———多聯(lián)混凝土連續(xù)彎箱梁橋病害成因1、橋梁偏移概況

廣東省茂湛高速大路茂名互通立交位于茂名市坡心鎮(zhèn)，系高速大路與高水一級大路交叉，是茂名市的一個重要出入口，其中某匝道橋跨越高水線，橋跨組合為4×20m+（30m+40m+30m）+3×20m，雙向四車道，橋面寬16nl（組合為0．5m+7．25m+1．0m+7．25m+0．5m），橋面為水泥混凝土鋪裝。橋下凈空約為5m，全橋長240nl。上部結(jié)構(gòu)的第一和第三聯(lián)為鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，其次聯(lián)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，第一聯(lián)位于半徑為120m的圓曲線上，其次聯(lián)部分橋跨位于半徑為120m的圓曲線，部分橋跨位于緩和曲線段和直線段，第三聯(lián)橋跨位于直線段。第一聯(lián)與第三聯(lián)通過牛腿搭接在其次聯(lián)上。下部結(jié)構(gòu)為肋板式輕型橋臺和柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。平面布置見圖1所示。

2022年6月，檢查發(fā)覺該橋第一聯(lián)和其次聯(lián)繞固定支座發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，其次聯(lián)4號墩位置梁體最大偏轉(zhuǎn)量為19cm，該位置盆式橡膠支座的四氟板被擠出，固定支座所在墩柱（2號墩與6號墩）均消失了環(huán)向裂縫。梁體偏轉(zhuǎn)狀況見圖2所示。

2、計算分析

依據(jù)彎橋病害狀況，主要針對彎橋橫橋向偏位和支座反力進(jìn)行計算。

利用midas/civil2022建立空間模型，梁體截面中心和支座節(jié)點采納彈性連接（剛接）模擬，聯(lián)與聯(lián)之間的牛腿連接采納無質(zhì)量矩形梁單元模擬。結(jié)構(gòu)模型參見圖3。

考慮荷載工況為：自重、二期恒載、預(yù)應(yīng)力、活載（汽超20）、勻稱升降溫柔汽車離心力，其中勻稱升降溫按3O℃考慮，汽車離心力根據(jù)新規(guī)范大路I級車道荷載考慮，集中力加在第一聯(lián)與其次聯(lián)相接牛腿位置。計算結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)在橫橋向的移位對溫度荷載最為敏感，在升溫30cI=荷載下，第一聯(lián)與其次聯(lián)相交位置橫向爬移量為54mm（圖4），其余荷載對該橋的橫橋向影響較小。

計算最不利荷載組合下的支反力見表1。

3、病害成因分析

從計算結(jié)果可以看出，在溫度荷載作用下，結(jié)構(gòu)在第一聯(lián)與其次聯(lián)相交位置處的最大變形為5.4cm，遠(yuǎn)小于檢查結(jié)果19cm；結(jié)構(gòu)支反力內(nèi)外支座差異不大，未消失支座脫空現(xiàn)象（未消失支座負(fù)反力現(xiàn)象）。分析算值的一個主要緣由。

3）本橋的構(gòu)造是將第一聯(lián)橋通過牛腿的方式搭在其次聯(lián)橋上，設(shè)計在該位置間隙是4cm。由于早期施工時沒有充分意識到該間隙的重要性（設(shè)計也并非根據(jù)不同的溫度狀況給出間隙量），許多施工時的雜物以及澆注伸縮縫剛性帶時的混凝土掉落在間隙內(nèi)，填塞了間隙，當(dāng)外部溫度上升時，彎橋產(chǎn)生伸長，使得第一聯(lián)橋與其次聯(lián)橋在搭接位置頂死，導(dǎo)致橋梁橫向滑移量增大。

4、結(jié)論與建議

1）由于施工時支座放置的不正確，導(dǎo)致了彎橋的滑移現(xiàn)象，又由于沒有充分意識到滑移的不行逆性和搭接位置間隙的重要性，使該彎梁外滑移量高達(dá)l9cm；

2）在進(jìn)行彎橋支座設(shè)計時，應(yīng)保證每個墩柱位置有橫向限位支座，阻擋彎橋的爬移，但橫向限位支座不宜多設(shè)，避開梁體產(chǎn)生過大的溫度次內(nèi)力；

3）按現(xiàn)有支座的結(jié)構(gòu)，彎橋的滑移是不完全可逆的，只有在設(shè)計構(gòu)造和約束上掌握其位移量，才能夠做到阻擋彎橋過大滑移的現(xiàn)象發(fā)生；

4）對于多聯(lián)彎梁橋來說，聯(lián)與聯(lián)搭接位置（不管是以何種構(gòu)造進(jìn)行搭接）必需預(yù)留足夠的間隙，其量值建議根據(jù)梁體最大伸長量+轉(zhuǎn)動量在順橋向的重量來進(jìn)行設(shè)置，同時，充分考慮到施工以及溫度的因素；

