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桥梁模板盖梁裂缝状态及裂缝产生原因

    根据检测结果发现,虽然桥梁模板盖梁的混凝土强度满足要求,但桥梁模板盖梁或多或少存在竖向裂缝,其中拱上立柱桥梁模板盖梁的裂缝分布较多,长度介于o.loo.s7m,最大宽度为0.78mm,其中某桥梁模板盖梁的裂缝分布位置及对应的钢筋网布置图如图2所示。部分桥梁模板盖梁混凝土表面存在水蚀劣化现象,主拱跨拱肋、横向联系、立柱钢管内均存在脱空现象,多处边板与限位挡块抵死,存在一定的支座脱空和剪切变形。此外,在桥梁外观检测时发现,拱圈存在不同程度下挠,且各立柱下挠值存在差异,最大下挠12cm,最小3cm,设计要求最大偏差不超过6cm。立柱桥梁模板盖梁裂缝是多因素作用的结果,目前来看尚不威胁桥梁安全,但随着周围环境各种因素的作用,或导致裂缝宽度不断加大,是桥梁运营安全的一大隐患。
    经检测发现,拱上2号立柱对应的桥梁模板盖梁裂缝较多,同时,立柱最高,横向联系较多,相应地其桥梁模板盖梁产生裂缝的影响因素也较多,因此以此立柱为例来分析本桥拱上立柱桥梁模板盖梁裂缝的产生原因。
    裂缝的产生是多方面因素共同作用的结果,在裂缝发展初期应及时分析产生裂缝的主要原因,在后期养护阶段予以重视,进行必要的加固,利用桥梁有限元计算软件Midas/Civil对2号立柱桥梁模板盖梁进行模拟计算,建立有限元模型如图3所示。
    针对本桥梁检测结果,按照原设计进行计算,考虑设计荷载作用下对桥梁模板盖梁受力进行验算,同时考虑运营时各环境因素的作用,温度变化按升温200C、降温25℃计,拱圈沉降按照横桥向作用立柱沉降不一致考虑,此处取lcm,从以下工况分析桥梁模板盖梁的裂缝成因:1工况一:恒载;2)工况二:恒载+活载;3工况三:恒载+活载+温度作用;4)工况四:恒载+活载+温度作用+拱圈下挠。
    按照原设计要求,桥梁模板盖梁配置相应普通钢筋,同时施加相应荷载,验算结果表明:
    工况一、二对应的荷载作用下,桥梁模板盖梁的最大拉应力分别为O.SMPa, 1.SMPa,而C30混凝土的抗拉设计值为1.39MPa,活载单独作用下的最大拉应力为1.3MPa,拉应力出现在桥梁模板盖梁顶部,与图2中所示裂缝现场检测结果一致。按现场检测和设计图纸可初步判断,裂缝原因可能是桥梁模板盖梁顶部的突变位置出现应力集中导致,图2支座下所布钢筋网中的纵向钢筋在桥梁模板盖梁突变部位并未连续布置,出现断开,这可能是导致此处拉应力超限、出现较多裂缝的原因。www.qlmb.net

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