竹園大橋西引橋裂縫原因分析與加固方案.doc

竹園大橋西引橋裂縫原因分析與加固方案 ，大橋加固方案,地震災(zāi)區(qū)需要。
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竹園大橋西引橋裂縫原因分析與加固方案 李延業(yè) 廣州市市政工程監(jiān)理公司 　　工程概況 　　竹園大橋位于茂名市區(qū)永久橋下游約1公里處，橫跨小東江，是連接河?xùn)|、河西兩城區(qū)的城市主干道橋梁。
西引橋是竹園大橋西接紅旗路、濱河南路的立交橋。
西引橋采用整體式現(xiàn)澆鋼筋砼無(wú)梁異形板結(jié)構(gòu)，平面形狀如圖1，板厚60cm，橋墩為鋼筋砼圓柱墩，直徑100cm，橋臺(tái)為鋼筋砼薄壁臺(tái)，墩臺(tái)基礎(chǔ)為鋼筋砼挖孔灌注樁，樁徑1.2m。
該橋于1997年6月28日正式通車(chē)。
　　裂縫調(diào)查 　　異形板采用滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆施工，拆模后即發(fā)現(xiàn)在異形板靠路中線(xiàn)處有兩條細(xì)微裂縫，最大裂縫寬0.1mm，通車(chē)后裂縫有所增大，最大裂縫寬度約0.5mm，有滲水現(xiàn)象，縫隙中有析出的呈乳白色的碳酸鈣，出現(xiàn)裂縫的范圍在a墩與b墩之間，通車(chē)一段時(shí)間后裂縫基本穩(wěn)定，無(wú)擴(kuò)展。
1998年5～10月，茂名石油化工公司運(yùn)輸超重大件設(shè)備，西引橋異形板用增設(shè)鋼管柱作為臨時(shí)橋墩的方法進(jìn)行加固，加固位置如圖2，鋼管柱采用條形擴(kuò)大基礎(chǔ)，木樁加固地基，在鋼管柱頂面架設(shè)工字鋼，再在工字鋼上面設(shè)置板式橡膠支座。
大件設(shè)備運(yùn)輸每次156～576噸不等，共進(jìn)行21次，超重運(yùn)輸車(chē)輛安全通過(guò)，但西引橋異形板原有裂縫擴(kuò)展，寬度0.1～3mm，貫通紅旗路方向的整個(gè)異形板，基本沿路中線(xiàn)走向，裂縫兩側(cè)部分混凝土脫落，f號(hào)臺(tái)背有被異形板頂裂的現(xiàn)象。
超重車(chē)輛過(guò)橋后的三年來(lái)，大橋能正常使用，據(jù)目前觀測(cè)的數(shù)據(jù)表明，裂縫已基本穩(wěn)定，但隨溫度的變化和汽車(chē)荷載通過(guò)橋梁而呈活動(dòng)狀態(tài)。
不過(guò)，條形擴(kuò)大基礎(chǔ)無(wú)沉降，說(shuō)明目前的大橋安全可靠，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
　　裂縫成因分析 　　產(chǎn)生裂縫的原因很多，但主要有以下幾個(gè)方面： 　　設(shè)計(jì)方面 　　異型板結(jié)構(gòu)計(jì)算力學(xué)計(jì)算模型不合理，受力假設(shè)與實(shí)際不符；其次，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠，部分配筋漏算，使沿紅旗路方向的橫向配筋不足，而且鋼筋的布置不合理。
無(wú)梁異形板為雙向受彎結(jié)構(gòu)，縱橫向均有較大彎矩，橫向鋼筋應(yīng)按受力要求計(jì)算配置，而異型板的計(jì)算比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)必須采用板單元。
經(jīng)過(guò)平面桿系有限元程序?qū)ξ饕龢虻慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)算，在荷載組合I和荷載組合II情況下，沿紅旗路裂縫寬度達(dá)到0.3和0.5mm。
再一方面，未考慮偶然荷載的使用（設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)此要求），即茂名石油公司大件設(shè)備的通行，在156～576噸之間，裂縫驗(yàn)算可達(dá)3mm。
　　異型板作為一個(gè)整體板應(yīng)該加大橫向配筋率，如果配筋率不足，為消除應(yīng)變能就會(huì)在應(yīng)力最薄弱處產(chǎn)生裂縫。
　　異型板為無(wú)梁結(jié)構(gòu)、普通混凝土構(gòu)件，設(shè)計(jì)時(shí)墩柱數(shù)量偏少，部分柱間距偏大，最大9m，這就增大了板的橫向彎矩。
　　還有設(shè)計(jì)方面欠考慮的是板的厚度，設(shè)計(jì)圖紙為0.6m，厚度的不足導(dǎo)致截面的剛度不夠。
　　施工方面 　　引橋異形板施工時(shí)整西體現(xiàn)澆，結(jié)構(gòu)上是連續(xù)的。
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則將在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。
因此，混凝土澆筑不當(dāng)最容易引起收縮裂縫。
本橋施工拆模時(shí)即發(fā)現(xiàn)板底面有裂縫。
經(jīng)分析有原材料、施工工藝和養(yǎng)護(hù)等方面的原因