5）雙柱墩結(jié)構(gòu)保證了彎橋在荷載組合工況下不消失負(fù)反力，是值得確定的一種彎橋下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式。

1、橋梁偏移概況

廣東省茂湛高速大路茂名互通立交位于茂名市坡心鎮(zhèn)，系高速大路與高水一級大路交叉，是茂名市的一個重要出入口，其中某匝道橋跨越高水線，橋跨組合為4×20m+（30m+40m+30m）+3×20m，雙向四車道，橋面寬16nl（組合為0．5m+7．25m+1．0m+7．25m+0．5m），橋面為水泥混凝土鋪裝。橋下凈空約為5m，全橋長240nl。上部結(jié)構(gòu)的第一和第三聯(lián)為鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，其次聯(lián)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，第一聯(lián)位于半徑為120m的圓曲線上，其次聯(lián)部分橋跨位于半徑為120m的圓曲線，部分橋跨位于緩和曲線段和直線段，第三聯(lián)橋跨位于直線段。第一聯(lián)與第三聯(lián)通過牛腿搭接在其次聯(lián)上。下部結(jié)構(gòu)為肋板式輕型橋臺和柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。平面布置見圖1所示。

2022年6月，檢查發(fā)覺該橋第一聯(lián)和其次聯(lián)繞固定支座發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，其次聯(lián)4號墩位置梁體最大偏轉(zhuǎn)量為19cm，該位置盆式橡膠支座的四氟板被擠出，固定支座所在墩柱（2號墩與6號墩）均消失了環(huán)向裂縫。梁體偏轉(zhuǎn)狀況見圖2所示。

2、計算分析

依據(jù)彎橋病害狀況，主要針對彎橋橫橋向偏位和支座反力進(jìn)行計算。

利用midas/civil2022建立空間模型，梁體截面中心和支座節(jié)點采納彈性連接（剛接）模擬，聯(lián)與聯(lián)之間的牛腿連接采納無質(zhì)量矩形梁單元模擬。結(jié)構(gòu)模型參見圖3。

考慮荷載工況為：自重、二期恒載、預(yù)應(yīng)力、活載（汽超20）、勻稱升降溫柔汽車離心力，其中勻稱升降溫按3O℃考慮，汽車離心力根據(jù)新規(guī)范大路I級車道荷載考慮，集中力加在第一聯(lián)與其次聯(lián)相接牛腿位置。計算結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)在橫橋向的移位對溫度荷載最為敏感，在升溫30cI=荷載下，第一聯(lián)與其次聯(lián)相交位置橫向爬移量為54mm（圖4），其余荷載對該橋的橫橋向影響較小。

計算最不利荷載組合下的支反力見表1。

3、病害成因分析

從計算結(jié)果可以看出，在溫度荷載作用下，結(jié)構(gòu)在第一聯(lián)與其次聯(lián)相交位置處的最大變形為5.4cm，遠(yuǎn)小于檢查結(jié)果19cm；結(jié)構(gòu)支反力內(nèi)外支座差異不大，未消失支座脫空現(xiàn)象（未消失支座負(fù)反力現(xiàn)象）。分析算值的一個主要緣由。

3）本橋的構(gòu)造是將第一聯(lián)橋通過牛腿的方式搭在其次聯(lián)橋上，設(shè)計在該位置間隙是4cm。由于早期施工時沒有充分意識到該間隙的重要性（設(shè)計也并非根據(jù)不同的溫度狀況給出間隙量），許多施工時的雜物以及澆注伸縮縫剛性帶時的混凝土掉落在間隙內(nèi)，填塞了間隙，當(dāng)外部溫度上升時，彎橋產(chǎn)生伸長，使得第一聯(lián)橋與其次聯(lián)橋在搭接位置頂死，導(dǎo)致橋梁橫向滑移量增大。

4、結(jié)論與建議

1）由于施工時支座放置的不正確，導(dǎo)致了彎橋的滑移現(xiàn)象，又由于沒有充分意識到滑移的不行逆性和搭接位置間隙的重要性，使該彎梁外滑移量高達(dá)l9cm；

2）在進(jìn)行彎橋支座設(shè)計時，應(yīng)保證每個墩柱位置有橫向限位支座，阻擋彎橋的爬移，但橫向限位支座不宜多設(shè)，避開梁體產(chǎn)生過大的溫度次內(nèi)力；

3）按現(xiàn)有支座的結(jié)構(gòu)，彎橋的滑移是不完全可逆的，只有在設(shè)計構(gòu)造和約束上掌握其位移量，才能夠做到阻擋彎橋過大滑移的現(xiàn)象發(fā)生；