实际受力状况。从荷载的横向分配理论可知，设计理论是按铰接形式对单个荷载进行合格乡分配的，但实际受力却介于铰接与刚接只，制约因素与绞缝的断面形式和施工质量有关。2、施工方面的原因：预制梁板的单板受力与施工质量有着密切的关系，因为在同一条路线、同一种结构形式的桥梁，有地发生单板受力，有的却没有发生，便足以说明这一问题。在施工时一般应注意如下几个问题：（1）预制板侧面应认真凿毛，并仔细清除由于凿毛而产生的松动混凝土块，以增强新旧混凝土间的粘结和抗剪能力。（2）绞缝混凝土浇注前，应对梁体侧面进行洒水湿润，以保证新旧混凝土间的良好结合。（3）绞缝混凝土务必灌满震实，并进行必的养护。（4）最好能够使用防收缩或微膨胀水泥浇注绞缝混凝土。（5）梁板吊装时，要密切关注支座受力的均衡性，切忌支座悬空。（6）绞缝混凝土未达到设计强度前，严禁在桥上行驶车辆等重型荷载，以免使绞缝产生内伤。 预防单板受力的措施：解决问题的宗旨应在于防患于未然，因此应从设计方面入手，采取必要的预防措施。作者认为，除了规范运输以外，从以下三方面考虑，便可基本消除单板受力的弊端：1、对于小跨径的桥梁，尽量设计成整体现浇结构。2、在预制板的跨中和两端设计横隔暗梁，以加强相邻梁体间的联结作用。绞缝响应部位的钢筋也须予以加强。3、对预制板横向预应力筋。因为预制板（多数为空心板）的跨径一般读在20m以下，所以横向预应力筋的设置一般只在跨中和两端共设三道即可。其中两端的横向预应力筋，除了加强绞缝的抗剪能力外，尚有克服支座不均匀变形方面的的作用。但对于现浇接头的一端，因为支座受力基本一致，如果不会出现支座本身质量问题的话，不设横向预应力筋也可以。绞缝的抗剪强度除了混凝土质量以外，在很大程度上取决于新旧混凝土间的粘结力和摩阻力，，其中摩阻力=垂直力×摩阻力系数，由此可见，设置横向预应力（即上式中的垂直力）可以大大增强绞缝的抗剪强度。另外，横向预应力的作用还有助于提高绞缝混凝土本身的抗剪能力，对绞缝混凝土本身的收缩也极为有利（预应力筋本身也具有一定的抗剪能力）。因此，设置横向预应力即抓住了问题的关键。增加横向预应力后，可能会改变活载的横向分布模式，但这种改变是向固结方向的偏移，即有利于提高桥梁的总体承载能力。以预制空心板为例，增加横向预应力后，如果按桥梁顶宽13.5m计，每道预应力所增加的费用约为2000元，投资增加比重较小。 设置预应力应注意的事项：1、设计应注意的事项：（1）设计位置宜选在跨中，伸缩缝两侧是否设置应酌情考虑。（2）对于斜交角度不大的桥梁，预应力轴线宜垂直于跨中线。但对于斜交较大的桥梁（例如斜交300~450），则预应力方向应服从于伸缩缝方向（即与伸缩缝年平行），封锚突块就会变的较大。（3）在预应力位置，空心板的内腔必须设置横隔板，用于承受预应力，并向相邻板块传递预应力，防止侧板在锚头处被压破。（4）预应力的预留孔道应适当放大，以便施工操作。（5）空心板的侧面在绞缝处不必进行特殊设计，也没有比哟设置孔道连接件。2、施工应注意的事项：（1）管道定位必须准确，以防穿束困难。（2）由于空心板的内腔被预应力隔板隔断，故如果采用充气胶囊做内模，则每片梁必须用两个胶囊，并应在端隔板预留一个孔洞，用于放气抽出胶囊。（3）浇筑绞缝混凝土前，应有凝固在绞缝处形成孔道的可靠措施，例如使用小型充气胶囊。（4）预应力张拉采用单端张拉。由于预应力筋较短，故务必保证张拉质量，防止出现假锚现象。（5）由于横向预应力为后张法而锚头外露，故应采取严密措施保证封锚头外露，故应采取严密措施保证锚混凝土的外观质量。 |
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| 文章录入：路桥人 责任编辑：路桥人 | |||||
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