大跨连续梁连续刚构桥常见病害
浅析大跨预应力混凝土连续刚构常见病害
浅析大跨预应力混凝土连续刚构常见病害摘要从设计和施工以及材料方面,简要分析大跨预应力混凝土连续刚构的一些常见病害及其原因。
关键词连续刚构;病害;主跨下挠;裂缝预应力混凝土梁式桥是公路桥梁中最常用的桥型。
其跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
随着我国桥梁建设技术的不断发展,建造大跨径梁式桥已成必然趋势。
但是,这些大跨径的梁式桥建成之后,难免会出现挠度,包括弹性挠度、徐变挠度,以及预应力损失、松弛引起的下挠。
一旦挠度过大,特别是下挠与开裂同时出现时,病害就产生了。
跨度越大,病害就越多。
跨径80~100m以下梁桥,病害较少;跨径100~160m的桥梁病害多些;跨径160m以上的梁桥,病害严重。
预应力混凝土土梁式桥,主要是指连续梁、连续刚构和刚构—连续组合体系桥梁。
自20世纪初80年代末以来,我国梁式桥的发展迅速,形势喜人。
虎门大桥辅航道桥连续刚构主跨270m,于1997年建成通车,曾居世界首位达一年半之久。
我国在预应力混凝土连续刚构桥梁的建设中,已步入了世界先进行列。
在肯定成绩的同时,也应当看到有一部分梁式桥存在一些缺陷,甚至可以说问题不少,在建成后不长时间即损坏,甚至成为危桥。
当前运营中的大跨连续刚构桥梁存在的两大缺陷:一是跨中下挠,二是梁上裂缝。
对于后者,主要为斜裂缝和纵向裂缝,也涉及垂直裂缝和底板保护层裂缝。
1常见病害及原因分析1.1主跨中下挠主跨跨中下挠在大跨预应力混凝土连续刚构中普遍存在。
国内已建的众多大跨预应力混凝土连续刚构均存在不同程度的跨中下挠现象(见表1)。
主跨270m 的虎门大桥辅航道桥,至2003年,已下挠22cm。
该桥立模高程的确定,没有逐节段地计入混凝土收缩徐变的影响,而是参照了洛溪大桥建成后3年下挠6cm的实测数据,预留了10cm的徐变预拱度。
大跨预应力混凝土连续刚构主跨下挠的主要原因有:1)对混凝土收缩徐变的影响程度及长期性估计不足。
高墩大跨连续刚构桥的病害及其对策措施
高墩大跨连续刚构桥的病害及其对策措施摘要：本文将针对这些出现的常见问题进行阐述分析，并对造成的桥体危害提出相应的对策措施。
关键词：连续刚构桥；危害；对策措施Abstract: This article described these common problem and point out some countermeasures for bridge and caused harm.Key words: continuous rigid frame bridge; hazards; countermeasures中图分类号：U448.23 文献标识码：A文章编号：连续刚构桥的常见问题产生的原因及其病害目前，国内连续刚构桥的发展迅速，相关技术也比较成熟。
在桥梁工程领域广泛应用预应力计算体系，使得桥梁在性能、造价成本、安全系数等各方面都相对优于其他桥梁体系。
但在实际使用中仍出现诸多显著的病害。
（一）桥体跨中下挠。
1.对混凝土的收缩认识不到位。
很多桥梁在施工完成后，主梁的混凝土收缩造成桥体跨中下挠。
但现役的连续刚构桥出现，正常下挠后，再出现严重的下挠。
在桥梁建设前期，没有充分认识到混凝土的徐变性具有极大的随机性，造成混凝土预应力的损失使得桥梁的刚度下降。
从而桥梁出现桥体下挠的病害。
在连续刚构桥的设计之初，设计者一般为了减轻主桥梁的自重，都会在桥梁施工时使用高强度的薄板作为主梁。
而其实，在实际的数据中可以知道，加载的时间限制对桥梁混凝土的徐变度也有非常大的影响，桥梁的主梁一般在3天后就开始桥体预应力的加载，形成桥梁的整体。
