摘要：隨著交通建設事業的快速發展，連續鋼構橋的使用越來越廣泛，針對連續鋼構橋在實際應用中出現的裂縫問題，我們從腹板斜裂縫、邊跨現澆段裂縫、混凝土的崩裂裂縫以及腹板豎向預應力鋼筋四個方面進行了針對性的分析和介紹，分析了裂縫產生的原因和其預防措施，最后又針對橋梁建設中及其建好后已經出現的裂縫如何進行修復的問題，列舉了幾種有效的修復施工方法。
　　關鍵詞：連續鋼構橋，裂縫，分析，修復，措施
　　前言
　　隨著交通建設事業的快速發展，連續鋼構橋由于其橋面行車舒適、受力合理、用材節約、造型簡潔美觀、養護工程量小及抗震能力強等優點，在高速公路和城市道路高架橋建設中得到了較為廣泛的應用。但由于各種原因，部分橋梁剛施工完畢或投入運營不久就出現較多裂縫，從而成為一個較為突出的問題。本文分析了連續鋼構橋的常見裂縫產生的原因，提出了預防裂縫產生的措施，最后提出了裂縫出現后，修復裂縫和加固橋梁的措施。
　　下面針對橋梁建設中出現的裂縫問題及其預防和解決措施進行一系列的介紹。
　　1.腹板斜裂縫分析及應對措施
　　1.1箱梁腹板斜裂縫對豎向預應力的敏感性分析
　　實踐表明，箱形截面整體性好，結構剛度大，承受正、負彎矩和抗扭的能力強，是一種經濟合理的截面形式。從受力角度來講，采用單箱單室薄壁截面，可以提高單位面積的慣性矩，同時也可以采用箱梁橋頂板橫向預應力配筋與腹板內豎向預應力配筋來解決長懸臂箱梁橋的受力問題，以適應箱形截面目前總的發展趨勢。隨著箱形截面預應力混凝土梁橋的大量應用，在一部分橋梁上出現了結構性的腹板斜裂縫，豎向預應力不足是引起這一現象的重要因素。在對一些橋梁的實際調查中，常有豎向預應力筋永存預應力不到位的情況，甚至在施工完成以后，有的豎向預應力筋內無預應力。同時，由于箱梁橋高度有限，對施工要求較高，稍有不慎，豎向預應力可能會損失過半。這對箱體的受力是極為不利的，因為豎向預應力對箱梁橋截面主拉應力的貢獻是相當大的。
　　在預應力混凝土構件中，由于預壓應力的存在，各混凝土微分體除了承受使用荷載所引起的剪應力和法向應力外，還承受預應力所引起的法向應力。當僅有縱向預應力鋼筋時，法向預壓應力的作用是水平的，即沿構件的縱軸向；當還有預應力彎起鋼筋和豎向預應力鋼筋時，法向預壓應力的作用方向是傾斜的，既有水平方向的預壓應力，又有垂直方向的預壓應力。不難理解，縱向和豎向預應力共同作用下所產生的在傾斜面上的主拉應力將比僅有使用荷載作用時小得多。由于腹板斜裂縫的出現取決于主拉應力的大小，因此預應力混凝土構件斜截面的抗裂性也比普通鋼筋混凝土好，特別是在有預應力彎起鋼筋或豎向預應力鋼筋時。
　　1.2應對措施及其注意事項
　　經過實驗和理論分析的結合，我們得出有效控制腹板裂縫的施工步驟：從腹板底部穿束一實現套管與光圓端CFRP的粘結一與千斤頂連接進行張拉一擰人螺帽錨固，在壓漿孔中注入環氧樹脂封錨。在施工過程中我們應該注意：
　　(1)豎向預應力筋束比較短，其錨頭的損失占主體，故采用有效的張拉設備、嚴格的張拉工藝是克服短束預應力損失，縮小預應力損失，縮小預應力設計值與實際值差距的有效措施。
　　(2)預埋鋼板尺寸要合理選用，這直接關系到預加力的有效傳遞以及控制混凝土的豎向壓應力。如果設計過大則較為浪費，過小則預加力無法有效擴散傳遞，產生不必要的豎向壓應力空白區，同時可能導致混凝土豎向壓應力遠大于設計值，這也是有害的。
　　(3)環氧樹脂起保護CFRP棒材不受腐蝕和粘結混凝土與預應力束使之共同傳遞壓應力的雙重作用，故壓漿飽滿是技術工作中重要的一環。
　　2.邊跨現澆段的裂縫分析及防治措施。
