2 简支空心板梁桥病害分析 2. 1 主要病害
1) 桥面铺装层出现沿 空心板企口缝的纵 向裂缝 , 严 重的出现 了不同程度的坑槽和塌陷现象。长时间 运行下去 , 不仅会 使桥梁 破坏的更加严重 , 而且对通行车辆的性能也有所影 响。 2) 桥梁 空心板 之间企 口缝结构 混凝土 破碎、 脱落 以及塌陷 , 致使荷载不能有效地进行横向传递 , 出现单 板受力的现 象。久而 久之 , 会使桥梁跨中的 挠度 明显增 大 , 再加 之桥梁 铺装 层出 现裂 缝 , 从而导致桥梁渗水对结构钢筋和混凝土质量进一步破坏, 最终 [ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] [ 7] GB 50009 2001, 建筑结构荷载规范 [ S] . GB 50007 2002, 建筑地基基础设计规范 [ S] . GB 50017 2003, 钢结构设计规范 [ S] . GB 50017 2003, 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 [ S] . GB 50010 2002, 混凝土结构设计规范 [ S] . 泮威风 . 门式 刚架 轻钢结 构抗 风柱的 设计 [ J] . 宁 波大 学学 报 , 2005, 18( 4) : 11 12. 谭 伟 . 浅 谈轻钢结构工程施工的 监理要 点 [ J] . 山西建筑 , 2007, 33( 34) : 237 238.
2. 2 病害原因分析
1) 横向连接 薄弱。装 配式 铰接空 心板 梁桥 的横向 连接 能力 薄弱是产生上述病害的根本原因。空心 板之间通过 铰传递剪 力 , 把单块板上的荷载传 递到其 他空 心板共 同承 担荷 载。但是 铰接 缝混凝土不足以抵抗外荷载引起的横向弯 矩 , 导 致铰接缝 间的混 凝土开裂。在车辆荷载 作用 下 , 空心板 间企 口缝连 接发 生损 坏 , 严重削弱了空心 板间 的铰 接 作用 , 破 坏 了简 支空 心 板梁 桥整 体 性 , 使车辆荷 载不能有效传递给 其他空心板 , 造成单板受力现 象。 这就造成单板竖向 位移 变大 , 铺 装层拉 裂或 者变形 , 严 重影 响路 面的平整度和行车舒适度。 2) 超载 严重。近年 来 , 随 着交 通运输 事业 的迅 速发 展 , 交通 运输量大幅度增长 , 行 车密 度及 车辆载 重越 来越大 , 重 型车 辆也 日益增多。对桥梁荷载等级要求也不断 提高 , 而 早期建造 的桥梁 荷载等级低 , 不 能 承受 重 型车 荷载 , 必 然 导致 不 同程 度的 破 坏。 在轴载超限 100% 的情况下 , 通过沥青路面一次 , 相 当于标准车通 过 256 次 ; 车辆 超 载 60% , 对 路面 造 成 的 损害 是 不 超 载车 辆 的 7 倍 ; 超载 100% , 是不超载车辆的 20 倍。可见 , 超载 是结构 病害 发生发展的重要因素。
Application of truss type wind resistant pillars in light steel plant
CHU Tao CHEN Dao zheng Abstract: Calculat ing comparison of the wind resistant pillars wit h full w eb cross section steel tube space and the wind resistant pillars w ith tri angle cross section steel tube space shows when the factory room is high, the wind resistant pillars w ith triangle cross sectio n steel tube space is mor e eco nomical than full w eb wind resistant pillars, and can better control distur bance degree. Key words: light steel plant, full web w ind resistant pillars, truss ty pe wind resistant pillars
王同卫等 : 浅析 简支空心板梁桥横向体外预应力加固
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导致整个桥梁结构的破坏。
4. 2 施工工序
施工是工程中较为重 要的部分 , 所有的设计和设想 都要通过 施工来实现。横向体外预应力加固主要的施工工序如下 : 1) 原桥沥青 面层 的拆除。 首先用 风镐 将沥青 面层 打碎 或者 松动 , 然后结合人工和铲车把废 旧沥青运至 路外即可。施 工过程 中应特别注意对原桥梁伸缩缝和混凝土结构的保护。 2) 原桥铺装 层和 企口缝 混凝 土的 拆除。这是 施工 过程 中的 一个难点 , 由于企口缝很窄很难 用现有工具 清除。这道工 序只能 结合人工逐渐清除 , 目前还没有较为快捷省力的方 法。 3) 灌缝。首 先把原桥空心板间缝隙清 理干净 , 然后封闭 缝隙 ( 主要采用吊板方法 ) , 最后用高强无收缩灌缝材料浇灌。 4) 预应力钢绞线施工。首先在边块上 安装高强螺 栓 , 然 后把 锚固衬 板锚固在边块 上 ( 见 图 3) 。待 锚固 螺栓 粘结 材料 完全 凝 固 , 缝隙混凝土达到强 度的 80% 后 , 开始张 拉横向预 应力。 最后 对预应力索和锚固结构进行防腐套管的安装。
5 结语
1) 引起简支 空心板梁 桥病 害的根 本原 因是空 心板 横向 连接 薄弱。2) 横向 体 外预 应力 是 简支 空心 板 梁桥 的有 效 加固 措施 。 3) 得出 了清晰的简支空心板梁桥加固设计步骤与施工工序。 参考文献 : [ 1] [ 2] [ 3] [ 4] 梁全富 , 邵 景干 . 横向体外预应 力加固简支 空心板梁 桥技术 [ M ] . 北京 : 中国建筑工业出版社 , 2007: 20 21, 72 73. 谌润水 , 胡钊芳 , 帅长斌 . 公路旧桥 加固技 术与实 例 [ M ] . 北 京 : 人民出 版社 , 2002: 95 96. 单成林 . 旧桥 加固 设计原 理及 计算 示例 [ M ] . 北 京 : 人民 出 版社 , 2007: 233 234. 崔京 浩 , 王 钧 利 . 在 役 桥 梁检 测 、 可 靠性 分 析 与 寿命 预 测 [ M ] . 北京 : 中 国水 利水 电出 版社 , 知 识产 权出 版社 , 2006: 119 120. [ 5] [ 6] 范立础 . 桥 梁工程[ M ] . 北京 : 人民交 通出版社 , 2001: 84 85. 韩卓峰 . 公 路旧桥加固技术探讨 [ J] . 山西建筑 , 2007, 33( 7) : 289 290.
