连续刚构桥底板崩裂成因分析及加固技术探讨

　　连续刚构桥是目前大跨径桥梁最常用的形式之一，具有跨越能力大，伸缩缝少、平顺度好，行车舒适，施工无体系转换，无需大型支座，顺桥向抗弯、横桥向抗扭刚度大，顺桥向抗推刚度小，能充分适应温度、混凝土收缩徐变、地震的影响等特点。这种桥型在全国范围内得到了广泛的应用和迅速推广，特别适合于跨越深水、深谷、大河、急流的桥位。然而近年来，连续刚构桥梁在施工过程中，屡屡出现预应力张拉导致底板被拉崩、拉裂等事故，不由得让我们对这种桥型的实际应用产生担心。这种病害是如何发生的、如何有效地避免病害发生，以及对已经发生病害的桥梁如何采取措施进行加固处治，就成为我们桥梁工作者应该面对并思考的问题，因此本文引用位于云南富宁至广南高速公路的两座连续刚构桥梁对病害进行分析研究，并提出加固处治措施，旨在对类似工程实施起抛砖引玉之用。

　　一、工程概况

　　本文引用的两座特大桥（以下简称A桥和B桥）都是某高速公路的重点控制工程，主桥上部均为65+110+65米的预应力混凝土连续刚构。

　　两座桥梁上部结构形式基本相同，箱梁根部高度6.5m，跨中高度2.5m，根部底板厚70cm，跨中底板厚28cm，顶宽12m，底宽6m。箱梁浇筑分段长度依次为：19m长0号段+5×3.5m+6×4.5m，边、中跨合拢段长均采用2m，边跨现浇段长9m。主桥上部构造按全预应力混凝土设计，采用三向预应力。

　　现A桥边中跨均已合拢，已合拢跨底板钢束全部张拉完毕，并已灌浆封锚。在质量检查中发现中跨11号梁段底板混凝土有拉崩现象，底板部分劈裂、破损。具体表现在：①区剥落混凝土厚度h=1.5～4cm，剥落砼底面到剥落后底面h=6～9cm，钢筋剥离混凝土距离d=1～6cm；②区剥落砼厚度h=3～12cm，剥落砼底面到剥落后梁底h=6～11cm，钢筋剥离混凝土距离d=1～6.5cm。

　　图1中跨11号梁段底板整块劈裂、破损

　　B桥在交验检查中发现中跨10号段梁底两侧及中间有横斜向裂缝，崩裂0.1～3mm宽。左侧边缘至2.2m范围有裂缝7条左右，右侧边缘至1.5m范围有裂缝5条左右，左侧延伸至9号段1.2m长，右侧延伸至9号节段0.7m长。

　　二、原结构整体受力分析

　　 建模前首先对桥梁整个施工阶段进行划分：

　　1、桥墩施工完成后，在支架（或托架）现浇0号梁段；待混凝土强度达到90%后,张拉顶板T1、腹板W1钢束及横向、竖向预应力钢束。

　　2、安装悬臂施工挂篮；在挂篮上对称现浇1号梁段，张拉顶板T2、腹板W2钢束及横向、竖向预应力钢束；挂篮前移。重复以上施工步骤，直至张拉完成相应顶板及腹板钢束。

　　3、拆除悬臂施工挂篮，安装边跨合拢吊架，安装合拢段支撑钢管，现浇合拢段混凝土；张拉边跨底板预应力钢束。

　　4、安装中跨合拢吊架，安装合拢段支撑钢管，浇注合拢段混凝土；张拉中跨底板预应力钢束。

　　5、桥面系施工。

　　根据桥梁施工各工况，共安排了54个计算阶段，其中53个为施工阶段，1个为使用阶段。

　　经过建模计算，对跨中崩裂梁段的应力进行了摘录，主要摘录了三个关键阶段的受力结果：箱梁合拢阶段、成桥阶段以及最不利荷载组合工况。箱梁控制截面最大、最小应力见表1。