浙江省公路空心板梁桥调研报告_ppt

1、xx省公路学会xx市交通规划设计研究院xx大学土木系 xx 年 xx月热烈欢迎各位代表参加xx省公路空心板梁调研成果通报会xx省公路空心板梁调研子报告xx省公路学会xx市交通规划设计研究院xx大学土木系 xx 年xx月汇报提纲一、调研的背景和意义二、本省空心板梁使用情况一般性调查范围及内容三、本省空心板梁使用情况一般性调查结果及分析四、本省空心板梁裂缝情况调查结果及分析 一、调研的背景和意义 1. 空心板梁在浙江省内公路工程中广为应用,情况较为复杂 2. 通过对全省空心板梁使用情况的普查，掌握病害总概况 3. 通过对病害分析，为改进设计与施工奠定基础 4. 了解病害，完善养护管理，动态跟踪病害

2、的发展 5. 为今后标准图的修编提供基础资料二、调查范围及内容 调查范围 调查范围原则上遍及11个市(地)，公路等级 包括国、省道干线公路、县道及部分高速公路。 调查内容 （1）一般性调查 （2）质量缺陷和病害调查 2.1 调查范围 桥梁空心板梁多年来在省内广为应用，为了使本次调查尽可能全面反映其在各类公路上的使用情况，调查范围原则上遍及11个市(地)，公路等级包括国、省道干线公、县道及部分高速公路。由于调查工作量非常巨大，故采取了普查统计(问卷)与实地调查相结合的方法，并部分借助于已建立的桥梁数据库资料、竣工验收资料以及少量的板梁病害剖析资料等。 返回2.2.1 一般性调查（1） 空心板梁跨

3、径（2） 空心板梁截面形式（3） 预应力体系（4） 铰缝形式（5） 设计计算方法的核查（6） 砼材料强度及施工工艺2.2 调查内容 （1） 空心板梁跨径 本省空心板梁的标准为8、10、13、16、20、25m，个别由于条件特殊而采用30m和其它不整数跨径。本次调查对象基本上是825m的标准跨径。 普通钢筋混凝土空心板断面图（2） 空心板梁截面形式后张法预应力钢筋混凝土空心板断面图先张法预应力钢筋混凝土空心板断面图（3） 预应力体系 空心板梁当跨径在8m以下(包括8m)的均采用钢筋砼结构，10m以上(包括10m)的均采用预应力砼结构。本省预应力体系一般均采用后张法，也有的采用先张法，先张法的跨径

4、多半在16m以下。 （4） 铰缝形式 空心板梁的铰缝有小铰缝和大铰缝两种，本省各地采用的铰缝形式早期均为小铰缝，近期改用大铰缝，实际情况是两种共存。 大绞缝形式（5） 设计计算方法的核查桥面恒载近似按每块板均摊计算。活载按“公路桥梁荷载横向分布计算”方法计算。当板块超过10块时，则将二块视为一块组合板参与分配。 内力组合和钢筋砼、预应力砼的计算方法均按“公路桥涵设计通用规范”和“公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范”规定采用。铰接处的强度验算，利用各块板的剪力影响线确定最大剪应力的铰缝位置，并在其左或右板块的剪力影响线上布载取得。（6） 砼材料强度及施工工艺 普通砼的梁板控制标号在C30C35，预

5、应力的梁板的控制标号在C40C50。对一些异性的、调整跨径的梁板在有施工条件的前提下，采用整跨的现浇施工的方法；大部分梁板仍采用在预制场地预制、吊运、安装的施工方法。2.2.2 质量缺陷及病害调查（1） 空心板梁裂缝（2） 桥面铺装层损坏情况（3） 芯模对空心板梁顶、底板厚度的影响（4） 支座对空心板梁受力的影响（5） 伸缩缝使用情况（6） 工程案例及调查分析案例一：空心板梁底部横向裂缝 绍兴地区某引桥，跨径3*13m，板宽1.425m，简支结构体系的普通钢筋混凝土空心板。主要病害有桥面上在绞缝位置有通长的纵向裂缝；梁板底部跨中位置有横向裂缝；梁板侧面的大量的竖向裂缝等。 病害原因分析：行驶车

6、辆严重超载；部分绞缝被剪切破坏，梁板横向联系失效，横向整体性减弱，使荷载横向分布集中，横向分布系数增大，空心梁板超载在1.52.5倍，使得梁板的跨中弯矩大大的超过设计的要求，使普通钢筋混凝土的受弯裂缝宽度超出设计允许值；空心梁板的渗水严重，渗水造成底板受力主筋的锈蚀，从而导致截面的削弱。 案例一图片桥面及梁板底部经多次的整修，裂缝不明显，但梁板的侧面裂缝仍较为明显案例二：底板纵向通长裂缝 某高速公路先张法空心板梁桥，跨径5*13m，板宽1.0m。主要问题为底板纵向有通常的纵向裂缝。 病害原因分析：梁板浇注时，对充气芯模的固定的不足，在浇注震捣时，芯模下沉，底板的混凝土的厚度不足。张拉完成后，发