于是由于浇筑凝固期时间缩短的缘故，使得混凝土的徐变的量增大，桥体的主梁下挠严重。
2.桥梁在前期设计中，计算的模型不够完善。
对桥梁在不同部位温差的考虑也是影响预应力的损失的因素。
目前国内在温差模型上采用三角模型，而该模型在理论值和实际测量值存在较大差距。
经一些国外桥梁专家分析：桥梁的温度分布呈现出非线性的分布，箱梁出现顶板的温度高于底板的温度现象。
大跨径连续梁桥病害成因分析及加固设计探讨
大跨径连续梁桥病害成因分析及加固设计探讨摘要：随着我国经济的飞速发展，我国的桥梁事业也得到发展，桥梁作为我国重要的交通枢纽之一，越来越被人们所重视。
连续梁桥技术因其具有的受力均匀、整体性好、节省材料,安全度高等优点广泛应用于我国中跨径和大跨径的桥梁建设项目中。
本文分析了大跨径连续梁桥的一些常见病害及其加固措施。
关键词：连续梁；病害分析；桥梁加固一、常见病害1、主跨跨中下挠预应力混凝土连续梁式桥运营阶段所产生的持续下挠是一个较普遍的现象,尤其是大跨径梁式桥,如表l所示。
这主要是由预应力损失和混凝土收缩徐变估计不足引起的,严重时甚至会发生跨桥。
如科罗.巴岛桥是一座跨中带铰的3跨连续预应力混凝土刚架桥,其跨径组合为72m+24lm+72m,是当时世界上同类桥梁中跨径最大者。
1978年建成通车,通车后不久就产生了较大的挠度,到1990年,其挠度达到1.2m。
后来采用体外索施加预应力,使主跨中央挠度减小。
1996年7月加固结束,加固处理后不到3个月就发生了倒塌事故。
表1国内外典型连续钢构桥长期变形表2、梁体开裂预应力混凝土连续梁式桥的梁体开裂也是一个很严重的问题，主要表现在施工过程中的裂缝及运营阶段产生的裂缝，两者机理稍有差别。
在施工过程中，裂缝的产生主要是由于混凝土收缩或构造不合理产生，一般有两种情况：不同龄期混凝土收缩裂缝以及预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝。
由于各个构件混凝土浇注时间不同，早期浇注的混凝土将对新浇注混凝土的收缩产生约束从而引起裂缝。
这类裂缝一般有以下几种：①墩身与承台交界处的竖向裂缝；②1号块与0号块之间接缝附近的纵桥向裂缝（主要在顶底板）；③腹板分层浇筑接合面处竖向接缝；④人孔附近等。
预应力布置不合理或者施工偏差造成的裂缝主要有：①顶板横向裂缝；②预应力锚头附近的裂缝；③曲线底板的分层劈裂等。
运营阶段所产生的裂缝主要有顶板纵向裂缝、腹板斜向裂缝、底板横向裂缝和底板纵向裂缝等。
大跨度混凝土连续梁桥的病害成因分析
大跨度混凝土连续梁桥的病害成因分析连续体系桥梁又可以分为连续梁桥与连续刚构桥，但是由于两者在跨越能力、受力特点与施工方法上较为接近，因而表现的病害形式也具有一定共性。
在我国，对于单跨跨度超过60 m的混凝土连续桥梁，经常采用滑移支架或挂蓝逐段浇筑成形，利用这两种方法施工的桥梁不仅施工过程中的结构体系与成桥时有明显区别，而且在施工过程中结构体系、荷载类型与量值等反复变化，加之施工周期较长，不确定性因素多，因而在大跨度混凝土连续桥梁上出现了变形过大、混凝土开裂等病害现象。
相关单位对180座已经出现病害的该类桥梁进行了统计分析，发现该类桥梁病害现象较为严重。
为此，针对国内数十座出现病害桥梁的相关资料进行了分析，进一步总结了病害在时间与空间上的发展规律与趋势，分析了病害形成机理，提出若干控制病害发生的措施。
1、跨中挠度过大与腹板斜向开裂大跨度连续体系桥梁的长期变形一般较大，在我国的桥梁设计规范中规定：当预应力导致的长期变形小于结构自重以及部分活荷载导致的长期变形时，需要事先设置一定的预拱度来抵消这种变形，从而保证桥梁长期运营后的线形平顺。
