桥梁病害及成因

桥梁病害及成因

      3 混凝土连续箱梁桥（裂缝）
      1）箱梁腹板斜裂缝
      一类斜裂缝往往出现在边跨梁端附近区段、中跨梁在墩支座中心线与反弯点之间的区域斜裂缝往往由箱梁下边缘向上斜向延伸，倾角约在15°～45°角范围内。在中跨梁体上，腹板斜裂缝在跨间两边往往对称发生。

      另一类腹板斜裂缝的现象是斜裂缝与底板的横向裂缝相连，一般多发生在节段悬臂施工的预应力混凝土箱梁的腹板上。

      根据桥梁设计理论，预应力混凝土连续梁桥箱梁腹板不允许出现斜裂缝。腹板出现混凝土斜裂缝后，通过斜裂缝的预应力钢束和箍筋承受变幅的作用应力，可能使钢筋与混凝土之间的粘结进一步损坏而造成钢束（筋）的疲劳破坏。在极限情况下，钢筋可能屈服，并可能导致通常肉眼看不到而用仪器可以观测到的梁底错位。
      2）箱梁腹板弯曲裂缝
      在钢筋混凝土连续箱梁的跨中区段和墩顶部位区段分别出现由箱梁底边缘向上延伸和由箱梁顶边缘向下延伸的竖向弯曲裂缝，其中较常见的是在跨中区段由梁底边缘向上延伸的弯曲竖向裂缝。
      对节段施工的预应力混凝土箱梁，一般易在箱梁节段的接缝内或接缝附近出现弯曲竖向裂缝。
      箱梁腹板弯曲裂缝往往还伴随箱梁底板（或顶板）的混凝土横向裂缝。

                                              箱梁腹板弯曲裂缝
      钢筋混凝土连续箱梁腹板弯曲裂缝最大宽度在限制值之内是正常的受力裂缝。
      预应力混凝土A类构件和全预应力混凝土构件设计的预应力混凝土连续箱梁，不允许出现腹板弯曲裂缝。出现腹板弯曲竖向裂缝后，将引起箱梁的内力重分布。
      3）箱梁腹板竖向裂缝
      在支架上现浇混凝土施工的钢筋混凝土和预应力混凝土连续箱梁的腹板上出现的垂直于梁轴线方向的竖向裂缝。竖向裂缝沿箱梁跨径方向分布，在箱梁跨中部位往往间距较小，而在其他部位间距较大。
      一类箱梁腹板竖向裂缝是与箱梁底板横向裂缝相连，即腹板竖向裂缝下端达到箱梁截面下边缘。

      另一类箱梁腹板竖向裂缝是在顶板下梗腋（箱外）和底板之间腹板的半高处，而裂缝呈中间宽度较大两端头细小的枣核形裂缝。

      箱梁腹板竖向裂缝是在箱梁施工中由于措施不当引起的，其裂缝宽度会随一年四季的大气温度变化而变化，裂缝宽度一般较大。这种裂缝对箱梁的结构使用性能影响不大，但可能会影响箱梁的耐久性。
      4）箱梁底板横向裂缝
      第一类，底板的横向裂缝主要发生在钢筋混凝土连续梁的跨中区段，常常伴随出现腹板上的竖向弯曲裂缝；

      第二类，底板的横向裂缝主要出现在节段施工的预应力混凝土连续箱梁的相邻节段之间的接缝附近；

                                              预应力筋管道不直的影响

      第三类底板的横向裂缝出现在后张法预应力混凝土连续箱梁底板齿块后方区域，往往伴随出现腹板的斜裂缝。

                             混凝土齿块和箱梁底板混凝土隔离体受力示意图

      现浇钢筋混凝土连续箱梁底板横向裂缝的出现属于正常受力裂缝，但若箱梁内有积水且沿裂缝渗出，则对箱梁的耐久性有较大影响。
      第二类预应力混凝土箱梁节段接缝附近的底板裂缝，是由于波纹管走形引起的，对箱梁结构受力影响不大。
      预应力混凝土箱梁齿块后的底板横向裂缝属于预加力作用产生的受力裂缝，初期发展很快，且裂缝宽度较大，对结构受力有一定影响。
      5）箱梁底板纵向裂缝
      在混凝土箱梁的底板下表面出现沿梁长方向的纵向裂缝，长短不一。一般多出现在混凝土箱梁的正弯矩作用区段（合拢区段较常见），也会出现在箱梁底板齿块附近。

                                  合拢段箱梁的底板纵向裂缝

                                     合拢段箱梁的底板纵向裂缝
      预应力混凝土箱梁出现底板上的纵向裂缝对箱梁受力特性有一定的影响，主要是混凝土箱梁在横向的 抗弯刚度与抗扭刚度下降。
      箱梁合拢段的底板表面纵向裂缝出现，其后果是底板混凝土分层、剥离崩坏，对桥梁结构安全性造成威胁。
      6）箱梁顶板纵向裂缝
      混凝土箱梁顶板下表面沿箱梁跨径方向的纵向裂缝。

      一种是纵向裂缝延伸较长，往往在箱梁的跨中区段和接近支座部位箱梁区段。

      另一种是在节段悬臂浇筑混凝土箱梁的节段分界线之间，纵向裂缝起始于节段接缝处，平行有1~3条，但纵向裂缝延伸不超过另一节段接缝。

      箱梁顶板混凝土纵向裂缝，确为箱梁横向受力产生的裂缝，则对箱梁的结构使用有较大影响。
      箱梁顶板混凝土纵向裂缝，若纵向裂缝贯穿顶板厚度（可由纵向裂缝处是否有渗水痕迹判断），则对混凝土箱梁耐久性有影响。