簡介：橋梁單板受力原因及預防措施

　　關(guān)鍵字：道路橋梁受力板

　　分析的橋梁單板受力的一般規(guī)律為：1、由于重車車速慢，很少占用超車道，使行車道部分的開裂頻率遠大于超車道部分。2、重輪直接作用在梁板導致位于行車道輪跡部位的梁板更容易產(chǎn)生單板受力。3、實心板比空心板更容易出現(xiàn)單板受力。這是由于實心板的梁高通常比空心板小，鉸紋受剪面積也小，在輪載相同的情況下，剪切作用更為明顯。4、跨徑小的橋梁發(fā)生單板受力的幾率更高。因為跨徑小，梁高小，鉸縫受剪面積小，故剪切效應更為顯著。5、橋面滲水者不不滲水者更容易發(fā)生。這是水分和除雪滲鹽對混凝土的腐蝕作用所致，尤其使冬季的凍融作用，也有些情況是先剪裂以后才引起滲水的。6、橋面鋪裝層較厚者單板受力較少，它得益于輪載傳力面積的擴散效果。7、水泥混凝土的抗剪能力遠大雨瀝青混凝土，對應敵的擴散作用較大，在橋面厚度相同的情況下，水泥混凝土鋪裝比瀝青混凝土要好些。8、支座頂為濕接頭（即現(xiàn)澆混凝土）的優(yōu)于預制梁板直接壓設在橡膠支座上的。每塊預制板通常都設四個支座，施工中很難保證四個支座受力完全一致。橡膠支座上有一個較大的接觸面，施工時即使是同一支座，也難以保證接觸面全面與梁板底面緊密接觸，造成受力不勻，給梁端受剪留下隱患。

　　形成單板受力的原因分析：從根本上說，作者認為，是由于板間絞縫被剪斷所致。其產(chǎn)生的原因可以從設計、施工和使用三個方面來分析。其中使用方面的原因即車輛等的荷載超過設計值，尤其是集中荷載（例如車輛的單側(cè)輪組）嚴重超過設計標準。作者著重從設計和施工方面進行分析：1、設計方面的原因：車輛超載是產(chǎn)生單板受力的主要原因所在，但從設計角度來看，為什么在已出現(xiàn)單板受力的橋梁中，預制空心板頂板被壓碎的情況卻極少發(fā)生？這至少說明絞縫部位在設計方面的安全儲備遠低于頂板的設計。目前常用的預制板設計，一般都存在以下缺憾：（1）絞縫的形式不夠合理。例如梁端一定范圍的絞縫寬度只用1cm，如果再加上梁板預制和安裝就位時的誤差，使得絞縫的澆注質(zhì)量難以保障。另外，在跨中部位的絞縫形式也不盡合理，其抗剪效率不夠理想。（2）設計中沒有慮及絞縫混凝土自身的收縮作用，沒有足夠重視新舊混凝土間粘結(jié)力的弱化作用。（3）絞縫鋼筋布置太少，頂板連接鋼板抗力不足。（4）絞縫設計理論不夠完善，難以真實體現(xiàn)梁板間的實際受力狀況。從荷載的橫向分配理論可知，設計理論是按鉸接形式對單個荷載進行合格鄉(xiāng)分配的，但實際受力卻介于鉸接與剛接只，制約因素與絞縫的斷面形式和施工質(zhì)量有關(guān)。2、施工方面的原因：預制梁板的單板受力與施工質(zhì)量有著密切的關(guān)系，因為在同一條路線、同一種結(jié)構(gòu)形式的橋梁，有地發(fā)生單板受力，有的卻沒有發(fā)生，便足以說明這一問題。在施工時一般應注意如下幾個問題：（1）預制板側(cè)面應認真鑿毛，并仔細清除由于鑿毛而產(chǎn)生的松動混凝土塊，以增強新舊混凝土間的粘結(jié)和抗剪能力。（2）絞縫混凝土澆注前，應對梁體側(cè)面進行灑水濕潤，以保證新舊混凝土間的良好結(jié)合。（3）絞縫混凝土務必灌滿震實，并進行必的養(yǎng)護。（4）最好能夠使用防收縮或微膨脹水泥澆注絞縫混凝土。（5）梁板吊裝時，要密切關(guān)注支座受力的均衡性，切忌支座懸空。（6）絞縫混凝土未達到設計強度前，嚴禁在橋上行駛車輛等重型荷載，以免使絞縫產(chǎn)生內(nèi)傷。

