干接縫：預(yù)制好的砼用特殊的黏合劑粘上的 在干接縫施工中,節(jié)段之間一般選用無溶劑型環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑將相鄰的2塊梁段粘結(jié)成一個(gè)整體,它主要起潤(rùn)滑、錨栓、防水、傳遞應(yīng)力等作用。

預(yù)應(yīng)力混凝土梁體段間的接縫主要分干接縫和濕接縫,在不會(huì)出現(xiàn)冰凍穩(wěn)定或使用了體外索時(shí),可采用干接縫,干接縫比濕接縫安裝要快.預(yù)制節(jié)段采用干接縫不能實(shí)現(xiàn)完全水密封性,會(huì)影響后繼預(yù)應(yīng)力壓漿的質(zhì)量,降低了預(yù)應(yīng)力索的防腐效果.因此,在雨水區(qū)及沿海區(qū)域一般都采用濕接縫,它不僅適于體內(nèi)索,也適于體外索.濕接縫能彌補(bǔ)節(jié)段接合面的細(xì)小缺陷,密封性好,能有效防止水汽入侵。干接縫不能承受任何拉力;濕接縫可承受一定拉力。

通過改變受力體系的方法, 將既有混凝土簡(jiǎn)支梁橋改造為連續(xù)體系, 以中支座部分承擔(dān)負(fù)彎矩作用,間接降低跨中的彎矩和撓度, 可有效提升橋梁的承載能力和正常使用性能。然而, 在中支座附近, 原簡(jiǎn)支梁端部與濕接縫的接頭恰處于負(fù)彎矩和剪力最大區(qū)域, 屬結(jié)構(gòu)的薄弱部位, 極有可能因抗剪能力不足等因素而影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

(1)構(gòu)造鋼筋可提高濕接縫接頭的抗剪疲勞性能, 且配筋量與其成正比關(guān)系。建議在工程應(yīng)用中提高濕接縫接頭的構(gòu)造配筋量, 其值不宜小于0.003bh1 。

(2)構(gòu)造鋼筋可間接提高中支座和跨中鋼筋的抗彎疲勞性能, 從而提高結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。

(3)構(gòu)造鋼筋可提高濕接縫接頭疲勞抗裂性能,并間接降低結(jié)構(gòu)的整體剛度損失。LB3 梁與LB1 梁相比, 經(jīng)受20萬次疲勞循環(huán)后, 跨中平均撓度可降低16.33%。

預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中，主梁的濕接縫往往是結(jié)構(gòu)受力的薄弱部位。為揭示濕接縫的破壞機(jī)制，建立了天津永和大橋的施工階段分析模型，計(jì)算了主跨合龍段與相鄰預(yù)制節(jié)段之間的濕接縫的混凝土應(yīng)力狀態(tài)，分析了活載超載、拉索松弛及混凝土收縮徐變等多種因素對(duì)濕接縫混凝土應(yīng)力的影響，同時(shí)也闡明了主跨合龍段的預(yù)應(yīng)力鋼筋、濕接縫的位置、濕接縫的施工質(zhì)量等構(gòu)造方面的固有缺陷。研究表明：長(zhǎng)期超載運(yùn)營(yíng)是造成濕接縫破壞的最主要的因素，而運(yùn)營(yíng)期間拉索的松弛和混凝土的收縮徐變等因素是造成濕接縫破壞的不可忽略的原因。另外，濕接縫在橋跨中所處的位置、合龍段預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置方式、新老混凝土結(jié)合面的處理方式及其普通鋼筋配筋率等均是造成濕接縫破壞的內(nèi)部因素。

