装配式预应力空心板桥面混凝土铺装层病害及防治.pdf
《装配式预应力空心板桥面混凝土铺装层病害及防治.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《装配式预应力空心板桥面混凝土铺装层病害及防治.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 3 1卷 第 1期 2 0 1 0年 2月 华北水利水 电学院学报 J o ur n a l o f No r t h Chi na I n s t i t ut e o f W a t e r Co n s e r v a n c y a nd Hy dr o e l e c t r i c Po we r Vo 1 31 No 1 Fe b 20l O 文章编号 : 1 0 0 2 5 6 3 4 ( 2 0 1 0 ) O 1 0 0 3 3 0 4 装 配式预应 力空心板 桥面 混凝土铺 装层病 害及 防治 杨建 中 ,曲福 来 ,赵 顺波 ( 1 河北省水利水电第二勘测设计研 究
2、院, 河北 石家庄 0 5 0 0 2 1 ; 2 华北水利水 电学院 , 河南 郑 州 4 5 0 0 1 1 ) 摘要 : 针对影 响桥梁使用和维修保养 的桥面铺装层 问题 , 研 究分析 了装配式 预应力混 凝土空 心板桥 面混凝 土铺装层 的纵桥 向裂缝 、 横桥 向裂缝 、 龟裂 、 松散剥落及伸 缩缝处 破坏等 常见病害 的产生 机理 , 提出 了相应 的 设计与施工措施 概括总结 了钢纤维 混凝 土 、 合 成纤维混凝土 、 混杂纤维混凝土和钢纤 维轻混凝土在桥面铺装 层 中 的研 究 成 果 , 列 举 了几 个 需 要 进 一 步 深 入 研 究 的课 题 关 键 词 : 空
3、心板桥 ; 桥面铺 装层 ; 病 害防治 ; 纤维 混凝土 ; 研 究及进展 中图分类号 : U 4 4 8 2 l ; U 4 4 3 3 ; U 4 4 4 文献标 识码 : A 在桥 梁结 构 中 , 桥 面 铺装 直 接 承 受 行 车 荷 载 的 重复 作用 并分 散 车辆 集 中荷 载 , 是 结 构 受 力 的重 要 组成 部 分 ; 同 时铺 装 层 直 接 承 受 环 境 因 素 ( 温 度 和 湿 度 )的影 响 , 对 行 车 舒 适 性 、 安 全 性 起 着 重 要 作 用 对 于预应 力混 凝土 空 心板桥 而 言 , 铺 装 层还 起着 连 接各 单板共 同受 力
4、 的功 能 , 它 既是 空 心 板 结 构 的 保 护层 , 又是 桥 面结构 的共 同受 力 层 , 所 以应具 有 足 够 的强 度和 抗 裂 、 抗 冲击 、 耐 磨 性 能 及 良好 的整 体 性 由于设计 、 施 工及 环境 条件 和使 用条 件 等 多种 因 素 的影 响 , 使 桥 面铺 装 普 遍 存 在 多 种 问 题 影 响 桥 梁 的正 常使用 和维 护保 养 笔者从 设 计 和施工 的角度 , 探 讨 了混凝 土铺 装层 常见 病 害 的产生 机理 及 防治 措 施 , 从 改善铺 装层 混凝 土 材料 性能 的角度 , 总 结 了钢 纤 维混 凝土 、 合成 纤维
5、混 凝土 、 混 杂纤 维混 凝 土和 钢 纤 维轻 混凝 土用 于桥 面铺 装层 的研 究 和应 用 1 混凝土铺装层 常见病 害及 机理分析 1 1铺 装层 纵桥 向裂缝 空心板 桥 面铺装 层 的纵桥 向裂缝 一般 沿 着板 与 板 之 间 的铰 缝 出现 , 是 与 空 心 板 桥 设 计 与 施 工 方 法 紧密相 关 的最 为常见 的病 害类 型 空 心板 的设 计采 用 “ 铰 接板 法 ” , 板 与板 之 间 的 横 桥 向连接 主要 由铰 缝来 完成 因此 , 铰缝 能 否起 到 设计 假 定 的“ 铰 接 ” 功 能 , 将 桥 面 荷 载进 行 横 桥 向传 递 和分
