大跨度连续梁、连续刚构桥常见病害及防治对策

大跨度预应力连续梁、连续刚构桥常见病害及防治对策

桥梁工程系研究生专业讲座1PC连续梁（刚构）桥的发展世界WormsBridge首创悬臂浇注施工方法1964年BendorfBridge208米1985年GatewayBridge260米1998年StolmaBridge301米2006年石板坡复线340米1PC连续梁（刚构）桥的发展中国1982年重庆长江大桥178米最大T型刚构1985年沙洋汉江桥111米连续梁首次过百1988年洛溪桥180米，第一座连续刚构1997年虎门大桥辅航道桥270米世界纪录2006年石板坡复线340米2PC连续梁桥常见病害裂缝施工过程中长期下挠施工过程中长期汾江大桥裂缝与下挠图2.1施工过程中的病害裂缝顶板横向、纵向腹板接缝处竖向底板纵向预应力锚头附近底板分层劈裂（事故）下挠纵向横向底板分层劈裂事故2.2成桥后的病害裂缝顶板纵向腹板斜向底板横向下挠纵向垮桥黄石长江大桥245米下挠32厘米6000多条裂缝虎门大桥辅航道桥跨中挠度虎门大桥辅航航道桥跨中挠挠度ParrottsFerryBridge195米Koror-Babeldaob240米3病害的原因设计理念预应力只要使使混凝土不出出现拉应力预应力抵消大大部分恒载弯弯矩构造设计错误误普通钢筋配筋筋问题施工质量问题题、措施不当当预应力施加质质量模板刚度预应力灌浆质质量分层分段问题题汽车超重3.1设计理念预应力度全预应力变形用预拱度度抵消问题徐变次内力难难以估计预应力损失难难以估计3.1设计理念预应力完全抵抵消外荷载弯弯矩好处：梁处于于轴心受压状状态，只有纵纵向变形弱点：费材料料小跨径大跨径？截面面上无法布置置3.1设计理念后果长期挠度大梁体裂缝腹板斜裂缝底板横桥向裂裂缝3.2构造钢筋齿板钢筋锚固长度不够够钢筋有内折角角3.2构造钢筋受压板的拉拉筋没有设拉筋筋拉筋设置错错误造成底板纵纵向裂缝严重时底板板崩溃底板分层压压溃底板分层压压溃3.3施工质量问问题、措施施不当预应力施加加质量纵向预应力力：摩阻损损失管道不平顺顺管道内漏浆浆竖向预应力力：锚口损损失锚具不垂直直锚具与垫板板间有杂物物横向预应力力管道上浮浮顶板横桥向向裂缝3.3施工质量问问题、措施施不当预应力灌浆浆质量灌浆不饱满满忘记灌浆管道内存在在水分，造造成预应力力钢筋锈蚀蚀3.3施工质量问问题、措施施不当模板刚度挂篮变形无无规律节段之间高高低不平内模刚度不不足阶段内高低低不平，横横坡误差大大大范围超重重，达到恒恒载4~5%，抵消1~2Mpa预应力3.3施工质量问问题、措施施不当分层分段问问题竖向分层间间的不同步步收缩腹板后浇混混凝土开裂裂，竖向裂裂缝纵向节段间间的不同步步收缩主要出现在在0号与1号块，顶板板纵向裂缝缝3.4汽车超重总重量增加总体下下挠薄弱截面经经常出现临临时裂缝，，横向裂缝缝轴重桥面板局部部开裂，纵纵缝4处治对策针对施工阶阶段的问题题提高预应力力施加的可可靠性合理配筋科学施工、、提高施工工精度针对运营阶阶段的长期期问题提高预应力力度、改变变徐变次内内力施加体外预预应力限制荷载减轻桥梁重重量组合结构桥桥梁改变结构体体系4.1针对施工阶阶段的问题题提高预应力力施加的可可靠性合理配筋科学施工、、提高施工工精度4.1针对施工阶阶段的问题题提高预应力力施加的可可靠性纵向预应力力塑料波纹管管真空压浆严格双控竖向预应力力采用带圆头头的锚具二次张拉横向预应力力防止管道上上浮，多设设几道定位位钢筋4.1针对施工阶阶段的问题题合理配筋齿板配筋保证锚固长长度底板配筋设置一定数数量的拉筋筋保证弧线内内侧的保护护层厚度4.1针对施工阶阶段的问题题科学施工、、提高施工工精度接缝安排竖向，横向向，有接缝缝的位置适适当增加防防裂钢筋工期安排混凝土养生生时间控制制合拢步骤的的安排施工机具操操作挂篮变形控控制——锚杆的紧固固模板变形控控制4.2针对运营阶阶段的长期期问题提高预应力力度、改变变徐变次内内力零弯矩配索索、减小上上下缘压应应力差配索索问题，跨度度超过200米几乎无法法体内实现现体内，体外外预应力同同时？体外什么时时间施加？？吻合索配索索一次次落落架架连连续续梁梁，，有有徐徐变变，，无无次次内内力力悬臂臂施施工工实实现现吻吻合合索索悬臂臂施施工工实实现现吻吻合合索索悬臂臂施施工工实实现现吻吻合合索索4.2针对对运运营营阶阶段段的的长长期期问问题题施加加体体外外预预应应力力对于于新新桥桥预留留体体外外预预应应力力转转向向块块及及张张拉拉位位置置成桥桥时时压压重重，，以以后后慢慢慢慢取取出出对于于旧旧桥桥植筋筋设设转转向向块块后后，，增增加加体体外外预预应应力力效果果不不好好体内内预预应应力力的的效效应应无无法法判判断断植筋筋进进一一步步造造成成混混凝凝土土开开裂裂先预预压压，，后后取取出出悬臂臂施施压压、、成成桥桥拆拆除除4.2针对对运运营营阶阶段段的的长长期期问问题题施加加体体外外预预应应力力对于于新新桥桥预留留体体外外预预应应力力转转向向块块及及张张拉拉位位置置成桥桥时时压压重重，，以以后后慢慢慢慢取取出出对于于旧旧桥桥植筋筋设设转转向向块块后后，，增增加加体体外外预预应应力力效果果不不好好体内内预预应应力力的的效效应应无无法法判判断断植筋筋进进一一步步造造成成混混凝凝土土开开裂裂佛开开高高速速公公路路汾汾江江大大桥桥4.2针对对运运营营阶阶段段的的长长期期问问题题限制制荷荷载载设置置称称重重系系统统，，计计重重收收费费全国国已已经经有有多多个个省省实实行行4.2针对对运运营营阶阶段段的的长长期期问问题题减轻轻桥桥梁梁重重量量减小小跨跨中中梁梁高高跨中中梁梁高高：：主主跨跨的的1/80跨中中使使用用轻轻质质材材料料轻质质混混凝凝土土StolmaBridge和RaftSundetBridge跨中中段段采采用用钢钢梁梁石板板坡坡复复线线桥桥石板板坡坡复复线线桥桥4.2针对对运运营营阶阶段段的的长长期期问问题题采用组组合结结构桥桥梁腹板、、底板板钢板板，顶顶板混混凝土土波折腹腹板桁架腹腹板4.2针对运运营阶阶段的的长期期问题题改变结结构体体系新桥矮塔斜斜拉桥桥？已经下下挠的的桥梁梁增加拉拉索体体系PuttesundBridge5