　　為了減小邊墩不平衡恒載彎矩及方便邊跨合攏段施工，邊、中跨比例一般采用0.53-0.55，由此帶來的是邊跨現澆段相對較短，如中孔跨徑160m連續鋼結構，其邊跨現澆段長5-8m，設計E取消了邊跨合攏段。盡管邊跨現澆段長僅5-8m，但混凝土澆筑后，由于懸澆段與混凝土現澆段的溫差和混凝土收縮徐變差的影響度前出現裂縫，因此在設計中應盡可能增設邊跨合攏段，以減少懸澆段對邊跨現澆段的影響。
　　邊跨現澆段產生裂縫的第二個原因是豎向預應力鋼筋的作用未能達到設計預期的效應，使邊跨現澆段腹板主拉應力超限，出現斜裂縫。設計中由于現澆段箱粱高度一般在2-4m，較短的豎向預應力鋼筋損失相對較大，對此應在設計中充分考慮豎向預應力鋼筋的預期作用效應，留有足夠安全系數，并在可能的情況下，通過驗算箱梁腹板抗剪承載能力適當增加箍筋、斜向鋼筋。
　　3.跨中合攏段底板混凝土保護層崩裂
　　有些橋梁跨中合攏段底板混凝土保護層崩裂，其主要原因有三個方面：底板預應力鋼束管道不順直，與設計要求的位置誤差較大，定位鋼筋間距過大；底板防崩鋼筋設置較少；底板鋼束管道間的凈距較小，混凝土振搗較困難，由于底板預應力鋼束不平順，產生了較大的等效集中力，在防崩鋼筋設置較少及部分混凝土不密實的情況下，造成了較大面積的底板混凝土崩裂。為了防止合攏段底板混凝土崩裂，采取如下三種措施：嚴格控制鋼束的空問位置，保證#阿束的平JI雅，避免產生等效集中力；為保證底板混凝土密實性，除振搗棒震搗外，還應增設附著式振搗器；對合攏段及其臨近懸澆及底板加強防崩鋼筋的設計及驗算。對底板崩裂部分采用高性能復合灌漿料預以修復，商隆能復合灌漿料的性能、使用方法及施工工藝如下：
　　(1)搭設吊架。搭設高度適中，便于施工的工作吊架平臺，吊架要求牢固耐用，安全可靠。
　　(2)混凝土崩裂缺陷處理。用簪子或電錘鑿掉混凝土缺陷周圍的厚漿及松散的混凝土，直至鑿出完整新鮮密實的混凝土，將結合面混凝土鑿成鋸齒狀，以增加復合灌漿料與原混凝土之間的結合力。為了使復合灌漿料與原混凝土能夠共同結合受力，在梁體表面修復處應種植型鋼筋，種植鋼筋工作內容有：梁底鋼筋探測、鉆孔、清孔、孔壁干燥、化學清孔、制膠、鋼筋加工、植入，養護。
　　(3)高壓水沖洗。混凝土表面處理完畢后，用高壓水沖洗干凈并定時灑水，使混凝土表面保持濕潤狀態。

　　(4)增加鋼筋網片。為了使新澆筑的復合灌漿料能夠整體受力，新增設6鋼筋網片，網距8cm-9cm，并把鋼筋網片綁扎或焊接在原結構鋼筋上。
　　(5)吊設(安裝)模板。施工人員進入混凝土橋梁缺陷外側，在橋梁底板上吊模板或腹板外側打眼安裝膨脹螺栓固定模板，模板用厚度lcm竹膠板背方木制作，模板周圍采用結構膠或雙面膠帶進行密封。
　　(6)拌合高性能復合灌漿料。用專人在現場嚴格按照比像坊詠拌合灌漿料。
　　(7)灌注復合灌漿料。將拌合好的灌漿料倒人高于混凝土面30cm的漏斗內，利用高度產生的壓力及灌漿料的自流性能，使灌漿料流人混凝土孔洞，并用小錘在橫板外側輕輕敲擊以使灌漿料飽滿、密實。
　　(8)拆模、養生。2d后拆除模板，并定時灑水養生，保持表面濕潤。
　　4.腹板豎向預應力鋼筋
　　在邊跨現澆段及中跨跨中區段的腹板豎向預應力鋼筋相對較短，一般為3-4m，在張拉時如果操作不當，其預應力效應很難達到設計要求，造成該區段腹板主拉應力超限，出現裂縫。為了保證腹板豎向預應力鋼筋達到預期的效應，應采取如下措施：
　　（1）豎向預應力鋼筋在掛籃前移前應立即張拉，鋼筋張拉后應做出明顯標記；
　　（2）豎向預應力鋼筋采取二次張拉工藝，第一次張拉至設計噸位，第二次張拉為檢查張拉，仍張拉至設計噸位。兩次張拉由不同班組進行，并且用不同顏色油漆進行標記；
　　（3）為減少豎向預應力損失，應采用成熟的張拉工藝完成豎向預應力鋼筋的張拉，確保張拉端螺母旋緊后，千斤頂油表基本回零；