6、散作 用 , 是 桥 面铺 装 层 是 否 出现 沿 铰缝 的纵 桥 向裂 缝 的 内在 控 制 因素 而 如 何 加 强 铰缝 的横 桥 向联 系 , 是解 决 桥面 纵桥 向裂 缝 的关键 实 践 经 验证 明 , 小 铰缝 连 接 的空心 板 桥 的横 桥 向联 系最 弱 , 且 由于铰 缝 现 浇 混 凝 土 的 养 生 得不 到 根 本保 障 , 对其 强 度及 与 空心 板 的结 合 产 生 不利 影 响 在 交通 量增 大 、 重 车 增 多 的情 况 下 , 容 易 破碎 并 出现单 板受 力 的情 况 , 沿 铰 缝 的铺 装 层纵 桥 向裂 缝 极 为普 遍 , 严 重 者
7、 出 现 坑 槽 和 塌 陷 、 铰 缝 混 凝 土 破 碎 、 脱 落并 大 面积渗 漏 , 最终 危 害到 空心板 结构 的安 全性 文献 1 表明 , 随着铰缝 的增 大, 空心板桥 的 整体性 增 强 , 铰 缝 承受 的剪 、 拉应 力 减小 ; 同时 , 铰缝 增大后 能 够在 缝 内布 置 横 桥 向连 接 钢 筋 , 施 工 时将 横桥 向连 接钢筋 焊 接 为 一 个 整 体 , 有 效 增 强 了 板 间 的连接 文献 2 规定 : 装配式板 当采用 铰接时 , 铰 的上 口宽 度 应 满 足 施 工 时 使 用 插 入 式 振 捣 器 的需 要 , 铰 缝 的深度 为 预
8、制板 高 的 2 3 ; 预制 板 内应 预埋 钢筋 深入 铰 内 空心 板截 面 刚度对 纵桥 向裂 缝 的产 生也具 有 内 在影 响 截面抗 弯 刚度 增大 , 有利 于 减小 车辆 荷载作 用 时 的板 体变 形 , 从 而减 小 不 同板 之 间 的 竖 向变 形 差 ; 截 面抗 扭 刚度增 大 , 有利 于减 小单 板偏 载受 力 时 的扭 转变 形 , 可 有 效减 轻铰 缝 的复杂 受力状 态 , 同时 可起 到调 整 支 座 上 下 支 承 面 脱 空 或 不 紧 贴 造 成 的 收稿 日期 : 2 0 0 91 1 0 5 基金项 目 : 郑州市科技发展计划项 目( 2
9、0 0 7 0 63 4 ) ; 河北省水利水电第二勘测设计研究 院南水北调中线工程设计科研项 目 作者简 介: 杨建中 ( 1 9 7 2 一 ) , 男 , 河北 石家庄人 , 高工 , 主要从 事水工与桥梁结构设计方 面的研究 华北水利水电学院学报 2 0 1 0年 2月 “ 跷跷板 ” 效应 因此合 理优 化空 心板 的截 面 与挖 空 率是非 常必要 的 I 4 从 空心板单 板受 力 性能 看 , 大 孔板 的顶板 横桥 向跨 中截 面在 车辆 荷 载作用 时具 有 较 大 的竖 向变形 , 带 动铰 缝处 铺 装层 混 凝 土 产 生较 大 的横 桥 向拉 应 力 , 更 易 于
10、 产 生 铺 装 层 的 纵 桥 向 裂缝 显然 , 铺 装层钢 筋不应 单纯按构 造钢 筋配 置 , 而 应考 虑按受 力钢筋 配置 , 建议 将铺装 层厚 度 、 配筋与 空 心板变形性 能结 合起 来 考虑 对 于截 面 抗 弯 刚度 较大 的常规空 心板 , 可采 用较 薄的铺装 层 , 但 厚度 不 宜小 于 8 0 m m, 设 置单层 钢筋 网 , 横 向钢筋 直径不 小 于 8 m m、 间距 1 01 5 c m; 对 于截面抗 弯 刚度 较小 的 常规空心 板 以及大 孔板 , 应 采用 较厚 的铺装 层 , 设 置 双 层钢筋 网 , 横 向钢筋直 径 81 2 m m,
11、 上 层 间距 l 0 1 5 c m。 下层 间距 l 52 0 c m, 上层 网宜 细密 以起 到 分 布车辆荷 载和控 制混凝 土收缩变 形或 温度作 用 的 效果 应 保证铺 装层 的横桥 向钢筋 连续穿 过铰 缝 , 并 与空 心板顶部 两侧 足 够 的预 埋 钢筋 焊 接 , 从 而确 保 梁体 与桥面铺装 紧密 结合 、 共 同作 用 , 确保 铰缝 混凝 土的整体 性和 可靠传递 板 间剪 力功 能 施工 缝 设置 不 当也 会诱 发 铺装 层 纵 桥 向裂缝 桥 面铺装应 力求 全 幅一 次性 浇注 , 当桥 面 较宽 致 使 一 次浇筑 困难时 , 应将 施 _ 亡 缝