節(jié)段施工法解決了橋梁跨越大江、大河及深谷時(shí)難以搭設(shè)支架的問題，是大跨預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋(以下簡(jiǎn)稱PC 斜拉橋)主梁架設(shè)的最主要方法之一，其優(yōu)越性普遍得到橋梁工程師的認(rèn)可和接受。節(jié)段施工法主要包括節(jié)段懸拼和節(jié)段懸澆，主梁節(jié)段之間的接縫通常有3 種形式：環(huán)氧接縫、干接縫及濕接縫。環(huán)氧接縫是在節(jié)段間涂抹一層很薄的環(huán)氧樹脂，厚度通常為0.8mm~1.6mm；干接縫是相鄰節(jié)段直接接觸，不采用任何粘結(jié)劑，但通常會(huì)在相鄰節(jié)段端面上設(shè)置專門的剪力鍵；濕接縫是通過對(duì)混凝土結(jié)合面進(jìn)行施工預(yù)處理(如鑿毛、刻槽等)來實(shí)現(xiàn)新老混凝土的連接，在實(shí)際工程中的應(yīng)用也較為廣泛，特別是在橋跨合龍或施工誤差糾正的場(chǎng)合。毋庸置疑，接縫的存在破壞了節(jié)段間混凝土的連續(xù)性，往往成為PC 斜拉橋結(jié)構(gòu)受力的薄弱部位，對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力和長(zhǎng)期使用性能都有很大的影響。干接縫和環(huán)氧接縫的性能研究相對(duì)較多，而濕接縫的研究相對(duì)較少。已有的一些試驗(yàn)研究結(jié)果表明，濕接縫混凝土的抗拉強(qiáng)度降低系數(shù)平均達(dá)0.53 左右，濕接縫處的混凝土澆筑質(zhì)量、新老混凝土結(jié)合面的鑿毛質(zhì)量以及預(yù)應(yīng)力度均對(duì)其有影響。同時(shí)，濕接縫混凝土的抗剪強(qiáng)度約為一次性澆筑的混凝土的80%，普通鋼筋配筋率的增加不能有效地提高新老混凝土結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度，但卻能有效地提高其抗拉強(qiáng)度(或稱結(jié)合能力)。另外，接縫鑿毛能有效地提高新老混凝土結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度。然而，實(shí)際施工中常常忽視對(duì)濕接縫質(zhì)量的控制，眾多質(zhì)量不良的濕接縫的存在是造成既有大跨預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的長(zhǎng)期下?lián)系闹匾蛩刂弧?/p>

運(yùn)營(yíng)期濕接縫應(yīng)力狀態(tài)惡化分析

（1）拉索松弛：

隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的累積，拉索通常會(huì)發(fā)生松弛，這是預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋常見的問題。永和大橋運(yùn)營(yíng)時(shí)間近20 年，主跨合龍段與相鄰預(yù)制節(jié)段之間的濕接縫開裂時(shí)尚未進(jìn)行換索，為我國(guó)同時(shí)期修建的斜拉橋中最后一座未經(jīng)換索的橋梁。受限于當(dāng)時(shí)的拉索生產(chǎn)技術(shù)，其鋼絲的力學(xué)性能是偏低的。因此，也必然存在一般斜拉橋容易出現(xiàn)的拉索松弛現(xiàn)象。拉索鋼絲作為預(yù)應(yīng)力材料的一種，其產(chǎn)生的松弛現(xiàn)象可直觀表述為：拉索鋼絲長(zhǎng)度固定不變，鋼絲應(yīng)力卻隨時(shí)間推移而逐漸降低，直觀描述就是索力降低，由于索與索之間的高度相關(guān)性，松弛會(huì)導(dǎo)致全橋索力重分配，但索力重分布的規(guī)律卻是相當(dāng)復(fù)雜的。

（2）混凝土的收縮徐變

混凝土的收縮徐變與構(gòu)件的加載齡期、徐變系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式、構(gòu)件所處環(huán)境狀況以及徐變的計(jì)算時(shí)間等有關(guān)。

（3） 多因素綜合作用下濕接縫混凝土應(yīng)力狀態(tài)變化

大橋運(yùn)營(yíng)期間除上述影響因素外，導(dǎo)致主跨合龍段與相鄰預(yù)制節(jié)段之間的濕接縫混凝土應(yīng)力狀態(tài)變化的因素還可能包括主梁預(yù)應(yīng)力損失、主梁剛度退化等。運(yùn)營(yíng)時(shí)間越長(zhǎng)，其影響因素可能也越多越復(fù)雜。鑒于此，采用常規(guī)的方法很難定量地分析濕接縫混凝土應(yīng)力狀態(tài)的變化。若依據(jù)大橋當(dāng)前的結(jié)構(gòu)參數(shù)(包括索力、橋面線形及塔頂偏位等)的檢測(cè)結(jié)果，可近似模擬結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，即綜合考慮運(yùn)營(yíng)期間的多種因素對(duì)接縫混凝土應(yīng)力狀態(tài)的影響。實(shí)際上，這也是一種近似或等效。

