摘要：隨著近些年，高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)度鋼筋和預(yù)應(yīng)力等建橋技術(shù)的日益成熟，箱形截面由于能適應(yīng)各種預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋，在短短的幾十年內(nèi)發(fā)展迅猛，但是已建預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋上的開裂情況卻非常普遍。本文作者對多座大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫病害調(diào)查分析和總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上，提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋典型裂縫的預(yù)防控制措施，并探討粘鋼加固法加固變截面連續(xù)箱梁應(yīng)該注意的幾個(gè)問題。

關(guān)鍵詞：變截面連續(xù)梁橋 裂縫 加固

變截面連續(xù)箱梁橋由于其橋面受力合理、養(yǎng)護(hù)工程量小、行車舒適、材料節(jié)約及抗震性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在我國交通建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是在使用過程中出現(xiàn)裂縫病害引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋出現(xiàn)的典型裂縫病害成因進(jìn)行分析研究，并提出科學(xué)有效的預(yù)防控制和加固維修措施，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、變截面連續(xù)箱梁橋的應(yīng)用現(xiàn)狀及病害分析

目前變截面連續(xù)梁橋橫截面絕大部分為箱形截面，且以單箱單室截面居多。然而采取變高度寬箱梁的同時(shí)也帶來了諸多問題，預(yù)應(yīng)力箱梁在施工階段底板裂縫就是其中之一。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1)鋼束的曲度效應(yīng)與箱梁底板恒載應(yīng)力疊加，底板內(nèi)相應(yīng)的橫橋向正應(yīng)力則會高出只由恒載產(chǎn)生的應(yīng)力的4～5倍。如果沒有足夠的鋼筋布置在底板內(nèi)，將形成嚴(yán)重的開裂并可能導(dǎo)致破壞。

2)對于箱梁底板,其內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后,若底板橫向配筋不足或尺寸不夠,底板不能提供足夠的抗力來抵抗徑向力作用,底板必然會產(chǎn)生縱向裂縫甚至破壞;另外,若底板上下兩層鋼筋網(wǎng)間的系筋不足及預(yù)應(yīng)力鋼束防崩鋼筋不足, 預(yù)應(yīng)力鋼束徑向力引起的砼局部主拉應(yīng)力大于某一限值,亦可能導(dǎo)致底板開裂。

3)大跨徑變截面連續(xù)箱梁橋在施工時(shí)一般采用掛籃懸臂分段施工法，由橋墩中心向兩邊對稱施工，這樣難免會在跨中合龍段出現(xiàn)合龍高差，高差的存在會使預(yù)應(yīng)力束產(chǎn)生轉(zhuǎn)折， 因而會在轉(zhuǎn)折處對底板產(chǎn)生集中力的作用。當(dāng)?shù)装孱A(yù)應(yīng)力束的張拉力過大時(shí)，如果不采取合理措施，就會使底板開裂甚至局部剝落。

4)施工中波紋管的安裝位置與設(shè)計(jì)出入較大，定位鋼筋與梁內(nèi)普通鋼筋骨架的連接不牢固，澆筑混凝土?xí)r波紋管產(chǎn)生較大變形或位移，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際線形與設(shè)計(jì)有較大出入， 這將使得局部預(yù)應(yīng)力鋼束的曲率變大，鋼束引起的下崩力也將相應(yīng)增大。

5)混凝土質(zhì)量較差，導(dǎo)致密實(shí)度不夠、局部強(qiáng)度下降。

6)箱梁鋼筋布置較為復(fù)雜，扣除波紋管和非預(yù)應(yīng)力鋼筋所占的空間，混凝土澆筑質(zhì)量很難得到保證，底板底部混凝土不密實(shí)，混凝土實(shí)際抗拉強(qiáng)度低于理論值，易導(dǎo)致拉裂。

7)施工單位為了保證施工進(jìn)度，混凝土強(qiáng)度尚未達(dá)到施工規(guī)范要求便過早張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，施加預(yù)應(yīng)力后，變形較大。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋典型裂縫的預(yù)防控制措施

2.1 設(shè)計(jì)方面

1)在選定箱梁截面尺寸時(shí)，不僅要注意梁高(H 支和H中)的因素，還應(yīng)該重視腹板尺寸和底緣線形的優(yōu)化。2)優(yōu)化縱向預(yù)應(yīng)力布束方案，加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力儲備。因此在設(shè)計(jì)過程中，有必要考慮結(jié)構(gòu)各個(gè)截面的應(yīng)力要有一定的安全儲備，即對使用荷載作用下截面的正應(yīng)力和混凝土主拉應(yīng)力提供一定應(yīng)力儲備，以便在設(shè)計(jì)上帶來可靠保證。

3)注重局部細(xì)節(jié)的構(gòu)造配筋。應(yīng)當(dāng)采取有效的構(gòu)造措施:加密、加大槽口附近箍筋直徑并采用閉合箍筋;加厚槽口處一定范圍內(nèi)腹板的厚度;加大張拉槽口沿腹板縱向的鋼筋配筋量;用型鋼局部加強(qiáng)槽口。通過改善臨時(shí)固結(jié)支座的布置，有效地地限制裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)在橫隔板內(nèi)布置加強(qiáng)鋼筋活鋼筋網(wǎng)，以提高橫隔板的強(qiáng)度和剛度。