7、现底板沿预应力钢束方向产生较长的裂缝。 实际处理措施：在空心板的孔洞内灌浆，尽量使底板的混凝土的厚度达到设计的构造要求；在底板已开裂的纵向裂缝上粘贴5mm厚钢板，宽度20cm左右。案例二：底板纵向通长裂缝图片板底经钢板粘贴修补后，经4、5年的运营，未发现裂缝有所发展案例三：底板纵向通长裂缝图片梁板底部中央的通长裂缝裂缝处碳化悬挂物桥面墩顶的深裂缝案例四：顶板纵向通长裂缝空心板在台座上预制，采用钢外模，木内模，木模分两段在跨中拼拢，然后从两端抽出脱模。施工时，内模在端部固定，故端部的顶板厚度得到保证，而跨中的合拢处，在机械震捣下，造成内模的上浮，使跨中顶板厚度不足。将桥面铺装的结构层由原来的5c

8、m沥青混凝土加10cm水泥混凝土调整为15cm的钢纤维混凝土，其中8cm厚的铺装层计入结构层计算。通过几年的运行，未发现梁板的有裂缝的产生。原因分析：实际处理措施：运营情况：某高架引桥，跨径20米，在施工预制场地发现梁板的顶部厚度普遍小于设计值。案例五：锚端侧面短裂缝出现问题的这些梁板在预制的过程中擅自将10的锚下螺旋筋取消，在锚垫板四角增加12的螺纹筋。使得大部分应力集中在混凝土上，这样使得原本应力复杂的锚下端沿预应力方向的压应力更为集中，致使出现梁板侧面沿预应力方向的细裂缝。因裂缝的深度远小于预应力钢束波纹管的保护层，故未做裂缝的处理。但提高了梁板间绞缝和桥面铺装的混凝土的标号，加强了整体

9、的连接，同时采用较好的防水工艺，保证裂缝的泌水，减少潮湿环境对梁板的影响。 原因分析：实际处理措施：某项目预制场地，一批20m预制梁板的端部，在梁板侧面锚固端附近发现沿预应力筋方向的短裂缝。案例六：支点至1/4L处的底板的横向裂缝某省道互通的匝道桥，为16米跨径的梁板。在本次的普查中发现大量梁板出现底板的横向裂缝，位置在支点至1/4L的位置。原因分析：因裂缝大多出现在梁板的端部位置，不太可能为受力的结构缝。根据对当时的施工单位和相关业主的调查，裂缝在施工时已经出现，业主在工程交工时已做过相应的桥梁荷载试验，结果符合要求。从现状分析，裂缝部分经过修补，经过三、四年的运行，裂缝没有进一步的发展。推

10、断产生裂缝的不利荷载可能为梁板在现场存放时的叠放的层数较多，支点位置不当，造成短时局部弯距过大，形成裂缝。案例六：支点至1/4L处的底板的横向裂缝图片支点至1/4L处的底板的横向裂缝修补后的裂缝没有进一步的发展三、调查结果及分析 1、 空心板梁跨径 2、 预应力体系 3、 空心板梁的截面形式 4、 板块之间的绞缝结构 5、 支座 6、 桥面铺装 7、 伸缩缝及桥面连续结构 8、 边板的特殊设计3.1 空心板梁跨径跨径地区8m10m13m16m20m25m30m35m杭州1328182338402829121184735586嘉兴1070105021湖州72994804515绍兴17930418

11、7168宁波金华5612914179879328台州369255305184420347温州4448842021276108衢州丽水669432626839828舟山合计233526775886362314309554660715空心板梁调查总量表数 量 块跨 径 （m）（ ）各类跨径梁板块件数量分布图项目空心板T梁组合梁预制砼（m3）129(40#)84(50#)103(50#)高强钢丝（kg）640026003000普通钢筋（kg）94201613014550钢板（kg）910650900锚具（套）806878造价比（20m）1.00.780.91造价比（16m）1.00.961.03跨径

12、20m、16m上部结构材料用量和造价比较表3.2 预应力体系 在台座上长线张拉钢束或粗钢筋只能形成水平向预应力，不 能采取梁端部弯起束从而形成有利于抗剪和主拉应力的受力条件； 张拉阶段和使用阶段，预应力是靠预应力筋在其端部砼中的自锚作用形成的，因此对砼的强度和密实度要求较高，部分板梁端部由于漏浆造成锚固时钢束回缩量较大，因而对施工工艺要求较高。 由于预制场及有关设备的费用较高，板块数量必需足够地多才能显示其经济性。因此，近年来很少采用先张法。先张法预应力空心板梁的数量仅占 左右。 3.3 空心板梁的截面形式 早期空心板宽度有1.0m、1.25m、1.5m等，近些年来普遍采用1.0m，即块件宽度