12、预 留在 某 块 空心 板 的 纵 桥 向中心线处 , 这样 可 以尽 可能 减 小铺 装 层 混 凝 土施 工缝 的受力 如果将 施T缝 预 留在 了铰 缝处 , 则 会使桥面铺装层在铰缝处的受力更加复杂也更易导 致裂缝 的产生 1 2铺 装层横 桥 向裂缝 在 工程设计 中 , 跨 度 2 0 m, 2 5 m和 3 0 m 的空心 板桥一 般采用结 构连续 ; 跨度 1 0 r n , 1 3 m和 1 6 m 的 空心板桥 多采用 简支桥 面连续 实 际工程 检测发 现 , 桥 面连续处 普遍 出现 铺 装 层横 桥 向裂缝 , 结构 连 续 处 出现裂缝 的情 况则 较 为少 见 采
13、 用 简 支桥 面连 续 的空心板桥 , 在墩 顶处 依 靠 桥 面连 续 来 承 受混 凝 土 收缩 和温度应 力 当车辆 荷载作 用在跨 中时 , 由于空 心板 的跨 中弯沉也 导 致墩 顶 桥 面 承受 拉 应 力 当 拉 应力超 过铺装 层混 凝 土 的抗 拉 强度 时 , 桥 面 连续 区 域的铺装 层就会 产 生横 桥 向裂缝 从 设 计 的角度 考 虑 , 桥 面连续 区域应进 行受力 性能计 算 , 考虑 车辆荷 载在 支座处 产生 的转角 位移使 铺装层 承受 的纵 向拉 应力 , 考虑 温度作 用 产生 的空 心板 长 度 缩 短使 铺 装 层承受 的拉应 力 , 全部 拉
14、 应 力均 应 由铺装 层 纵 向钢 筋承担 空 心板跨 中段 出现铺装 层混凝 土 的横桥 向裂缝 的现象也 较常 见 , 这 与空心板 的抗 弯刚 度直接 相关 空心板跨中区段在预应力作用下反拱 , 在车辆荷载 作用下弯沉 , 带动着铺装层混凝土承受反复挠 曲变 形 的作用 , 造成 了铺装 层混 凝土 的低周 疲劳 , 随着作 用 次数 的增加 , 混凝土 的抗 拉能力 降低 , 最终 导致横 桥 向裂缝 的产生 因此 , 应 合 理 设计 空 心 板截 面 , 不 仅要保 证承 载力要 求 , 更 应 注 重 正 常使 用 变形 控 制 要求 , 以避免 车辆 荷载 产 生 过 大 冲
15、击 效 应 而导 致 横 桥 向裂 缝 的加 剧 以增 大 挖 空 率 减轻 结 构 自重 为 优 化 目标 , 可能带来空心板刚度脾 低、 车辆冲击荷载增 大、 桥面铺装层维修期缩短 、 维修费用增加 的后果 同时 , 应 采用钢 筋加强 , 以提 高混凝 土裂后 分散应力 的能力 , 避 免裂缝 的加 宽加 长 单 层钢 筋 网的纵 向钢 筋直径不宜小于 1 2 m m、 间距 1 01 5 c m; 双层钢筋 网的上层纵 向钢 筋直径 不 宜 小 于 1 2 m m、 间 距 l 0 1 5 c m, 下 层 纵 向 钢 筋 直 径 不 宜 小 于 1 0 m m、 间 距 1 5 2
16、0 e m 1 3铺 装层 龟裂 铺 装层 混 凝 土龟 裂 是 较为 普 遍 的现 象 主要 是 因为铺 装层混 凝土 一 次 浇 筑 面积 大 , 在 混凝 土 收 面 施 工过 程 中即伴 随着 干 缩 变形 的持 续 发生 , 如 遭 遇 大风天 气或高 温天气 , 龟 裂情况 会变 得更加 严重 , 甚 至不 可 控制而不 得不 凿除 重铺 因此 , 要避开 不利 的 天气 条件 , 应按规 定 要 求 进行 及 时 覆 盖养 生 并保 持 混凝 土 的持 续湿 润状 态 同时 , 要 采取技 术措施 减小 混凝 土硬化 过程 中 的收 缩 , 除在 混 凝 土原 材 料质 量 控制