4)試驗(yàn)選擇梁的混凝土配合比時(shí)，必須采取強(qiáng)度與彈性模量指標(biāo)雙重控制，也就是說設(shè)計(jì)上除了對混凝土強(qiáng)度作出明確要求外，混凝土的彈性模量也應(yīng)作出具體的規(guī)定。5)為防止由溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)性裂縫，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視，可以通過采取施加橫向預(yù)應(yīng)力、 配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲備等措施來防止裂縫的產(chǎn)生。

2.2 施工方面

1)對肋板與底板交界處、內(nèi)蓋梁、端橫梁等部位加強(qiáng)振搗，最好采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，提高其抗裂性，而且提高混凝土的密實(shí)度，減少內(nèi)部微裂，提高確�；炷�土密實(shí)，凝土初凝后即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、防止收縮裂縫的產(chǎn)生。2)加強(qiáng)鋼筋的制作與安裝的質(zhì)量管理，使鋼筋制作與安裝符合設(shè)計(jì)要求。3)對于采用支架施工的箱梁，支架的地基處理應(yīng)符合規(guī)范要求，地基處理完后，應(yīng)請有關(guān)單位進(jìn)行與施工條件相似情況下的地基承載力試驗(yàn)，確保支架的沉降在允許范圍內(nèi)。4)嚴(yán)格控制施工中使用的原材料(如水泥、普通鋼筋、砂、 碎石、預(yù)應(yīng)力鋼筋等)的質(zhì)量，使各種材料均符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程的要求，堅(jiān)決杜絕使用不合格材料。5)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)措施。主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。在混凝土表面覆蓋雙層麻袋并灑水保持表面濕潤進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。6)分段澆筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)控制底板、腹板和頂板混凝土澆筑相差時(shí)間及溫差，嚴(yán)格控制合攏段高差。7)為防止由溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)性裂縫，在施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度低的季節(jié)澆筑混凝土，熱天澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥及級配良好的骨料，嚴(yán)格控制沙石的含泥量，盡量降低水灰比，合理使用減水劑、加強(qiáng)振搗以減少水化熱。

三、粘鋼加固法加固預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋

粘鋼法是在鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)混凝土邊緣粘鋼板，利用鋼板的抗拉性能，代替部分混凝土的受拉，使更多混凝土參與受壓，以提高梁的正截面的承載力。在粘鋼加固法加固預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋過程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題：

3.1 粘貼整體鋼板補(bǔ)強(qiáng)

1)對要補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域進(jìn)行整平，用磨光機(jī)將混凝土表面的灰漿除去，使其露出砂礫或骨料; 2)根據(jù)竣工圖或用探測儀器避開鋼筋束位置按縱橫30cm的間距鉆直徑 25mm 的對拉螺栓通孔;3)將鋼板對應(yīng)位置鉆孔，并按縱橫1m的間隔在鋼板上鉆出壓漿或出漿孔，將鋼板拼接縫邊開成坡口，用磨光砂輪機(jī)將鋼板粘貼面磨出新鮮粗糙面;4)用壓縮空氣清除混凝土、鋼板表面及鉆孔內(nèi)的浮塵，用丙酮涂抹混凝土和鋼板的粘貼面及螺栓孔內(nèi)壁;5)從低處向高處往鋼板內(nèi)逐步灌注壁可法專用材料，視灌注情況逐步封閉已出漿的出氣孔;6)對粘貼已達(dá)到強(qiáng)度的鋼板用敲擊法進(jìn)行檢查，對不密實(shí)處重新鉆壓出漿孔進(jìn)行補(bǔ)灌。

3.2 粘貼鋼板條補(bǔ)強(qiáng)

按30cm 的間隔在垂直裂縫方向用磨光機(jī)將須粘貼鋼板的混凝土表面灰土除去，使其露出砂�；蚬橇�;用壓縮空氣清理孔內(nèi)浮塵土，然后涂抹一道丙酮;向孔內(nèi)塞入二分之一孔深的軟環(huán)氧膠泥;用丙酮清洗膨脹螺栓，在膨脹螺栓表面抹一層環(huán)氧樹脂基液;向孔內(nèi)打入膨脹螺栓，待緊固后松下螺母;用丙酮清洗混凝土和鋼板的粘貼面，將欲粘貼的混凝土面和鋼板面涂一層薄而勻的環(huán)氧樹脂薄漿，然后在鋼板上均勻涂一層環(huán)氧樹脂膠泥 (厚度控制在 4mm 左右)，隨即將鋼板粘貼在混凝土面，立即加壓成型，鋼板粘貼好后，清除鋼板表面的污垢，涂兩層環(huán)氧樹脂基液罩面防腐。

四、結(jié)語

總而言之，設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)的構(gòu)造配筋、作用荷載、建筑材料、施工工藝、氣候條件、日常養(yǎng)護(hù)等都會對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋形成裂縫。在對混凝土連續(xù)箱梁橋進(jìn)行加固時(shí)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，論文簡要的介紹了粘鋼加固法加固法，僅供參考。

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