常見裝配式混凝土結構有空心板梁橋、T梁橋、小箱梁橋以及組合梁橋等,上部結構主梁間主要通過剪力鉸、濕接帶、橫隔板、小蓋板等部件橫向連成整體,以達到共同受力的目的。若橫向聯系失效,將造成荷載橫向分布不均,甚至單梁受力,很容易引發主梁斷裂,橋面垮塌。
空心板梁橋斷梁事故
槽形梁橋坍塌事故
1 空心板梁橋
空心板梁橋上部結構主要橫向聯系部件為剪力鉸,預防其失效的主要措施有:
設計:①改進鉸縫形式,將小鉸縫改為大鉸縫。②鉸接法改剛接法,提高主梁間橫向連接剛度。
小鉸縫梁 大鉸縫梁
剛接梁法示意圖
剛接板梁
施工:①采取對板梁側面充分鑿毛、灑水濕潤等措施,保證鉸縫混凝土與空心板梁側面粘結牢靠。②澆筑鉸縫混凝土時,要使用小直徑振搗棒進行充分振搗。
空心板梁側面鑿毛
混凝土鑿毛機
管養:①重視日常養護,發現鉸縫對應橋面出現縱向裂縫時,及時灌縫封閉,并定期觀察裂縫發展情況。②發現剪力鉸損壞失效時,需及時組織專項修復,維修前可采取橋面加鋪鋼板等臨時性保護措施。③對于既有裝配式空心板梁橋,為防止剪力鉸破壞失效,可事先在梁間縫內灌注結構膠將主梁連成整體,進行預防性加固。
臨時保護措施——橋面鋪設鋼板
a.鉸縫鋼筋修復 b.梁頂種植剪力釘
c.橋面鋪裝布置雙層鋼筋網 d.澆筑水泥混凝土
剪力鉸修復工藝流程
2 T梁橋和小箱梁橋
T梁橋和小箱梁橋上部結構主要橫向聯系為橫隔梁及濕接段,預防其失效的措施有:
設計:改進橫隔梁連接方式,盡量設計成濕接頭,適當加大連接剛度,大跨徑梁橋應設置多道橫隔梁。
施工:預制和架設T梁時,嚴格檢查橫隔梁模板的位置、尺寸及角度,確保橫隔梁對齊,澆筑混凝土要充分振搗。
養修:①在濕接帶內增設橫向吊筋,橋面鋪裝布置雙層鋼筋網。②采用增大截面法對預埋鋼板式橫隔梁進行改造加固。
濕接帶增設吊筋 橋面鋪裝設雙層鋼筋網
增大截面法加固橫隔梁
3 組合梁橋(該節有一個動畫,設計一個電視機位)
組合梁橋上部結構常見形式有槽形梁+小蓋板結構、工字梁+小蓋板(微彎板)結構,其橫向聯系為小蓋板(微彎板)及小蓋板(微彎板)與主梁企口連接。
由于組合梁存在整體性差、小蓋板(微彎板)強度低等缺點,上世紀80年代以后,設計上已基本不再采用此類結構,故在役組合梁橫向聯系失效預防應主要從管養方面著手,建議對組合梁橋面板進行改造,拆除既有組合梁蓋板結構,采用吊模技術現澆整體橋面板。
吊模板(頂面) 吊模板(底面)
槽形梁改造前 槽形梁改造后