某高架桥盖梁裂缝分析及加固方案

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期（总第１２７期）　２００７年６月　中国布篮Ｚ程　ＣＨＩＮＡ　ＭＵＮＩＣＩＰＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｎｏ．３（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．１２７）　Ｊｕｎ．２０ｏ７　某高架桥盖梁裂缝分析及加固方案　杨光，陈惟珍，刘学　（同济大学桥梁工程系，上海２０００９２）　摘要：以某高架桥一盖梁开裂为工程背景，调查其开裂状况，量测裂缝形态和宽度，分析开裂原因，并计算验证。从　而对开裂盖梁的承载力进行评估，并提出加固方案。　关键词：高架桥；盖梁；开裂；维修　中图分类号：Ｕ４４５．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４－４６５５（２００７）０３—００４７—０１　１桥墩盖梁概况　２）开裂成因分析。盖梁的两条裂缝都位于盖梁一　高架桥设计荷载为汽一２Ｏ，挂一１００。按抗震７度　设防，重要性系数１－３。该墩西侧为６孔一联２２　ｍ先　侧，都开裂到盖梁中部为止。初步判断系伸缩缝阻　塞，空心板在升温荷载作用下对盖梁施加了很大的　张法预应力空心混凝土板梁简支桥，东侧为５孔一　联２２　ｍ先张法预应力空心混凝土板梁简支桥（见图　１　ｏ桥墩采用双悬臂盖梁，双柱式桥墩。盖梁为后　顺桥向水平集中力，导致盖梁侧面开裂。经拆除伸　缩缝后查看（见图２），发现开裂侧伸缩缝内靠近北　侧处有混凝土块并将伸缩缝填满，距防撞墙１．０　Ｉｎ，　大小约为３０　ｃｍ　ｘ　３０　ｃｍ。可能是伸缩缝施工时混凝　土漏浆后凝固。　张预应力倒Ｔ形结构，预应力束采用６根９×西１５　高强度预应力钢绞线。　。６孔一联，６ｘ２２ｍ简支梁桥　５孔一联．５　ｘ２２ｎｌ简支粱桥—。　，桥面连续　　：伸缩缝　一　桥面连续、：　。　Ｌ　１『　Ｉ　丽　图１开裂盖梁位置图　丽　图２伸缩缝内嵌混凝土　２盖梁开裂状况及成因分析　１）盖梁开裂状况。盖梁共有两条裂缝，主裂缝在　由此推断在升温荷载作用下，空心板的自由伸长　受到盖梁的阻挡，导致空心板通过伸缩缝内的混凝　土对盖梁施加了很大的集中力，造成盖梁侧面受拉　应力超过容许应力值，导致盖梁侧面开裂。　根据内嵌混凝土块的尺寸，计算内嵌混凝土块可　盖梁侧面呈折线形，由上向下逐渐向桥墩侧倾斜，　在盖梁底部同样从边缘即角隅处向桥墩侧倾斜，直　至接近盖梁另一侧边缘线，裂缝宽度大致为２　ｍｍ。　次裂缝大致为直线，开展规律和主裂缝基本相同，　能提供的压应力，表明内嵌混凝土能够提供导致盖　梁产生裂缝的集中力。　盖梁、桥墩、承台之间构成超静定刚架。变截面　位置比主裂缝向悬臂端外移约１２５　ｃｍ，裂缝宽度大　致为０．５　ｍｍ。利用裂缝观测仪对裂缝进行了详细的　量测，获得了详细的裂缝形态和宽度的数据，这里　不再详述。　的盖梁与柱的线刚度（Ｅｌ／Ｌ）之比为２．０～１０．３，计　算模型简化为两端外伸简支梁，计算在恒、活载作　用下盖梁的内力，并将主裂缝截面作为计算控制截　面。　收稿日期：２００７－０３－２０　第一作者简介：杨光（１９７９一），男，同济大学在读博士研究　生，研究方向为桥梁结构计算与设计、桥梁技术状态评定与加　固。　计算结果显示在２５　Ｋ温差作用下，温度荷载完　全能够导致盖梁开裂，而伸缩缝内嵌混凝土所传递　（下转第５６页）　４７　维普资讯 http://www.cqvip.com 中圈市政ｚ程　许琦：岩溶地区桥梁桩基础质量控制　２ＯＯ７年第３期　３．