但根据报道，我国大量该类桥梁在建成通车一段时间后，跨中出现严重的梁体下挠，L/4跨径附近的箱梁腹板出现斜向裂缝，桥梁线形不顺，刚度降低，给行车带来麻烦，造成安全隐患(见表1)。
从表1可见，出现挠度过大的预应力桥梁一般具有以下几个特点：a．桥梁实际挠度一般远远大于按照规范计算的预测值，表2为国内某咨询单位对多座桥梁长期变形计算得到的预测值，对比表1与表2可见，主跨在120～230m之间跨中挠度最大值不超过8cm，而实测值均在16cm以上；b.挠度过大与腹板斜向裂缝具有共生性，即在出现挠度过大的桥梁无一例外地出现腹板开裂现象，部分桥梁也出现底板横向裂缝与纵向裂缝；c．大多数桥梁L/8到3L/4之间腹板斜向裂缝呈现上宽下窄特征，位置靠近腹板的上托板，裂缝与水平夹角一般为15～35，靠近跨中部位腹板裂缝则基本呈水平形状。
大跨度连续刚构桥典型病害成因分析及应对措施
（ １） 混凝土由多种地方性材料配制而 成， 施工过程中对混凝土原材料的选择及 拌合、浇注控制不严， 再加上施工各方片面 追求高强度而忽视混凝土的综合性能指 标， 导致混凝土的品质达不到设计的要求。
（ ２） 箱梁的腹板承受各种荷载组合下 的主拉应力或主压应力， 腹板的厚度较设 计厚度减薄将进一步恶化腹板斜截面的抗 剪能力， 甚至会导致腹板开裂。因此， 施工 过程中因模板安装不好导致的腹板厚度过 薄将直接影响到腹板的抗裂性能， 过厚又 增加了悬臂箱梁的重量。
３ 大跨度连续刚构病害应对措施
大跨度连续刚构病害的应对措施应分 为两个方面： 即新建桥梁的设计对策及已 有病害桥梁的加固措施。 ３．１ 新建桥梁设计对策
（ １） 改善主梁断面设计方式。按零弯矩 或少弯矩设计主梁断面， 以利于减小连续 刚构的徐变挠度。
（ ２） 改善纵向预应力束的布置方式。跨 内纵向预应力束下弯到箱梁截面中心附 近、边梁现浇段配置曲线预应力束以提供 较大的预剪力， 使得腹板的主拉应力有较 大的改善。
从已加固的一些连续刚构桥中发现， 孔道的压浆有时不饱满， 存在着一些孔隙， 有的则浆体分离， 孔道一经戳破即有水流 出， 处于这样孔道中的预应力束肯定会发 生锈蚀， 导致有效预应力的降低， 不但会引 起梁体下挠， 而且有可能出现受弯竖向裂 缝， 也降低了抗主拉应力的能力。 ２．１．２ 箱梁开裂问题
浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施
浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施摘要：本文对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及成因进行了分析，针对各病害提出了可行的控制方法。
或可为该类桥梁的设计施工提供参考。
关键词：预应力混凝土，连续刚构，病害，控制措施。
1常见病害通过调查,我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中，常见的病害主要有以下几种:(1) 跨中挠度过大；(2) 箱梁梁体产生裂缝；(3) 墩顶0#块开裂；(4)桥墩(或塔墩)靠承台区段的竖向裂缝。
2跨中挠度过大的成因分析及控制措施跨中挠度过大，通常是由于梁体本身刚度不足所致，而梁体由混凝土、普通钢筋和预应力钢筋组合而成，故梁高过小、腹板厚度不足、混凝土标号不足、普通钢筋配置不足、预应力不足都会导致梁体刚度不足，进而导致跨中挠度过大。
其中，预应力配置不足可以由设计中预应力配置不足或者预应力筋应力松弛过大、混凝土收缩徐变导致预应力损失过大引起。
此外，如设置的预拱度不足，也会导致桥梁合龙后跨中挠度过大。
