预应力连续箱梁(刚构)底板崩裂成因及防治研究
【成果名称】预应力连续箱梁(刚构)底板崩裂成因及防治研究
【完成单位】浙江公路水运工程咨询有限责任公司
【鉴定/评价日期】2020-10-23
【被鉴定/评价的水平】国际先进
【成果内容简介】
本项目基于工程调研、数值计算和实桥试验对预应力混凝土连续箱梁的底(顶)板崩裂问题进行了深入的系统性的研究，主要技术内容如下：
1、实体工程的调研
国内预应力混凝土连续箱梁(刚构)出现崩裂的案例时有发生，本次研究对其进行了文献调研和实体工程调研，研究报告记录了台州、宁波和杭州三地三座桥梁的崩裂案例，包括桥梁基本情况、病害情况等，具有一定的典型意义。
2、底板的崩裂成因分析
研究报告首先计算了引起崩裂的外部荷载条件—径向力，包括理想状态变截面箱梁底板预应力钢筋的理论径向力，以及预应力钢筋偏移误差引起的局部径向力。
然后，课题通过对案例工程的计算分析，系统性的提出防崩计算应包括横向挠曲验算(包括整体挠曲和局部挠曲)，以及预应力管道间孔肋混凝土的斜截面抗剪验算和竖向抗拉验算，并给出了相应的计算方法。
最后，报告对影响底板抗裂性能的参数进行敏感性分析，进一步研究崩裂成因。
3、预防底板崩裂的措施研究
报告根据崩裂成因的分析，提出了设计、管理和施工方面预防底板崩裂的措施。主要包括箱梁防崩裂的设计计算方法、箱梁箱室与预应力管道构造要求、防崩裂钢筋和定位钢筋的设置要求等。
4、崩裂后处理技术研究
报告参照《公路工程质量检验评定标准》和《公路桥梁技术状况评定标准》，将崩裂病害按严重程度划分为5 种，并提出了与崩裂病害分级对应的修复方案。报告列举了3 座典型桥梁的病害修复施工方案和施工工艺。
本项目还对台州某桥进行了修复后的实桥荷载试验，进行成果验证。
主要技术性能指标：
1、基于课题成果，首次系统性的提出了预防预应力连续箱梁(刚构)顶、底板崩裂的技术建议，有助于工程技术人员提高认识，杜绝类似事情发生。
2、查新报告显示，课题成果在两个方面具有创新意义，即：提出的预应力束孔道和横向钢筋的设计构造及预应力管道构造钢筋的施工质量控制标准；崩裂病害的分级评定标准及对应的修复方式。
【成果前景介绍】
崩裂病害在省内外时有发生，既可能产生较大的直接、间距经济损失，并导致桥梁结构先天不足，给后续营运带来安全隐患，还可能引发社会关注和较大的社会负面影响，增加社会总成本。
本项目的崩裂防治研究成果可为我省预应力混凝土箱梁设计、咨询、施工和管理提供指导，可以有效降低甚至杜绝崩裂病害发生的可能性，进一步提高省内桥梁工程的建设质量，促进品质工程建设。本项目的崩裂后处理研究成果建立了崩裂病害的分级评定标准和对应的修复处理方式，在一般公路水运工程质量事故处理程序的基础上，进一步细化补充了病害处理模式，有助于提升工程技术人员的认识水平，避免病害的进一步发展，并确保修复后桥梁的工程质量和耐久性满足要求。
因此，本课题研究成果具有较好的推广应用前景。
在推广措施方面，一方面通过发挥咨询公司优势，在公司内部组织设计、咨询人员、全过程咨询人员和监理人员进行培训；另外一方面可召开成果的推广会，向相关技术人员、管理人员普及崩裂原理及预防措施，提高连续箱梁施工质量。