橋梁單板受力原因分析及處理措施

【摘要】本文通過對G30高速公路某座預應力混凝土空心板橋“單板受力”現象的原因及工程處理方法進行分析，從而對該類病害處理提供借鑒。

【關鍵詞】空心板；單板受力；處理方法

【中圖分類號】U441+.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0169-01

1、概述

某橋是G30高速公路的3—20米預應力混凝土空心板橋，荷載等級為汽-超20、掛-120級。通過對該橋的外觀檢查發現，板縫間混凝土脫落，橋面鋪裝層破損，當有重車通過時該板與相鄰板間撓度差達1cm，見圖1、圖2；板縫間滲水嚴重，板底有白色析出物，堿化現象明顯。

根據橋梁荷載檢測試驗，在各工況荷載作用下，整橋各測點的撓度校驗系數在離散性較大，在0～1之間分布；最大撓度校驗系數達到1.06。根據試驗加載車的位置可以發現，車輪作用位置的板的撓度校驗系數較大，在0.6～1.10之間，距離車輪荷載較遠的板的撓度較小，說明橋梁整體橫向連接性能較差。

2、形成單板受力的原因

形成單板受力的原因從根本上說，是板間鉸縫被剪斷破壞。其產生的原因可以從設計、施工和使用三個方面來分析。

2.1 超載的原因

橋梁在使用過程中車輛等荷載超過設計值，尤其是集中荷載嚴重超過設計標準。大量超重車輛從該高速公路通過，致使該橋的實際荷載嚴重超過設計標準值。

2.2 設計方面的原因

該橋預應力空心板為小淺企口縫空心板，板厚80厘米，這種空心板企口縫的形式不夠合理。這種企口縫內沒有連接鋼筋，頂板連接抗力不足。并且空心板與空心板間沒有連接鋼筋，使得板與板橫向間無連接。該橋橋面鋪裝混凝土厚8厘米鋼筋混凝土+4厘米瀝青混凝土，水泥混凝土標號為C50，鋪裝鋼筋直徑為8毫米（間距20×20厘米），混凝土強度偏低、厚度不足及配筋少。因此板間抗剪能力較差，在集中荷載作用下受荷空心板撓度變形較大，而相鄰板撓度變形較小，從而在板間出現剪切破壞形成縱向裂縫。

2.3 施工方面的原因

空心板的單板受力與施工質量有著密切的關系，在施工時可能會出現如下幾個問題：（1）空心板側面未認真鑿毛，未清除由于鑿毛而產生的松動混凝土塊，從而導致新舊混凝土間的粘結力和抗剪能力較差。（2）企口縫混凝土澆注前，未對梁體側面進行灑水濕潤，不能保證新舊混凝土問的良好結合。（3）企口縫混凝土澆筑不密實。（4）梁板安裝時橡膠支座受力的不均衡，導致支座懸空。

3、單板受力的處理方法

單板受力的主要原因是上部結構橫向聯系薄弱，整體性能較差，使得上部主要承重構件處于非常不利的狀態，因此加強空心板的橫向聯系，提高空心板的整體承載力，為解決單板受力的主要思路。

針對該橋上部結構的損壞現狀采用如下處理措施：首先，鑿除原橋的瀝青混凝土、鋼筋混凝土鋪裝層及企口縫處混凝土。注意在鑿除鋪裝層時盡量不要將空心板頂鑿破，如果板頂破損洞口較大應在作鋪裝層前將該破損處用帶肋鋼筋網片修補，修補時應將鋼筋網置于原板頂鋼筋高度，鋼筋網下模板可用吊拉鋼筋固定。其次，在空心板頂植筋，鑒于本橋空心板無橫向連接鋼筋，故在空心板頂縱向植三排直徑16mm、間距20cm的螺紋鋼，其中邊上兩排鋼筋與相鄰空心板的植筋進行焊接，以增加板間連接，中間一排鋼筋與橋面鋪裝鋼筋進行焊接，從而加強鋪裝與空心板的共同作用。最后做橋面鋪裝，橋面鋪裝鋪設兩層型號為100mm×100mm的D8定型鋼筋焊接網，并與板頂植筋焊接。橋面連續鋼筋綁扎在下層鋼筋網上。待鋼筋網鋪設完畢后澆筑C50早強混凝土，并在其中適量摻加聚丙烯纖維，改善混凝土的抗裂、抗滲性能。澆筑混凝土時確保企口縫處混凝土密實飽滿。

4、結語

橋梁形成單板受力的原因是多方面的、綜合的，有營運車輛嚴重超載、結構本身構造的弱點、施工質量不好等原因。要想解決單板受力的問題，也必須采取多方面的措施，包括加強營運車輛的管理、在設計上采取橋梁上部結構橫向抗扭剛度和抗彎剛度的有效措施，全面提高施工質量，使橋梁結構的耐久性得到保證。

參考文獻

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