　　（4）應采取正確的工藝來保證錨墊板平面與粗鋼筋軸線垂直；
　　（5）預應力管道壓漿前，應對管道充分沖洗，濕潤管道，壓注水泥漿從底處壓人，高處排氣，應保詞睹道壓漿飽滿密實
　　5.裂縫修補及加固工藝
　　下面針對對于連續鋼構橋已經出現了的裂縫如何進行修補的問題，列舉了幾種裂縫修補及其加固的工藝。
　　5.1裂縫修補
　　裂縫灌漿的施工順序為:裂縫的檢查及標注-清理裂縫表面-粘貼灌漿嘴及裂縫表面封閉-壓氣試驗-灌注環氧漿-灌漿嘴拆除-粘貼灌漿嘴處用環氧樹脂膠泥抹平-對裂縫表面涂1層環氧水泥漿。
　　在灌縫中應特別注意壓漿次序，豎向縫和斜裂縫由低位向高位依次進行，水平縫要從一端向另一端依次進行，壓力控制在0.08～0.2MPa之間,在漿液不再流動時，還應穩壓3～5min，以保證灌漿密實。
　　為驗證壓漿效果，施工按照裂縫條數的5%的數量抽芯檢驗，鉆芯直徑3cm，深8cm。通過對80多條裂縫的鉆芯檢查，發現灌縫膠填補了整個裂縫，壓漿均勻密實；對芯樣進行的抗壓實驗，破壞面不在裂縫處，證明壓漿效果顯著，符合要求。
　　5.2體外預應力加固
　　體外預應力是加固重點共14根鋼束，分別錨固在主橋兩側邊跨箱梁齒板上，通過轉向板轉向以確定鋼束走向，并與整個箱梁形成一個桁架體系，成為超靜定結構，以抵消部分恒載應力，起到卸載作用，降低原結構應力水平，改變原結構的內力分布，減少箱梁的跨中彎矩，提高了箱梁的正截面抗彎強度、剛度和抗裂性,從而達到較大幅度的提高橋梁的承載能力，且可減少結構的變形，使其裂縫縮小甚至完全閉合。其步驟為：
　　(1)鑿出體外束穿0#塊孔洞(直徑9cm)。預埋體外束定位鋼筋并澆筑錨塊混凝土，澆筑混凝土前先將接觸面鑿毛，并植入鋼筋，以保證新舊混凝土之間的良好粘結；
　　(2)制作并安裝預應力托架，沿主跨箱粱腹板每隔2m設一個托架，并使每個托架處于同一水平面上；
　　(3)體外束采用單根外套PE防護的鋼絞線，用車輛運至橋底，并用卷揚機牽引拉入箱梁。為防止PE套受損，拖拉過程中，在體外束下安置滾輪；
　　(4)將體外束抬至托架上就位，使其成一線；
　　(5)張拉體外束,張拉完成后進行封錨。將預應力體外束外露部分進行涂蠟防銹處理，并加鋼護罩以防銹蝕。整個加固施工過程中，要定期對大橋進行撓度觀測，并對觀測數據進行分析處理。
　　5.3粘貼鋼板加固
　　為了增加箱梁腹板的抗拉強度，在中跨中部70m范圍、邊跨靠近主墩的20m范圍內粘貼鋼板加固，粘貼方向垂直斜裂縫，呈45度斜角。鋼板粘貼工藝為：
　　(1)將混凝土表面用毛刷和壓縮空氣清除干凈.，再用抗壓強度大于箱梁腹板混凝土強度的環氧砂漿進行找平處理；
　　(2)鉆膨脹錨固螺栓孔眼，孔深不小于7cm；
　　(3)用噴砂或砂輪對鋼板進行除銹和粗糙處理，使其表面出現金屬光澤，但表面粗糙度越大越好。
　　(4)將粘貼膠均勻地涂抹在混凝土粘合面和鋼板粘合面上，厚度分別約1mm和3mm；
　　(5)頂緊鋼板對準膨脹螺栓使之與混凝土粘合面合上，并迅速地擰緊膨脹螺栓，擠出多余的粘鋼膠；
　　(6)檢查粘貼效果。要求錨固區有效粘貼面積不能少于90%，非錨固區有效粘結面積不能少于70%，否則應剝下重貼。
　　6.總結
　　橋梁建設中出現的裂縫不止這些，這里僅是介紹了幾種比較典型的裂縫，隨著社會的發展，對橋梁建設的要求會越來越高，建筑質量要求會更加苛刻，我們應該在現有的基礎上，開拓進取，積極思考，只有這樣才能更好的面對高速發展的社會對本專業提出的高要求。
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