0 引言
随着交通运输 事业 迅速 的发展 , 交 通运输 量大 幅度 增长 , 重 型车辆普遍 增多。现役 简支 梁桥 中 , 建 于二 十世纪 七八 十年 代 , 80 年代的简支空心板梁桥 占有很 大的比 例。由于当 时空心 板梁 桥横向连接比较薄 弱 , 并且 经过 多年超 负荷 使用 , 致使 产生 严重 的病害 , 降低 了桥梁 的既有 承载力 , 影响 了交通 运输的 安全。全 部重新建造这些桥 梁 , 不仅 需要 大量的 资金 , 并 且在施 工中 迫使 车辆绕行 , 交通不畅 , 造成严重的社会 运输经济损 失。因此 , 部分 桥梁急需采取加固措施提高其承载 力 , 以适 应交通需 要。体外预 应力加固法因其施工方 便、 人力投 入少、 降低 造价、 方 便检修维护 等优点 , 已越来越受到工程界的 重视。尽管对体 外预应力 加固的 研究越来越多 , 但有关简支空心板梁 桥横向体外 预应力加 固方面 的研究还是相对较少。因此 , 对这方面的分析就显得十 分必要。
收稿日期 : 2008 06 11 作者简介 : 王同卫 ( 1984 ) , 男 , 同济大学桥梁与隧道工程系硕士研究生 , 上海 孙建渊 ( 1966 ) , 男 , 副教授 , 同济大学桥梁与隧道工程系 , 上海 200092 200092
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1 简支空心板梁桥构造
混凝土简支梁桥是 桥梁 中最 简单的 一种 桥梁形 式。由 于混 凝土自重的原故 , 实 心的简 支板 一般适 用于 跨径比 较小 的桥 梁 ; 当跨径增 大时 , 则宜 采用空 心板截面。 空心板 能减轻 自重 , 而且 能合理地利用材料 , 也 正是 这个 原因 , 早期 建造 了大量 的简 支空 心板梁桥。 空心板的开孔形式多种多样 , 比较典型的 开孔形式如图 1 所
3 施加横向体外预应力加固比较分析
目前常用的锚喷混 凝土、 增加 梁截面以及粘贴纤 维材料加固 法都属于被 动加固范畴 , 存在 应力 ( 应 变 ) 滞 后性 , 不能 真正 发挥 作用。把这 些方法用于简支空心板梁桥 横向加固中 , 只能 暂时解 决桥梁表面病害。经过一段时间 , 刚 更新的桥面 铺装层又 会因内 部横向连接薄弱问题 而破坏。 而采用 横向 体外 预应力 加固 从根 本上防止了上述简 支空 心板 梁桥出 现的 病害 ; 同时 , 该 维修 加固 措施 , 增加了板桥上部 结构 的横 向连接 能力 , 使 空心板 间具 有足 够的强度抵抗剪力与 横向弯 矩。空心 板间 产生 的压应 力变 原来 空心板间的铰接 构造 为刚 接 构造 , 改 善 行车 荷载 的 横向 分布 能 力 , 空心板间更有效地传递行车荷载作用 , 从而大大增加了桥梁横 向整体性 , 从根本上解决了简支空心板梁桥横向连接薄弱问题。 5) 铺装层和企口缝浇筑。首先清理干 净桥梁空心 板表面 , 然 后绑铺钢筋网 , 在企口 缝和 铺装层 之间 增加 加强钢 筋网 , 最 后进 行混凝土浇筑和养护。 6) 沥青面层铺装。待混凝土铺装层达 到一定强度 , 进行 沥青 面层的 施工。施 工过程中注意保护原桥 伸缩缝边沿 混凝土结构 , 控制平整度、 标高以及与原桥梁连接路面的协调。
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