濕接縫的構(gòu)造因素分析

（1）主跨合龍段預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固方式如圖 3 所示，主跨合龍段預(yù)應(yīng)力筋的錨固方式使得合龍段的預(yù)應(yīng)力形成一個(gè)自相平衡的體系，盡管設(shè)計(jì)上力圖使主跨跨中獲得雙倍的預(yù)應(yīng)力效果，但卻明顯存在這樣的缺陷：不采用通長(zhǎng)束的做法使得合龍段與預(yù)制節(jié)段之間的結(jié)合能力得不到保證，一側(cè)的預(yù)應(yīng)力為另一側(cè)所平衡掉，作用在新老混凝土結(jié)合面上的預(yù)應(yīng)力幾乎為0，這樣，合龍段預(yù)應(yīng)力鋼筋就如同普通鋼筋一樣僅起構(gòu)造連接作用，不能有效地增加濕接縫混凝土的壓應(yīng)力儲(chǔ)備。

（2） 濕接縫的位置影響

永和大橋中的濕接縫主要用于橋跨合龍，其壓應(yīng)力儲(chǔ)備方式明顯不同于主梁預(yù)制節(jié)段拼裝時(shí)所采用的環(huán)氧接縫。正如圖4所示，環(huán)氧接縫的壓應(yīng)力儲(chǔ)備還在很大程度上還受到斜拉索水平分力的作用，而主跨的濕接縫卻位于最長(zhǎng)索(即C11 索)的外側(cè)。這樣，斜拉索的水平分力無法為濕接縫提供壓力，甚至有時(shí)還可能對(duì)其應(yīng)力狀態(tài)有消極的影響。

（3） 濕接縫的施工質(zhì)量

新老混凝土的結(jié)合能力還與結(jié)合面的處理方式(鑿毛、刻槽等)及普通鋼筋的配筋率有關(guān)。根據(jù)永和大橋原設(shè)計(jì)圖紙可知，主跨合龍段與相鄰預(yù)制節(jié)段之間的濕接縫處的普通鋼筋含筋率僅為0.5%，按照寧波招寶山大橋加固重建工程的經(jīng)驗(yàn)，這會(huì)導(dǎo)致新老混凝土的結(jié)合能力不足。況且，從永和大橋主跨合龍段拆除后的實(shí)際情況來看，濕接縫處新老混凝土的結(jié)合面并未進(jìn)行過特別的處理，表面光滑，而且結(jié)合面的實(shí)際普通鋼筋遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙中所要求的數(shù)量，如圖5 所示。

破壞主要原因

從受力角度來看，節(jié)段式橋梁接縫的作用就是傳遞剪力、軸力及彎矩。對(duì)于像永和大橋這樣的漂浮體系斜拉橋而言，主跨合龍段附近的濕接縫所受的軸力和剪力并不大，而最令人擔(dān)心的還是彎矩，該橋濕接縫的破壞形態(tài)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。通過前述分析，主跨合龍段與相鄰預(yù)制節(jié)段之間濕接縫的破壞主要由以下幾個(gè)方面因素造成的：

(1) 長(zhǎng)期超載運(yùn)營(yíng)是造成濕接縫開裂的最主要、最直接的外部因素。活載對(duì)主跨合龍段與相鄰預(yù)制節(jié)段之間的濕接縫受力有顯著影響，而濕接縫的混凝土強(qiáng)度很難達(dá)到像整體澆筑的混凝土那樣的程度，其抗拉強(qiáng)度降低是必然的。當(dāng)超載量達(dá)到臨界車重后，濕接縫混凝土發(fā)生開裂，在長(zhǎng)期超載車輛反復(fù)作用下，裂縫不斷擴(kuò)展而加深加寬，造成下緣的普通鋼筋甚至預(yù)應(yīng)力鋼筋斷裂。值得注意的是，本文計(jì)算中并未考慮多輛重車同時(shí)過橋的情況，而交通量調(diào)查結(jié)果顯示，該橋?qū)嶋H運(yùn)營(yíng)中存在多輛重車連續(xù)過橋的情況，甚至橋面上布滿了重車，車與車之間間距很小，因此，實(shí)際的狀況可能更糟。故永和大橋不僅存在超載現(xiàn)象，而且其超載量足以使?jié)窠涌p混凝土開裂。