４地表坍陷　高钢护筒，尽力振下，然后浇筑水下素混凝土至洞　要注意防止钻孑Ｌ施工中地表的坍陷。施工过程中　底，待达到规定的强度后，再装上钻机重新施钻清　Ｎ６５—２桩和Ｎ１３２两桩曾发生地表坍陷、钻机歪斜的　孔。　事故，其中Ｎ１３２一桩在离桩位约１５　ｍ处发生坍陷。　４结语　地表突然下陷是非常危险的。当孔口坍塌不太严重　通过检测单位对桩身质量及承载力的检验，总体　时，在孔口重新埋置大于设计孔径２～３级的护简，　来说，桩基质量良好，其中Ｉ类桩达到８２％，ＩＩ类桩　周围用水泥碎石固定，待水泥凝结后再施工；当孑Ｌ壁、　达到１８％，证明岩溶地区桩基础冲孑Ｌ桩工艺是有效、　孔口坍塌严重时，用优质黏土加入水泥回填至孔口　可行的。做好溶洞、土洞的预处理，加强施工过程　并压实，经１５　ｄ后，采用低程冲击方法重新冲击钻　的观察，选用优质泥浆低冲程冲击穿越顶板，反复　进；必要时回填压实后直接下钢护筒护壁施工。　冲填片石黏土，是保证岩溶地区桩基础质量、经济、　３．５清孔漏浆　有效的技术措施。　当覆盖层和溶洞之间相互串通时，在地下水的作　用下产生动压力，致溶洞内钻孔所形成的人工造壁　参考文献　坍塌，清孔时泥浆流失。其处理方法如下：　【ｌ】黄长华．岩溶地区高层建筑桩基础研究【Ｄ】．武汉：武汉水利电力大学　１）探明泥浆流失的孔洞高程，在初步清基的基础　１９９８．　上，在钢筋笼上焊接钢护筒，钢护筒上下口扩成喇　【２】李式仁．钻孔嵌岩桩施工工艺【Ｊ】．岩土工程学报，２００２，２３（６），７４３—７５３．　叭形，在其上设止水带。当钢筋笼带着堵漏护筒初　【３】ＪＴＪ　０４１－－２０００公路桥涵施工技术规范【Ｓ】．北京：人民交通出版社　２Ｏ００．　步就位后，进行正循环泥浆清孔。　【４】ＪＧＪ　９４－－１９９４建筑桩基技术规范【Ｓ】．北京：中国建筑工业出版社　２）如孔弯斜严重，钢筋骨架插不下去，此时可接　】９９５．　幺　磬右　电　，　＝　，　、、　，　一，　一，　（上接第４７页）　而使盖梁各个截面上缘压应力增加，而盖梁各个截　的集中力不至于将混凝土块压碎。　面下缘应力基本保持不变。　３维修加固方案　４）为提高盖梁底部的抗拉承载力和盖梁侧面的抗　１）将伸缩缝内嵌的混凝土块及其他杂物清除，再　剪承载力，封闭混凝土的裂缝提高整体刚度，在裂　将开裂盖梁两侧盖梁原有的桥面连续结构改为型钢　缝周边区域粘贴碳纤维布。　伸缩缝。这样从根本上消除裂缝成因，并最大程度　４结语　减少温度对开裂盖梁产生的不利影响。　受不中断交通条件的制约，对盖梁支座平面及盖　２）钢筋受水气和其他有害介质的侵入发生锈蚀，　梁腹板未能作裂缝检查，未能完全掌握盖梁裂缝开　使得钢筋的承载能力和耐久性下降。为恢复因开裂　展情况，因此现有预应力束锈蚀情况及应力状况无　而降低的功能，保证结构物耐久性，对盖梁的两条　法判断，加固方案也只能假定原有预应力束尚未失　裂缝用环氧树脂压力灌浆，水泥砂浆封缝。　效。如何准确监测预应力筋工作状态，还需要进一　３）在盖梁上凸部两侧面和空心板端部的缝隙内布　步探究。　置体外束，以防止原预应力束失效而承载力不足。　由于位置较靠上，因此应严格控制张拉力不能过大，　参考文献　避免在盖梁下缘引起过大拉应力。为调整盖梁截面　【ｌ】同济大学桥梁工程系．内环线１１９号墩盖梁安全性评估报告【Ｒ】．上　上的应力，同时为消除上部预应力束在截面下缘引　海：同济大学，２００５．　【２】沈蒲生，罗国强．钢筋混凝土结构【Ｍ】．武汉：武汉工业大学出版社，　起的拉应力，盖梁下部两侧面外布置预应力束。从　１９８８．　５６