简介: 2005年,江苏省在建的连续梁相继出现底板在张拉预应力时撕裂脱落事故,初步分析是由于预应力束吨位较大,底板钢筋构造不尽合理造成。
关键字:桥梁 裂缝


2005年,江苏省在建的连续梁相继出现底板在张拉预应力时撕裂脱落事故,初步分析是由于预应力束吨位较大,底板钢筋构造不尽合理造成。
1、 宁淮高速马汊河桥
变截面连续箱梁桥,主跨75m,支点根部梁高4.2m,跨中梁高2m,箱梁底宽8m,腹板厚40cm,底板厚25cm,底板正弯矩共设置418根钢绞线(22束,每束19Φj15.24,标准强度1860MPa)。波纹管外径10.7cm,中心距16cm,净距5.3cm。
2005年2月底合拢,3月初张拉,张拉后第二天发生箱梁底板混凝土压碎崩裂现象。
初步分析事故原因,主要有以下三个方面:
(1) 预应力设置较大,预应力管道多,管道间距小,底板受压面积削弱,导致底板压应力较大,由于泊桑比影响,在底板厚度中部薄弱处形成较大的竖向拉力。
(2) 二是变高度连续梁底板呈弧线形,底板束张拉后会形成向下的径向力,由于本桥底板束设置较为强大,所产生的径向力也较为强大。
(3) 三是底板上下层钢筋网之间的拉筋设计不太合理,拉筋被设计成类似箍筋的封闭矩形,施工时不便将上下层钢筋钩住,而设计图纸没有交代清楚设置的细节,施工单位将拉筋作为撑筋撑在上下层钢筋网之间,从而使上下层钢筋之间的连接非常薄弱。
处理方法:第三方复核。原设计波纹管系数μ=0.35偏大,导致预应力配置较多,将μ取0.25,减少配束。割掉合拢段,恢复成悬臂状态,割掉底板,重新浇筑底板。底板挖空率达58%,分批张拉,分批灌浆。

2、 沪宁高速扩建丹阳大桥跨京杭运河北半幅桥
变截面连续箱梁,主跨70m,单箱单室直腹板箱梁,顶宽13.5m,底宽6m,主跨跨中底板厚30cm,底板正弯矩共设置304根钢绞线(16束,每束19Φj15.24,标准强度1860MPa)。波纹管净距5cm。底板拉筋间距45cm。
张拉后底板底面局部脱落,脱落面积约3.4m2,位于悬浇最后两段接缝附近。

3、 锡澄路惠山大桥(跨锡北运河)
变截面连续箱梁,主跨85m,直腹板箱梁,顶宽17m,底宽9m,中跨底板正弯矩共设置432根钢绞线(36束,每束12Φj15.24,标准强度1860MPa)。采用塑料波纹管。腹板与底板的倒角钢筋为直线形状,底板横向钢筋分三段,没有有效连接。拉筋间距60cm。
张拉后9#~11#(合拢段)节段的底板发生开裂。

4、 其它桥
听说还有杭州湾大桥辅桥、贵州省院设计的一座桥、昆山的一座桥都有类似问题。
由于以上事故均通过专家会议等形式解决,以上信息均根据少部分参与事故处理的专家口述内容整理,可能有不太准确的地方,仅供参考。

大跨度预应力混凝土连续梁(连续刚构),虽然看似成熟桥型,但我国过去十几年暴露出来的许多问题,也反映出我们认识上的一些误区。
首先是九十年代刮起的优化风,一味追求结构的轻薄,加上施工质量不过关,预应力孔道灌浆普遍不实(在近期的高速路改建中暴露无遗),导致箱梁中跨跨中下挠、腹板出现斜裂缝等病害的产生。到2004年新桥规修订时,加大了结构的安全储备,方向是正确的。但要防止大跨度预应力箱梁的病害,提高设计的安全度仅仅是一个方面,更重要的是改进施工质量。若设计时一味增大结构尺寸,增加预应力用量,不仅浪费,而且还可能引起新的问题。
这次江苏省境内发生的预应力连续梁底板崩裂事故提醒我们,即使是常规的结构在变动设计原则时,也要经过充分的论证和实践,应慎重、渐进地采用,不能矫枉过正。