可通过以下方法降低跨中挠度：(1) 适当增加梁高,提高结构的承载能力(2) 设置足够的施工预拱度(3) 应力松弛的影响，增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5) 延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响(6)利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，减少挠度。
3箱梁梁体裂缝的成因分析及控制措施3.1箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝处于两施工节段之间，严重的缝宽1-2mm甚至更宽。
开裂原因：(1)悬臂浇注移动支架的整体刚度不够，浇注过程中变形大；(2)混凝土浇注程序不对：先浇注后端(紧靠前一浇注节段)，然后逐步向前端浇注，前端的荷载引起悬臂支架变形，导致后端混凝土裂开。
控制措施：(1)支架的刚度和强度必须满足施工要求，必须采用相当于实际荷载的荷载预压，除强度满足需要外，其最大挠度应小于或等于2.0cm。
大跨径连续刚构桥梁常见问题与对策的研究
径连 续刚构桥 粱在施 工过程 中常遇 的 问题 ， 并对此提 出 了相 关的对 策。 关键 词 ： 大跨 径连续 刚构桥 梁 ； 问题 ； 策 对
１常 见 害 病 一 半立方抛 物线 和二次抛物线 。采用二次抛物线 身大多为柔性墩 ，常见的有双肢薄壁墩和空心 Ｊ Ｕ 段的梁高减小 ， ４ 减小 了结构 薄壁墩。 双肢薄壁墩常用于墩身不高的情况， 墩 经过对国内已建成的大跨径连续 刚构 桥梁 可 以使箱梁 Ｉ ￣ ８ 但对克服该 区段 的主拉应力不利 。 身较 高常采用空心薄壁墩。分析大跨径连续刚 的来 看 ， 通过调查 ， 国已成的大跨径连续 刚构 自重 ， 我 设计合适可靠 的竖 向预应力 。箱梁施加竖 构 桥墩身开裂的原因 ， 由于混凝土的收缩、 均是 桥梁中 ， 的病害主要有 以下几种情况 ： 中 出现 跨 内外 而造 挠 度过大 ； 箱梁腹板 、 底板产生裂缝 ； 墩顶 梁 向预应力的主要 目的是克服主拉应力 ，竖向预 日照温差 、 温差 的影 响 ， 成表面开裂 。 应力的有效性 ， 对箱梁腹板的受力影响很大 竖 为 了减 小混凝 土的收缩 ， 增强混凝土的抗裂性 ， 段 开裂 ； 桥墩墩身裂缝。 ２裂缝形成的原因 向预应力常采用精轧螺纹粗钢筋或钢绞线 。 设计 与施工 中除 了配置足 够的受力钢筋外 ， 尚 增加纵 向预应力下弯束。由于竖 向预应力 应在主筋 的外表 面设置 防裂钢筋 网片 ，同时在 目 ， 国大跨径预应力混凝土连续梁桥 前 我 适 裂缝形成 的原因 ， 主要有 以下几方面 ： 在主桥总 的施工质量很难完全达到设计要求 ， 当增设 混凝土 中加人—定的抗 裂防水膨胀剂。 ４ ４跨 中挠度过大预防 体设计 中， 比例 、 跨径 箱梁截面尺寸的拟定不合 腹板下弯束 ，对克服腹板 内的主拉应力和剪应 理； 结构设 计抗弯剪能力不足 ； 对有预应力钢束 力有利 ，同时下弯 束应弯至截 面高度 的 ２ ， ３以 很多大跨径连续 刚构桥梁虽然在 主梁 的设 在 提 引起的附 力估计不足 ；对温度应力 的重视不 下。 中跨跨 中及悬臂中部设置横隔板 ， 高箱 计 中没有足够的预拱度 ，但在建成通车—段时 Ⅱ 够； 施工质量 不好 ， 中包括 ： 其 混凝 土浇筑 与养 梁畸变 刚度 ， 而提高箱梁受力的整体性 。 从 间后 ， 跨中均 出现不同程度 的下挠 ， 箱梁 这不但 生不好 、预应力钢柬的保护层厚度达不到谢 ｝ ． 