谈连续刚构桥裂缝检测与线形变化论文_于周

摘要:随着交通设施的发展,大跨度桥梁被广泛使用。然而连续刚构桥梁在恶劣的环境中,混凝土与钢筋的结合容易出现裂缝,且有一定的规律性,影响混凝土骨料结构质量安全,同时在检测中发现存在其他问题。论文以沈海高速桥梁某大桥为研究对象,对连续刚构桥梁进行裂缝和观测分析。

关键词:连续刚构、检查结果、裂缝

1 概述

本桥梁主桥是一座三跨的连续刚构桥梁,底部有运输船通过,并且使用年限超过25年,且交通量逐年增大,总桥长425.0m,桥宽24.5m。本桥梁主桥上部结构中主梁采用30m+45m+30m的钢筋混凝土连续刚构,下部结构采用桩柱式墩台,支座采用钢盆式橡胶支座。

2 主桥检测结果

2.1 构件编号规则

(1)按照面向大里程方向区分左右幅桥,以Z、Y表示,并按照里程增加方向对桥跨从1开始依次进行编号,n=1、2、3、4等。

(2)箱梁底板坐标原点为该片梁的低桩号端、右侧端部,纵桥向由低桩号向高桩号坐标为x,横桥向由外至内坐标为y。腹板坐标原点为低桩号端、底端部,纵桥向由低桩号向高桩号坐标为x,竖向由上向下为y。翼缘板坐标原点为低桩号端、翼板根部,纵桥向由低桩号向高桩号坐标为x,由根部向外为y。

2.2 主桥往年检查结果

通过查阅大桥往期检测结果,该桥在2015年和2017年均对该桥进行了定期检查,两年度检测结果一致。主桥病害以跨中附近底板横向裂缝、L/4处腹板斜向裂缝为主,裂缝宽度均小于或等于0.15mm,底板裂缝最大长度1.8m。

2.3 主桥本年度检测结果

根据本年度的外观检查结果,左幅主桥共发现裂缝43条,其中底板裂缝11条、腹板裂缝28条、翼板裂缝4条。

底板裂缝以主桥中跨3L/4至主桥第二跨附近位置斜向裂缝为主,从裂缝位置、走向判断,裂缝呈较为明显的受力裂缝形态,裂缝长度介于0.99~2.56m之间,裂缝宽度介于0.12~0.20mm之间。腹板裂缝以主桥中跨L/4截面附近位置斜向裂缝为主,主梁左、右腹板裂缝位置及分布具有一定对称性,裂缝长度介于0.25~3.25m之间,绝大部分裂缝宽度介于0.10~0.20mm之间,其中3条裂缝宽度超出规范限值,宽度介于0.25~0.28mm之间。右幅主桥共发现裂缝55条,其中腹板裂缝46条、翼板裂缝9条。

腹板裂缝以主桥中跨0~L/4、3L/4~L截面附近位置斜向裂缝分布较为明显,裂缝呈较为明显的受力裂缝形态,其中左腹板裂缝数量多于右腹板,裂缝长度介于0.36~3.00m之间,裂缝宽度介于0.10~0.20mm之间。翼板斜向裂缝以边跨靠近梁端头位置为主要分布,裂缝宽度均未见超限。

2.4 桥面线形测量结果

大桥进行了桥面线形测量,主要进行的工作包括:桥梁基准点的建立及初值的测量、桥梁的桥面线形观测。

该桥测点布置为:基准点布设4个,分别位于桥台两侧耳墙位置;桥面永久观测点布设沿行车道外侧(靠外侧护栏根部20cm),每跨支点、L/4、2L/4、3L/4 等五个位置,主桥跨中(第10跨)为L/8分点。

桥面线形测量工作采用相对高程,并设定主桥起点为基准点,相对高程为100.0000。桥面线形测量结果列于下表。

图2-1 大桥左、右幅总体桥面高程测量结果

由于往年检测报告里无桥梁高程的数据,故无法与本次对比。根据此次高程测量结果可以看出,主桥中跨均存在一定的下挠现象,就左右幅进行对比,左幅桥下挠较为严重,跨中点较右幅跨中下挠约5.3cm。

2.5 小结

大桥主桥底板、腹板在2015年度、2017年度检查中均出现裂缝,且裂缝数量及宽度有明显增长。

本次检测与2017年度定期检测结果对比,左幅主梁裂缝增加29条,总延米数增加36.82m;其中腹板裂缝增加26条,增加25.87m;底板裂缝增加4条,增加9.66m;翼缘板增加4条,增加4.06m;右幅主梁裂缝增加51条,尤其为L/4和3L/4跨径处的腹板斜向裂缝。

左幅桥底板裂缝以主桥中跨3L/4至主桥第二跨附近位置斜向裂缝为主,从裂缝位置、走向判断,裂缝呈较为明显的受力裂缝形态,但裂缝宽度未超出规范限值。左幅桥腹板裂缝以主桥中跨L/4截面附近位置斜向裂缝为主,主梁左、右腹板裂缝位置及分布具有一定对称性,且个别裂缝宽度超出规范限值。

右幅桥腹板裂缝以主桥中跨0~L/4、3L/4~L截面附近位置斜向裂缝分布较为明显,裂缝呈较为明显的受力裂缝形态,其中左腹板裂缝数量多于右腹板,裂缝宽度未超出规范限值。

3 初步连续观测方案

3.1 观测内容

对重点裂缝(左幅桥主梁“U”型裂缝),通过裂缝测宽仪定期对其长度和宽度进行观测,判断裂缝活动性;对左幅主桥桥面线形定期进行测量工作,通过各期数据横向对比,判断主桥下挠量值是否稳定。

3.2 观测频率

初步考虑为检测频率为15天/次;6月15日~12月15日进行三次观测(裂缝、高程),根据观测情况拟定是否考虑将检测频率调为90天/次。以上连续观测计划为根据要求所初步拟定,具体实施以现场实际确定为准。

4 结论

腹板裂缝主要以斜向裂缝为主,从裂缝位置、走向判断,裂缝呈较为明显的受力裂缝形态,腹板呈现“八”字形裂缝。主桥存在一定的下挠现象,其中左幅桥下挠情况较为严重,跨中点较右幅跨中下挠约5.3cm。在桥梁后期监测时,桥面永久观测点布设沿行车道外侧(靠外侧护栏根部20cm),每跨支点、L/4、2L/4、3L/4 等五个位置,主桥跨中为L/8分点分别进行观测,重点关注裂缝较为严重的区域。

参考文献

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论文作者:于周

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第18期

论文发表时间:2020/1/14

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