(2) 運(yùn)營(yíng)期間拉索的松弛、混凝土的收縮徐變、主梁縱向預(yù)應(yīng)力有效性的降低、主梁剛度的退化等均是造成濕接縫破壞的不可忽略的外部因素。永和大橋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀模擬的計(jì)算結(jié)果表明，這些因素綜合在一起會(huì)導(dǎo)致濕接縫混凝土應(yīng)力狀態(tài)明顯惡化。

(3) 主跨合龍段附近的濕接縫在橋跨中所處的位置、合龍段預(yù)應(yīng)力鋼筋的交叉錨固方式等對(duì)保證濕接縫的壓應(yīng)力儲(chǔ)備均無太大幫助，而實(shí)際施工中又往往忽視對(duì)新老混凝土結(jié)合面的處理及普通鋼筋的配置，這些均屬造成濕接縫破壞的內(nèi)部因素。通過上述分析，建議今后應(yīng)充分重視濕接縫在節(jié)段式橋梁受力中的“特殊地位”，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到濕接縫混凝土強(qiáng)度降低而盡可能預(yù)留出足夠的應(yīng)力儲(chǔ)備，同時(shí)合龍段預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)優(yōu)先考慮通長(zhǎng)束，即跨越過合龍段附近的濕接縫再行錨固，另外還應(yīng)適度提高濕接縫處普通鋼筋的配筋率。施工中應(yīng)重視新老混凝土結(jié)合面的正確處理，對(duì)接縫處混凝土的密實(shí)度及澆筑質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制。此外，養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)期間嚴(yán)格控制超載超限車輛是至關(guān)重要的，當(dāng)斜拉橋結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生明顯偏離時(shí)，應(yīng)及時(shí)考慮采用調(diào)索等措施來避免結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)力狀態(tài)的過度惡化。

系主梁預(yù)制時(shí)，將翼板端部預(yù)留出一部分，鋼筋外伸。梁架設(shè)就位后，將相鄰兩翼板的鋼筋焊接相連，然后支撐板現(xiàn)澆接縫混凝土，使各片梁橫向連結(jié)形成整體。2100433B

本申請(qǐng)涉及一種蓋梁分節(jié)預(yù)制拼裝濕接縫施工結(jié)構(gòu)及其施工方法，包括底部封堵結(jié)構(gòu)、側(cè)面封堵結(jié)構(gòu)以及縫隙內(nèi)加固結(jié)構(gòu)；所述底部封堵結(jié)構(gòu)預(yù)安裝在預(yù)制拼裝蓋梁下端的墩柱之間，所述底部封堵結(jié)構(gòu)用于對(duì)兩個(gè)預(yù)制拼裝蓋梁之間的縫隙底部進(jìn)行封堵；所述側(cè)面封堵結(jié)構(gòu)安裝在底部封堵結(jié)構(gòu)上，所述側(cè)面封堵結(jié)構(gòu)用于對(duì)兩個(gè)預(yù)制拼裝蓋梁之間的縫隙側(cè)面進(jìn)行封堵；所述縫隙內(nèi)加固結(jié)構(gòu)安裝在兩個(gè)預(yù)制拼裝蓋梁之間的縫隙內(nèi)，且用于對(duì)澆筑混凝土后的縫隙進(jìn)行加固；所述底部封堵結(jié)構(gòu)的下端還安裝有支撐加固結(jié)構(gòu)，所述支撐加固結(jié)構(gòu)用于對(duì)底部封堵結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。本申請(qǐng)具有改善施工質(zhì)量的效果。 2100433B