适 当增加边跨 现浇段的底板和腹 板厚度 ， 给行车带 来麻烦 ， 而且 会使结构 开裂 、 坏 ， 破 给 要求、支架与模板变形过大、预 应力 张拉力 不 并设置 足够 的防崩钢筋 。由于受力和锚固的需 结构带来安全隐患 。 因此 ， 设计与施工 中可以 在 要， 边跨底板预应力束在边跨现浇段 向顶板方 采取 以下措施 ： 足、 灌浆不及时或其它质量问题等 。 ２ ｌ腹板剁象 原因 逢 蜥 向弯 曲， 且该处钢柬竖 弯曲线半径较小 。 钢束弯 适当增加梁高， 提高结构的承载能力。高、 腹板偏薄 ； 了竖弯束 ； 向预应力筋作 曲产生 的附 加径 向力使预应力管道下缘混凝土 跨比是影响主梁受力的主要参数，适当增加梁 取消 竖 用不如初期设计期待的好 ； 施工粗糙 ， 未达设计 承受径 向荷载 的作用 ，底板因受过大的径向力 高 ， 以提高结构的承载能力 。 可 要求 。 而容易产生崩裂。 梁高 ， 可增加 主梁的刚度 ， 改善主梁应力状 ２ ． 中底板纵 向裂缝原因分析 ２跨 合拢段 的混凝土标号提高半级或一级 。由 况 。 根据设计经验 ， 国内早期连续刚构箱梁根部 底 板厚度偏薄 ； 向普通钢筋配设不强 ； 横 张 于连续刚构桥往往具有跨度 大，施工过程存在 梁高一般为中跨 长度 的 １ ６ Ｉ８ ／ ，／ ，近期 设计的 １，１ － 拉 进行孑道灌浆 。 Ｌ 结构体 系转换 的特 点。合拢段不但是结构最薄 连续刚构桥 ，箱梁根部梁高— 般为中跨长度的 ２ ３顶板纵向裂缝原因分析 弱的部 分， 而且该部分为后浇混凝土。 箱梁合拢 １１ －１１ 。 ，６ －／７ 主梁截面箱宽与翼板宽不当 ， 向预应力 段混凝 土的浇 注 ， 横 使得结构 由原来的静定结构 设置 足够的施工预拱度。混凝土的收缩徐 钢束设置不合理；横向预应力钢束张拉时间不 转换成 了超静定结构 ，同时 由于合拢温度的影 变对挠度的影响较大， 而根据 目 前的理论， 较难 当， 造成横向预应力分布不均匀； 箱梁温度应力 响 ， 使得该部分的应力状况相对 较为复杂 ， 高 准确计算 ， 提 因此适当加大跨中预拱度， 以抵消箱 计算与实际清况不符。 混凝土的等级 ， 以提高结构的抗裂效应。 可 梁 的后期下挠 。 ３后期主梁下挠过大的原 因分 析 合理确定箱宽与悬臂翼缘 宽的比例，合理 增加底板预应力束， 并采用分批张拉， 部分 后期主梁下挠过大 的原因主要有 以下几个 设置横向预应力钢束 ，使顶板 在各种 工况情况 底板预应力束可滞后 １ 年左右的时间， 待混凝 方面 ：当前大型预应力混凝土连续刚构桥梁一 下不出现引起开裂的拉应力。适 当加强桥 面铺 土完成一定的收缩 、 变后再张拉。 徐 般采用泵送混凝土浇筑 ， 混凝土强度高 、 水灰 比 装钢筋 ， 如混凝 土桥面 ， 则应注意设置混凝士桥 在中跨底板适当设置体外备用钢束， 待需 较大 ， 各种添 加剂触 水剂 、 早强剂 、 凝剂） ， 面变形纵 向缝 的位置。 缓 多 根据计算分析 ， 合理设置 要时进行 张拉。 对 混凝土的收缩徐变特性有较大的影响 ，尤其 箱 梁桥面板横 向预应力钢束 张拉 锚固程 序 ， 分 延长 混凝土 的加载龄期 ， 减少徐变对结构 是 对混凝 土后期徐变的影响。加 载龄期对 混凝 批 张拉横 向预应力钢束 ，使横 向预应力分布趋 的影 响 ， 如工期 容许 ， 要求纵 向预应力的张拉龄 土的徐变有较大影响。预应力度 的大小对 混凝 于均匀 。 期不 少于 ７ ｏ ｄ 土的徐变有影响。 混凝土徐变变形加大 ， 预应力 ４ ２墩顶 ０ 梁段裂缝预 防 ＃ 在施工中要控制混凝土的坍落度最好在 进一步减小 了预 通过分析 ， 这些裂缝的产生主要是 由于温 １ 厘米以下， ８ 并且尽可能的延长混凝土的加载 应力度 ， 从而导致 主梁下挠变形值加大。 