预应力混凝土空心板单板受力成因分析及处治措施

资料大小：570KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-04

资料介绍

预应力混凝土空心板单板受力成因
分析及处治措施
黄镇繁
(广东省高速公路有限公司河源分公司，广东河源517400)
摘要：单板受力现象已经成为营运高速公路预应力混凝土空心板桥梁的一种普遍性病害，结合惠河高速公路桥
梁的营运养护管理工作，对预应力混凝土空心板桥单板受力所产生原因进行了研究分析，探讨提出空心板梁桥
单板受力的预防和治理方法。
关键词：预应力混凝土空心板；单板受力；处治措施
中图分类号：U448．212 文献标识码：A
0 引言
预应力混凝土空心板桥由于构造简单，预制、
施工方便等优点．在中小跨径桥梁建设中得到了
广泛应用。然而，由于高速公路交通量大，重载车
辆增多，荷载渠化等因素的影响。中小跨径预应力
混凝土简支空心板梁桥出现了诸如行车道桥面铺
装开裂、铰缝破坏等病害，进而形成了“单板受力”
现象．这对桥梁结构使用的安全性和耐久性造成
了严重威胁。
惠河高速公路作为广东省通往山区高速公路
的重点项目之一．自2003年建成通车以来，随着通
车时间增长、交通量的增长以及重载车辆的增加，
沿线由预应力混凝土空心板梁组成的通道桥也出
现了不同程度的病害，部分桥梁单板受力现象有
日益严重的趋势。
为此，本文在分析预应力混凝土空心板桥出现
单板受力特征和病害特点的基础上，结合惠河高速
公路预应力混凝土空心板病害处治的工程实践，探
讨提出空心板梁桥单板受力的预防和治理方法。
1 预应力混凝土空心板“单板受力”病害特
征分析
中小跨径桥梁采用预应力混凝土空心板桥主
要基于各板梁横向之间通过现浇的混凝土企口缝
铰接而将多片板梁形成整体．从而使作用于行车
道板上的荷载传递到横向各板件间，达到协同受
力目的。
然而 l随着车辆荷载的反复作用，铰接缝连接
处会慢慢地出现疲劳开裂破坏的现象，这将使得
混凝土梁板所受到的荷载不能有效地横向分配，
作用在空心板的单点车轮集中力，将完全由单一
的主梁承担．而形成了“单板受力”现象。这种现
象极易造成单板实际承受的内力值超过其设计
值．而出现板底开裂的病害。
从已有预应力混凝土空心板的“单板受力”病
害现象看。其往往具有如下明显特征：
(1)各种中小跨径的空心板桥建筑高度普遍
较低，在长期反复车辆荷载作用下，横向铰缝构造
极易出现破坏失效，车辆荷载不能有效地分配到
相邻各板件中。
(2)铰缝失效破坏的病害往往容易发生在重
车通行频率较高的行车道轮迹部位，主要由于该
处车辆作用的荷载相对较大，作用的频率相对较
高．更容易产生疲劳开裂破坏。
(3)铰缝开裂破坏后，最先引起的桥梁结构
的次生病害主要为桥面铺装的纵向开裂．且开裂
主要位于铰接缝的上方，有时形成了一条破碎带。
不同桥面铺装形式的预应力空心板桥其开裂的程
度往往不同，采用混凝土桥面铺装的桥梁结构出
现纵裂往往比沥青混凝土铺装病害的程度要轻一
些．主要为混凝土桥面铺装对桥梁刚度的贡献明
显比沥青混凝土要大