　　預防單板受力的措施：解決問題的宗旨應在于防患于未然，因此應從設計方面入手，采取必要的預防措施。作者認為，除了規(guī)范運輸以外，從以下三方面考慮，便可基本消除單板受力的弊端：1、對于小跨徑的橋梁，盡量設計成整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。2、在預制板的跨中和兩端設計橫隔暗梁，以加強相鄰梁體間的聯(lián)結(jié)作用。絞縫響應部位的鋼筋也須予以加強。3、對預制板橫向預應力筋。因為預制板（多數(shù)為空心板）的跨徑一般讀在20m以下，所以橫向預應力筋的設置一般只在跨中和兩端共設三道即可。其中兩端的橫向預應力筋，除了加強絞縫的抗剪能力外，尚有克服支座不均勻變形方面的的作用。但對于現(xiàn)澆接頭的一端，因為支座受力基本一致，如果不會出現(xiàn)支座本身質(zhì)量問題的話，不設橫向預應力筋也可以。絞縫的抗剪強度除了混凝土質(zhì)量以外，在很大程度上取決于新舊混凝土間的粘結(jié)力和摩阻力，，其中摩阻力=垂直力×摩阻力系數(shù)，由此可見，設置橫向預應力（即上式中的垂直力）可以大大增強絞縫的抗剪強度。另外，橫向預應力的作用還有助于提高絞縫混凝土本身的抗剪能力，對絞縫混凝土本身的收縮也極為有利（預應力筋本身也具有一定的抗剪能力）。因此，設置橫向預應力即抓住了問題的關(guān)鍵。增加橫向預應力后，可能會改變活載的橫向分布模式，但這種改變是向固結(jié)方向的偏移，即有利于提高橋梁的總體承載能力。以預制空心板為例，增加橫向預應力后，如果按橋梁頂寬13.5m計，每道預應力所增加的費用約為2000元，投資增加比重較小。

　　設置預應力應注意的事項：1、設計應注意的事項：（1）設計位置宜選在跨中，伸縮縫兩側(cè)是否設置應酌情考慮。（2）對于斜交角度不大的橋梁，預應力軸線宜垂直于跨中線。但對于斜交較大的橋梁（例如斜交300~450），則預應力方向應服從于伸縮縫方向（即與伸縮縫年平行），封錨突塊就會變的較大。（3）在預應力位置，空心板的內(nèi)腔必須設置橫隔板，用于承受預應力，并向相鄰板塊傳遞預應力，防止側(cè)板在錨頭處被壓破。（4）預應力的預留孔道應適當放大，以便施工操作。（5）空心板的側(cè)面在絞縫處不必進行特殊設計，也沒有比喲設置孔道連接件。2、施工應注意的事項：（1）管道定位必須準確，以防穿束困難。（2）由于空心板的內(nèi)腔被預應力隔板隔斷，故如果采用充氣膠囊做內(nèi)模，則每片梁必須用兩個膠囊，并應在端隔板預留一個孔洞，用于放氣抽出膠囊。（3）澆筑絞縫混凝土前，應有凝固在絞縫處形成孔道的可靠措施，例如使用小型充氣膠囊。（4）預應力張拉采用單端張拉。由于預應力筋較短，故務必保證張拉質(zhì)量，防止出現(xiàn)假錨現(xiàn)象。（5）由于橫向預應力為后張法而錨頭外露，故應采取嚴密措施保證封錨頭外露，故應采取嚴密措施保證錨混凝土的外觀質(zhì)量。