度内力、 主梁预加应力及混凝土收缩引起 的。 为 龄期， 并加强施工控制， 保证主梁设汁线形。 ４设计与施 工对策 了防止裂缝的产生 ， 计与施工 中可 以采取 以 设 ５结束语 从对连续阿 桥出现 问题的原 因进行分析 下措施 ： 构 虽然 连续 刚构桥不 论在设计方面还是在施 的结果来看 ， 其实这些问题在早期并不影响结 箱梁 梁段的横 隔板 的厚度不宜太厚 ， 应 工方面， 都有较为成熟的经验， 而且在国内建成 构的整体安全， 但随着时间的推移， 会逐渐降低 尽 可能与顶板 、 的刚度匹配 ， 腹板 以改善箱梁 。 较多 ， 由于 目 对连续刚构桥梁认识的局限 社 但 前 结构 的耐久性 。针对 大跨径连续 刚构桥 问题 出 梁段的受力状况。 性， 很多大跨径连续刚构桥均出现了不同程度 现的特点，在设计与施工中可以采取相应的有 由于主墩墩顶弯矩较大， 而墩、 梁交接处为 的病 害。 如何克服和尽量减少病害的产生， 目 是 效措施 ， 来克服和尽量减少问题的产生。 ２ 次施工的分 点， 使得该处受力不利 。因此箱 前在设计与施工过程中急需解决的问题。 ４ 箱梁裂缝 的预防 １ 梁 梁段 的竖 向预应力 可延伸至墩顶 以下 ５ ～ 参 考 文献 根据现有桥梁问题 的产生 ，箱梁的裂缝主 ｌｒ， Ｏ 以改善墩 、 ｅ 梁交接处的受力。 『江 滂 ． １ 】 大跨馒 连 续刚构桥 施工 关键技 术研 究 要出现在腹板、 底板和顶板 ， 板裂缝 多出现在 腹 设置足够 的底板钢筋，必要时设置临时预 【】 济大学，０６ Ｄ同 ２０． １－ ￣ ７ １ 之间 ， ４７ 底板裂缝多 出现在跨 中部位及边 应力 。在箱粱 梁段 的内、 外主筋的表面设置 【 陈浩． 高墩 连续 刚构桥 的稳定性 分析【ｌ ２ 】 大跨 Ｄ 跨现浇段。分析原因 ， 主要是腹板 内的剪应力 、 防裂 钢筋 网片， 同时箱梁 梁段的混凝土中可 西南交通大学 。 ｏ． ２ ７ ｏ 主拉应力 和局部拉应力场作用的结果 。针对 这 加入抗混凝 土开 裂的杜拉纤维或钢纤维 ，以提 【杨 军 ， 预 应力混凝 土葙梁桥常见结构裂 ２ 】 李坚． 些情况， 在设计与施工中可以采取 以下措施 ： 高结构 的抗裂性能。 缝分析与设计对策田 海公路， ９． 上 １７ ９ 选择合适的箱梁下缘曲线 。大跨径连续 刚 ４ ３桥墩墩身裂缝预防 ｆ詹建辉 ， ． 大跨度连 续刚构主梁下挠及 ４ ］ 陈卉 特 构桥多采用变截面箱粱， 底板下缘曲线常采用 根据大跨径连续刚构桥的受力特｜ ，其墩 箱梁裂缝成因分 析切 冲外公路， ０． ２５ ０
连续梁桥常见病害及对策
博士研究生专业讲座大跨度预应力混凝土连续梁、连续刚构桥常见病害及防治对策主讲：石雪飞教授学号：0510020141姓名：陈伟学院：土木工程学院桥梁工程系时间：2006，122006年12月16日下午，桥梁工程系石雪飞教授在桥梁馆一楼会议厅做了大跨度预应力混凝土连续梁、连续刚构桥常见病害及防治对策的专业学术报告，石老师渊博的学识、风趣的谈吐深深地吸引了大家，他把比较复杂的专业问题深入浅出地向大家娓娓道来，觉得受益颇深，下面是对石老师所讲的主要内容的回顾，并结合石老师所讲问题，谈一些自己的想法。
报告主要分为五个部分：PC连续梁（刚构）桥的发展、PC连续梁桥常见病害、病害的原因、处治对策和待研究的问题。