13、99cm。空心板高度一般约为l/22，随设计荷载而定。 从设计和施工两方面对空心板梁截面设计加以改进是必要的。建议园形截面适用跨径调整为13m以下(13m)，使充气胶囊的直径不超过40cm，并适当增加定位钢筋，对于16m以上(包括16m)的空心板梁，则以采用硬质芯模为宜。3.4 板块之间的绞缝结构小绞缝板梁断面图大绞缝板梁断面图3.5 支座 支座材料性能不符合规定的抗压强度及受压和受剪弹性模量要求； 由于四点支承使标高不易控制及操作不当造成较大误差等原因，支座存在三点支承情况的不在少数，三点支承条件从理论上讲对梁的受力影响主要是产生不均衡扭矩和一端单点支承将使该支点剪力增大； 由于支座的安装时

14、间未能在年平均气温时进行，因而支座产生温差剪切变形，和弯道上的横向剪切变形，严重的已超出了规定的正常使用要求； 橡胶老化使强度下降。 3.6 桥面铺装产生裂缝的原因： 桥面铺装自身原因造成碎裂或脱皮等损坏 铰缝的剪切破坏使铺装层在对应位置出现明显裂缝 3.7 伸缩缝及桥面连续结构3.7.1 伸缩缝3.7.2 桥面连续3.7.3 先简支后结构连续3.7.1 伸缩缝破损的主要原因： 橡胶的老化变形，使伸缩缝的端头部位极易破损。 结构外形的原因，使得伸缩缝中易积存垃圾、沙砾和水，加速橡胶的老化和物理的损伤。 3.7.2 桥面连续 简支结构的梁板桥，桥跨之间一般采用桥面简易连续的方法。 桥面连续处为梁

15、板纵横向缝的交汇点，此处的结构连接相对于整个梁板是较为薄弱点，纵向只通过桥面铺装层中的伸缩钢筋和简易伸缩缝中的钢筋连接。若梁板稍有变形，则在的板端得变形最大。 桥面简易连续在软木条处形成的破损 3.7.3 先简支后结构连续 通过体系的转化，单跨梁板成为整体连续梁的结构体系，整联梁板的大位移的伸缩量集中在整联两端的伸缩缝中，使桥面的连续性得到了较好的保证。3.8 边板的特殊设计建议的改进意见：1.加大悬臂根部的尺寸2.加强和加密悬臂的横向连接钢筋3.控制悬臂的长度尽量不要超过板宽的1/2 四、调查结果及分析 本次调查包括全省11个地市的国、省道干线公路及部分高速公路的空心板梁 跨径（m） 分类钢

16、筋砼空心板梁8101314板梁总数（块）2335267720梁板底面跨中横向裂缝板梁数量（块）2335267720有裂缝的板梁数量（块）41563裂缝总数量（条）71946平均每块板梁裂缝数量（条）0.0304 0.0351 0.3000 有裂缝的板梁占板梁数量的比率（%）1.75592.0919 15板梁底面支点至1/4L段横向裂缝板梁数量（块）2335267720有裂缝的板梁数量（块）16361裂缝总数量（条）21691平均每块板梁裂缝数量（条）0.00899 0.02578 0.0500 有裂缝的板梁占板梁数量的比率（%）0.6852 1.3448 5.0000 钢筋砼空心板梁裂缝调查结

17、果汇总表-1 跨径（m） 分 类钢筋砼空心板梁8101314梁板底面纵向裂缝板梁数量（块）2335267720有裂缝的板梁数量（块）10100裂缝总数量（条）11130平均每块板梁裂缝数量（条）0.00470.0050有裂缝的板梁占板梁数量的比率（%）0.42830.38620板梁端部侧面裂缝板梁数量（块）2335267720有裂缝的板梁数量（块）4110裂缝总数量（条）10170平均每块板梁裂缝数量（条）0.00430.00630有裂缝的板梁占板梁数量的比率（%）0.17130.41090续上表 跨径（m） 分类预应力砼空心板梁13161820253035板梁总数（块）58869810681

18、4241554360715梁板底面跨中横向裂缝板梁数量（块）588698106814241554360715有裂缝的板梁数量（块）24289395020裂缝总数量（条）11002396110020平均每块板梁裂缝数量（条）0.1869 0.0244 0.0882 0.0077 0.0000 0.0033 0有裂缝的板梁占板梁数量的比率（%）4.1115 0.9072 4.4118 0.6671 0.0000 0.3295 0 板梁底面支点至1/4L段横向裂缝板梁数量（块）588698106814241554360715有裂缝的板梁数量（块）211200365180裂缝总数量（条）8113185

19、82180平均每块板梁裂缝数量（条）0.1378 0.0324 0.0735 0.0058 0.00020.0132 0有裂缝的板梁占板梁数量的比率（%）3.58482.0387 4.4118 0.4564 0.021.3180 0预应力钢筋砼空心板梁裂缝调查结果汇总表-2 跨径（m） 分 类预应力砼空心板梁13161820253035梁板底面纵向裂缝板梁数量（块）588698106814241554360715有裂缝的板梁数量（块）2272064410裂缝总数量（条）31110078410平均每块板梁裂缝数量（条）0.00530.011200.00550.00070.00160有裂缝的板梁占板梁数量的比率（%）0.37380.7