常见装配式混凝土结构有空心板梁桥、T梁桥、小箱梁桥以及组合梁桥等,上部结构主梁间主要通过剪力铰、湿接带、横隔板、小盖板等部件横向连成整体,以达到共同受力的目的。若横向联系失效,将造成荷载横向分布不均,甚至单梁受力,很容易引发主梁断裂,桥面垮塌。
空心板梁桥断梁事故
槽形梁桥坍塌事故
1 空心板梁桥
空心板梁桥上部结构主要横向联系部件为剪力铰,预防其失效的主要措施有:
设计:①改进铰缝形式,将小铰缝改为大铰缝。②铰接法改刚接法,提高主梁间横向连接刚度。
小铰缝梁 大铰缝梁
刚接梁法示意图
刚接板梁
施工:①采取对板梁侧面充分凿毛、洒水湿润等措施,保证铰缝混凝土与空心板梁侧面粘结牢靠。②浇筑铰缝混凝土时,要使用小直径振捣棒进行充分振捣。
空心板梁侧面凿毛
混凝土凿毛机
管养:①重视日常养护,发现铰缝对应桥面出现纵向裂缝时,及时灌缝封闭,并定期观察裂缝发展情况。②发现剪力铰损坏失效时,需及时组织专项修复,维修前可采取桥面加铺钢板等临时性保护措施。③对于既有装配式空心板梁桥,为防止剪力铰破坏失效,可事先在梁间缝内灌注结构胶将主梁连成整体,进行预防性加固。
临时保护措施——桥面铺设钢板
a.铰缝钢筋修复 b.梁顶种植剪力钉
c.桥面铺装布置双层钢筋网 d.浇筑水泥混凝土
剪力铰修复工艺流程
2 T梁桥和小箱梁桥
T梁桥和小箱梁桥上部结构主要横向联系为横隔梁及湿接段,预防其失效的措施有:
设计:改进横隔梁连接方式,尽量设计成湿接头,适当加大连接刚度,大跨径梁桥应设置多道横隔梁。
施工:预制和架设T梁时,严格检查横隔梁模板的位置、尺寸及角度,确保横隔梁对齐,浇筑混凝土要充分振捣。
养修:①在湿接带内增设横向吊筋,桥面铺装布置双层钢筋网。②采用增大截面法对预埋钢板式横隔梁进行改造加固。
湿接带增设吊筋 桥面铺装设双层钢筋网
增大截面法加固横隔梁
3 组合梁桥(该节有一个动画,设计一个电视机位)
组合梁桥上部结构常见形式有槽形梁+小盖板结构、工字梁+小盖板(微弯板)结构,其横向联系为小盖板(微弯板)及小盖板(微弯板)与主梁企口连接。
由于组合梁存在整体性差、小盖板(微弯板)强度低等缺点,上世纪80年代以后,设计上已基本不再采用此类结构,故在役组合梁横向联系失效预防应主要从管养方面着手,建议对组合梁桥面板进行改造,拆除既有组合梁盖板结构,采用吊模技术现浇整体桥面板。
吊模板(顶面) 吊模板(底面)
槽形梁改造前 槽形梁改造后