1．PC连续梁（刚构）桥的发展PC连续梁（刚构）桥是桥梁众多结构形式中运用最广泛的桥型之一，下面分别给出在世界上和中国具有里程碑意义的桥梁名称及建成年代：（1）世界上具有里程碑意义的桥梁及建成年代Worms Bridge 首创悬臂浇注施工方法1964年 Bendorf Bridge 208米1985年 Gateway Bridge 260米1998年 Stolma Bridge 301米2006年石板坡复线 340米（2）中国具有里程碑意义的桥梁及建成年代1982年重庆长江大桥 178米最大T型刚构1985年沙洋汉江桥111米连续梁首次过百1988年洛溪桥180米，第一座连续刚构1997年虎门大桥辅航道桥270米世界纪录2006年石板坡复线 340米在国内，随着经济的强大，交通工程得到前所未有的高速发展，最近20年来，修建了大量的连续梁桥和连续刚构桥，对促进交通事业的发展有重要意义。
但随着这些桥梁的建成，越来越多的问题暴露了出来。
2．PC连续梁桥常见病害PC连续梁桥中最常见的病害可分为两类：一类是裂缝，另一类是挠度。
它们存在于施工过程中，也存在于建成后的长期运营过程中。
另外还有一类病害是预应力连续梁特大桥梁体横移与支座偏位病害，以及对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。
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Ponte S.Joao
11
Skye Bridge
12
Skye Bridge
13
Confederation
马 鞍 石 嘉 陵 江 桥
其它跨径超过200米混凝土梁桥
排序
桥名
主跨(m)
桥址
6 黄石长江大桥
245 长江（湖北），中国
7 Koror-Babelthuap*
241 Toagel Channel，Palau
Hamana Bridge(浜名大桥) 240 Imagiri-Guchi，日本
江津长江大桥 8 高家花园嘉陵江桥
240 江津，重庆，中国 240 重庆，中国
龙溪河桥
240 长寿，重庆，中国
年份 1995 1977 1977 1997 1998 2000
东阳嘉陵江桥
220 北碚，重庆，中国
2001
16
黄石长江大桥
17
Koror-Babelthuap Bridge
18
Koror-Babelthuap Bridge
19
Hamana Bridge(浜名大桥)
20
江津长江大桥
21
高家花园嘉陵江桥
22
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
龙溪河桥
23
东阳嘉陵江桥
24
2 PC连续梁桥常见病害
裂缝
– 施工过程中 – 长期
下挠
节段之间高低不平
– 内模刚度不足
阶段内高低不平，横坡误差大
– 大范围超重，达到恒载4~5%，抵消 1~2Mpa预应力
3.3 施工质量问题、措施不当
分层分段问题
– 竖向分层间的不同步收缩
腹板后浇混凝土开裂，竖向裂缝
– 纵向节段间的不同步收缩
主要出现在0号与1号块，顶板纵向裂缝
3.4 汽车超重
腹板斜裂缝 底板横桥向裂缝
3.2 构造钢筋
齿板钢筋
– 锚固长度不够 – 钢筋有内折角
3.2 构造钢筋
受压板的拉筋
– 没有设拉筋 – 拉筋设置错误 – 造成底板纵向裂缝 – 严重时底板崩溃
底板分层压溃
底板分层压溃
3.3 施工质量问题、措施不当
预应力施加质量
– 纵向预应力：摩阻损失
管道不平顺 管道内漏浆
– 竖向预应力：锚口损失
锚具不垂直 锚具与垫板间有杂物
– 横向预应力管道上浮
顶板横桥向裂缝
3.3 施工质量问题、措施不当
预应力灌浆质量
– 灌浆不饱满 – 忘记灌浆 – 管道内存在水分，造成预应力钢筋锈蚀
3.3 施工质量问题、措施不当
模板刚度
– 挂篮变形无规律
总重量
潭洲大桥(125m)挠度、裂缝相关分析