17、 、 配合 比设计 上着 手外 , 还应 重视混 凝土浇 注前 的桥 面清理 和充 分洒 水 湿 润 , 保 证 能 与新 浇筑 的混 凝 土充 分粘 接 铺 装层 钢 筋定 位 不 准 , 或在 施 工 过程 中人 为 踩 踏或施工运输车辆直接碾压造成钢筋移位下沉, 也 是 出现 龟裂 的原 因之 一 此种情 况下 , 铺装层 钢筋 已 失 去 了抵 抗混凝 土收 缩 、 分 散 温度应力 的作 用 此外 , 由 于空心 板 预 制 张拉 预应 力 筋后 存 在反 拱 不一致情 况 , 架 设后 整桥 的铺装 层厚 度不等 , 导致 收缩 变形 和温度 应力 出现 差 值 而 产生 局 部拉
18、 应 力 , 诱发 龟裂 1 4铺装层 松散 剥落 从 铺 装层 受 力状 态 分 析 , 在车 辆 荷载 的反复 作 用 下 , 如果铺装 层混 凝 土 与 空 心板 之 间 叠合 面 的粘 结 和抗 剪强度 不足 , 将导致 叠合 面分 离与脱 空 , 受 车 辆 冲击作 用 时会 出现 铺装层 与 空心板 不一致 的振 动 响应 , 两者 反 向振动 会 导 致叠 合 面 承受 的拉 应 力进 一 步增大 , 使 叠 合 面 分 离 加 剧 。 。 铺 装 层 与空 心 板 脱空后 将 出现拉裂 或翘 曲压 碎 因此 , 建 议空心板 的 竖肋 钢筋至 少应 有 1 2数 量伸 出板 顶
19、 , 并 与铺 装 层 钢筋焊 接 以提高叠 合面 的粘结 和抗 剪强度 从 铺装 层 施工 角 度来 看 , 其 松 散剥 落 起 因于 混 凝土振捣不密实产生的蜂窝麻面 , 铺装厚度不足造 成 的露筋 , 或保 护层 不 足 与桥 面板 粘 结缺 陷形 成 的 第 3 1卷第 1 期 杨建 中 , 等 : 装配式预应力 空心板桥 面混凝土铺装层病 害及防治 3 5 “ 空鼓 ” 以及 表 面 平 整性 差 或 排 水 不 畅 导 致 的 局 部 积水 、 渗水 等 因此 , 应 采 取 相 应 的 施 工 技 术 措 施 避 免此 类病 害 的产生 在北 方 严寒 地 区 , 铺 装 层
20、松散 剥落 也 会 起 因于 铺装 层 的局部 冻胀 破 坏 此 时应 考 虑 按 抗 冻 性 要 求 进行 原材 料质 量控 制 和混凝 土配 合 比设 计 1 5铺装 层伸 缩缝 处破 坏 伸缩缝处混 凝土破 损 、 伸缩 装置 松动 翘起 也是 桥 面铺装 中常 见的病 害 , 简 易伸缩 装置裂 缝表 现尤 为突 出, 如 u形铝锌铁皮伸缩缝 、 板式橡胶伸缩缝等 伸缩 缝 处空 心板顶 板 端部 如果 未作 加 厚设 计处 理 , 当预 留槽 过深 时 板 底 面混 凝 土 易 产 生局 部 横 桥 向裂缝 ; 当 预 留槽 很 浅 时 现 浇 伸缩 缝 处 混凝 土 易 被 压 碎
21、 伸 缩缝 处 钢 筋 预埋 件太 少 及锚 固 不牢 固 , 在 车 辆 冲击 作用 下易 引起 伸缩 装 置 松 脱 翘 起 。 在施 工 中 如 果没 有按 要求 埋设 锚 固 钢筋 , 用 打 膨 胀 螺栓 替 代 锚 固钢 筋 , 或伸缩 装 置在 面层 完成 后安 装 , 车辆 的反 复 冲击 作用 将导 致缩 缝处 混凝 土撞 伤 、 拉 裂 2 钢纤维混凝 土铺装层 的研究及应用 我 国的钢纤 维混 凝 土研究 起 始于 1 9 8 6年 前后 , 同期 即在土 木工 程 的 各 个 领域 推 广 应 用 钢 纤 维 混 凝 土可有 效 提高 混 凝 土 的抗 拉 、 抗 裂
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 装配式 预应力 空心 板桥 混凝土 铺装层 病害 防治
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【pi****t】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【pi****t】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。