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桥梁uhpc湿接缝

作者: 发布时间:2022-05-06 08:32:56点击:692

信息摘要: 桥梁uhpc湿接缝针对钢-UHPC(Ultra-highPerformanceconcrete)组合桥面板湿接缝处混凝土界面人工凿毛困难的问题,提出了环氧树脂处理、高压水枪凿毛等新的界面处理方法。为了检查涂刷环氧树脂后湿接缝的抗裂性能,如高压水枪凿除细骨料和...

针对钢-UHPC(Ultra-highPerformanceconcrete)组合桥面板湿接缝处混凝土界面人工凿毛困难的问题,提出了环氧树脂处理、高压水枪凿毛等新的界面处理方法。为了检查涂刷环氧树脂后湿接缝的抗裂性能,如高压水枪凿除细骨料和高压水枪凿除粗骨料。对UHPC湿接缝足尺模型的轴向拉伸试验进行了比较,并与无湿接缝的桥面板进行了比较。通过比较不同界面处理后UHPC的名义拉应力-应变曲线和UHPC的名义拉应力-裂缝宽度曲线,分析了三种湿接缝的开裂荷载和裂缝分布,揭示了不同界面处理下的接缝受力机制。试验结果表明,三种界面处理方法的湿接缝破坏形式相同,均为新旧混凝土界面的初始裂缝。随着荷载的增加,裂缝逐渐发展到贯通,UHPC退出工作,最终钢材被拉屈服到极限状态。界面采用环氧树脂处理。高压水枪凿除细骨料。高压水枪凿除粗骨料试件的开裂荷载为无湿接头试件的53.7%.92.2%.81.9%。与环氧树脂处理的湿接头相比,高压水枪处理的湿接头开裂较晚。裂缝发展缓慢,高压水枪凿除细骨料的界面处理方法优于高压水枪凿除粗骨料的界面处理方法。试验证实,新旧混凝土交界面是桥面板最薄弱的位置,两种高压水枪凿毛的界面处理方法都能满足实桥荷载下桥面板的抗裂强度要求。施工条件允许时,建议采用高压水枪凿除细骨料的界面处理方法。

组合梁负弯矩区混凝土易开裂的根本原因是普通混凝土抗拉强度低,后期收缩徐变效应大,内部孔隙多,必须突破普通混凝土材料的限制。UHPC具有明显的优势:

若UHPC材料用于预制中心跨径钢板组合梁负弯矩区混凝土,其优点体现在以下几点:

①发挥材料的高韧性,可解决组合梁负弯矩区混凝土易开裂的问题。

②结构耐久性优势突出。全寿命周期成本显著降低。

③简化现场施工工艺,减少现场焊接长度,减少现场作业量。

④UHPC材料早期强度高,可实现快速施工。

3.UHPC桥面修复。

桥面铺装层的破坏一直是设计师的难点。传统沥青混凝土铺装方案在长期荷载作用下难以达到设计使用寿命,特别是钢桥面铺装层,使用寿命仅为5~8年。

UHPC和沥青的结合可以很好地解决这个问题。只需在主梁上铺设一定厚度的UHPC,即可完成铺设,无需铺设防水层。施工简单快捷,可快速恢复交通,铺装层使用寿命长。(请参见以下两个案例)

四川万源跨河大桥采用超可隆桥面铺装解决方案。

在多年重载交通的负荷下,跨度69.7米的四川万源跨河大桥桥面严重损坏。2019年,桥面采用超可隆桥面铺装解决方案。通过6厘米的超可隆桥面铺装层,在不增加桥面重量荷载的情况下完成了桥面修复,大大提高了桥面的使用寿命,施工时间仅为20天。

修复后的万源跨河大桥。

四川渠县公路桥采用铺装超可隆维修方案。

由于桥面坑洞损坏较大,运输能力下降,四川渠县公路桥桥面需要修复,当时施工窗口期短。桥梁采用凿除原有普通混凝土铺装层,铺设6cm超可隆的维修方案,20天内完成桥面铺装施工。

路桥修复后通过重载车辆。

该方案的优点是:

①高强度可降低桥梁自重。

②快速恢复通车,3天后可通过80吨重载矿车。

③韧性好,能承载矿车大量通行。

四、UHPC桥面板湿接缝。

桥面板湿接缝的处理也是桥梁工程中的难点。传统的普通混凝土湿接缝设计方案存在许多问题:

1.湿接缝钢筋分布密集,使混凝土难以浇筑密实,施工难度大。

2.湿接缝宽度过大,现场工程量大。

3.湿接头受力复杂,易损坏,属于桥梁结构的薄弱点。

用UHPC浇筑湿接缝可以很好地解决上述问题:

(1)大大减少湿接头处钢筋数量,UHPC流动性好,无粗骨料,能保证现场浇筑的施工质量。

(2)湿接缝宽度可降至1/3以上,大大降低现场施工作业量。

(3)UHPC优异的机械性能可以保证湿接缝从原来的弱点变成现在的强点。

武汉长丰桥采用超可隆方案修复伸缩缝。

武汉长丰桥是武汉市汉江上的第五座公路桥。全桥长1146米,其中主桥跨度252米,边拱跨度60米,桥宽27米。设有双向六车道。主桥采用半拱边跨的中承式钢管混凝土杆拱桥。

2017年,武汉长丰桥伸缩缝服役多年后箱梁损坏。混凝土松动。钢筋暴露。经方案论证,长丰桥桥面引桥与主桥连接段采用超可隆6cm方案修复伸缩缝,效果良好。

长丰桥铺装超可隆铺装层前裂纹明显(铺装一年半后),无裂纹。

5.UHPC桥面拓宽。

改革开放后,桥梁建设不断进步和发展。一些早期建造的桥梁,车辆通行能力已不能满足当前交通流量的现状,因此桥面拓宽也是桥梁维护的重点之一。

早期的桥梁设计坚持在满足设计要求的同时尽可能节约材料的传统理念,因此桥墩的承载力剩余较小。因此,除了扩大桥面外,传统的桥面拓宽还需要加固桥墩,成本非常昂贵,有的甚至超过了重建的价格。

采用UHPC拓宽桥面,与普通混凝土相比,桥面板的自重大大降低,可以保证在不加固桥墩的情况下扩大,因此成本可以大大降低,是目前最经济、最巧妙的拓宽解决方案。


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