几座桥梁建成后中跨下沉
2.1 施工过程中的病害
裂缝
– 顶板横向、纵向 – 腹板接缝处竖向 – 底板纵向 – 预应力锚头附近 – 底板分层劈裂（事故）
下挠
– 纵向 – 横向
某大桥裂缝和破损
预应力滑丝和飞锚
穿束工艺不当
上下联结钢筋
– 施工过程中 – 长期
腹板裂缝
汾江大桥裂缝与下挠图
跨中挠度（mm） 开裂程度
0 (1996成桥)2 0 40 80 120 160
4 桥龄(年) 6
3.9
6.8
4.6 3.7
5.05.6
8
10
0
7.7
1
2 8.5 9.4
3
200
4
240
跨中顶板裂缝 支点腹板裂缝
跨中底板裂缝 左幅挠度
5 跨中腹板裂缝 右幅挠度
中国
– 1982年 重庆长江大桥 178米 最大T型刚构 – 1985年 沙洋汉江桥111米 连续梁首次过百 – 1988年 洛溪桥180米，第一座连续刚构 – 1997年 虎门大桥辅航道桥270米 世界纪录 – 2006年 石板坡复线 330米
世界最大预应力混凝土梁桥
排序
桥名
主跨(m)
桥址
1 石板坡桥
250 重庆，中国
年份 2006 1998 1998 1997 1994 1986 1989 1999 1991 1995
1957
3
2001
石板坡桥
Stolmabrua
Raftsundet
6
虎门大桥辅航道桥
7
Gateway Bridge
Schottwien Bridge
9
黄花园嘉陵江桥
1 PC连续梁（刚构）桥的发展
世界
– Worms Bridge 首创悬臂浇注施工方法 – 1964年 Bendorf Bridge 208米 – 1985年 Gateway Bridge 260米 – 1998年 Stolma Bridge 301米 – 2006年 石板坡复线 330米
1 PC连续梁（刚构）桥的发展
3.1 设计理念
预应力度
– 全预应力 – 变形用预拱度抵消 – 问题
徐变次内力难以估计 预应力损失难以估计
3.1 设计理念
预应力完全抵消外荷载弯矩
– 好处：梁处于轴心受压状态，只有纵向变 形
– 弱点：费材料
小跨径 大跨径？截面上无法布置
3.1 设计理念
后果
– 长期挠度大 – 梁体裂缝
330 中国，重庆
2 斯托尔马桥(Stolmasundet) 301 挪威
3 拉脱圣德桥(Raftsundet)
298 Lofoten，挪威
4 虎门辅航道桥
270 珠江，中国
瓦罗德2号桥(Varodd-2)
5
门道桥(Gateway)
260 Kristiamsand，挪威 260 Brisbane，澳大利亚
Schottwien Bridge
250 Schottwien，奥地利
黄花园嘉陵江桥
250 重庆，中国
Ponte S.Joao
250 Lisbon，葡萄牙
6 Skye Bridge
250 Scotland，英国
Northumberland Bridge
250
New Brunswick ，加拿 大
马鞍石嘉陵江桥
保护层厚度过大
底板分层劈裂事故
2.2 成桥后的病害
裂缝
– 顶板纵向 – 腹板斜向 – 底板横向
下挠
– 纵向
垮桥
黄石长江大桥 245米
下挠32厘米 6000多条裂缝
虎门大桥辅航道桥跨中挠度
虎门大桥辅航道桥跨中挠度
腹板斜裂缝
Parrotts Ferry Bridge 195米
Koror-Babeldaob 240米
普通钢筋保护层厚度
3 病害的原因
设计理念
– 预应力只要使混凝土不出现拉应力 – 预应力抵消大部分恒载弯矩
构造设计错误
– 普通钢筋配筋问题
施工质量问题、措施不当
– 预应力施加质量 – 模板刚度 – 预应力灌浆质量 – 分层分段问题
汽车超重