预应力混凝土连续刚构箱梁桥裂缝病害研究

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1、预应力混凝土连续刚构箱梁桥裂缝病害研究　　【摘要】为了减少桥梁裂缝的影响，本文从现浇梁支架的使用开始，从多个方面对预应力混凝土连续刚构箱梁桥裂缝病害进行分析和阐述。【关键词】预应力；混凝土；裂缝；病害中图分类号：TU378文献标识码：A一、前言由于预应力混凝土连续箱梁具有稳定性良好、具有较高的抗扭强度等优点，在现在的桥梁施工建设中得到了广泛的使用。但是由于现在许多混凝土梁桥都出现了裂缝，并且裂缝有逐步扩大之趋势，严重影响了正常的交通，因此，我们需要对其进行分析，以便减少灾害的发生。二、现浇梁支架的使用在桥梁施工的过程中，现浇梁

2、支架的稳定性等会对桥梁体的质量与外观产生直接的影响，成为影响现浇梁施工质量的第一个要素。当前常用的做法是通过使用万能网与脚手架做成满堂脚手架的方法来完成。这一方法需要地基基础表面需要非常的坚实和平整。在进行搭建的过程中，需要特别注意做好支架垂直度的调整。通过对支架的刚度、支架韧性的准确计算来进行施工。71.现浇梁支架的注意事项在进行混凝土浇注的时候，不均匀的分布时会造成支架的检算不利，在施工的时候附加预应力出现的附加变形，也会对支架的稳定性等产生不利的影响。2.强度等荷载的检算在进行强度检算的时候，检算的荷载主要有：支架自身的

3、重量、模板自身的重量、梁体自身的重量、施工时产生荷载、进行混凝土浇注时产生的冲击荷载等。对于多跨连续梁支架，需要对基础沉降的影响系数做好全面的考虑。对于稳定性的检算，要求做好模板与支架的迎风面积、支架的高度、风压等因素的考虑。三、大跨度预应力混凝土箱梁桥长期下挠成因分析1.混凝土非均匀收缩分析混凝土收缩、徐变是引起结构长期变形的重要因素之一，同时也会引起结构内力的重分布。自收缩、塑性收缩、干燥收缩和碳化收缩是混凝土收缩的四种主要类型。其中混凝土结构收缩变形的主要因素来自于干燥收缩与自收缩。干燥收缩是混凝土停止养护后，置于未饱和

4、空气中的混凝土因失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生体积改变的不可逆收缩。自收缩是指在初凝后水化时产生的表观体积减小现象，它不包括自身物质增减、外部加载、温度或约束变化而引起的体积变化。7现有的收缩预测模型中构件理论厚度均以表面积周长比或体积表面积比来计算，从而以此作为干燥收缩计算中的重要参数。与此同时，将箱梁各部位的有效厚度平均进行箱梁结构的计算，忽视了不均匀收缩对箱梁截面产生的影响。另外，处于自然环境中的实际结构，其收缩发展受外界温度及湿度交替变化影响显著。而现有模型仅考虑了固定温、湿度条件下的收缩变形，导致与实际情况偏差

5、较大。2.由于梁体开裂导致的结构刚度衰减分析箱梁腹板斜裂缝是大跨预应力混凝土箱梁桥在运营期内的常见病害形式，随着服役年限的增加，严重威胁结构安全和使用寿命。同时，斜裂缝开展对挠度的影响只反映在经验参数上，尚缺乏完整的系统研究。箱梁腹板开裂后，引起开裂处剪切刚度明显减弱，进而使得结构整体刚度显著下降。为分析腹板开裂情况对主梁结构整体刚度的影响，选取某大跨度预应力混凝土箱梁桥进行分析研究，首先分别定义了线弹性和非线性两种模型，在同等荷载水平条件下比较两者整体刚度差异。其中线弹性模型是指将开裂区段混凝土结构定义为线弹性材料，而不考虑

6、混凝土开裂以及材料非线性对结构整体刚度的影响。采用线弹性与非线性模型的大跨度预应力混凝土箱梁桥跨中挠度进行对比。当λλcr7时，即：腹板混凝土开裂后，两者的差别随着变形增加而加大，非弹性挠度增量速度相对开裂前有所减慢。四、结构的作用效应由于现如今的科学技术的限制，对于分析和理论的手段都比较缺乏，结构在比较确定的作用下的作用效力可以比较安全的确定其具体参数，这已经被众多现场人员所确定。但在国内现行的预应力混凝土连续刚构桥的设计实践中，由于平面杆系结构分析和三维实体结构分析之间计算量的巨大差别，使得一般在结构静力分析时，均将结构简

7、化为平面杆系结构模型而只进行平面分析，并未考虑混凝土薄壁箱梁的空间整体效应对其进行三维空间分析。如果箱梁顶板的预应力不能够得到有效的保障，那么在桥梁的运营阶段将会对结构造成巨大的影响，由于各种因素的影响，箱梁顶板跨中的板底将会出现许多纵向的裂缝。除此之外，操作规范对于预应力锚下局部承受区这一个受力情况极其复杂的区域，并没能够有详细的分析方法。由此可能造成因为锚下局部抗裂的能力不足，造成锚下的混凝土产生裂痕。五、预应力混凝土箱梁桥施工裂缝的修补为了提升预应力混凝土箱梁桥施工的质量，避免由于裂缝的产生对桥梁寿命的影响，需要做好已有

8、桥梁裂缝的处理工作。可以使用日本一桥梁建设公司研发的BICS方法，7对桥梁裂缝进行处理，这一修补方法所使用的修补材料是BL—GROUT，他的力学参数为：抗压能力大于50MPa，材料的抗剪能力大于10MPa，材料的抗压弹性模量大于1000MPa，这种修补材料有着明显的优势：首先