大跨度连续刚构桥常见病害及成因分析

龙利宏

（四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司，四川 成都 610000）

0 引言

连续刚构桥将连续梁体与薄壁桥墩进行固结，联合了连续梁和T型刚构桥的受力优势，使其成为大跨径预应力混凝土桥型之一。但是，随着桥梁在长时间的运营中，桥梁结构风吹日晒，车辆荷载的长期效应下结构会发生各式各样的问题，影响结构的使用。

1 连续刚构桥的典型裂缝病害表征

连续刚构桥最容易出现的几种病害就是裂缝和主梁的下挠问题。常见裂缝有梁体的弯曲裂缝（图1）、腹板斜裂缝（图2）、锚固处的裂缝（图3）、腹板收缩裂缝（图4）、曲线崩裂裂缝（图5）、基础不均沉降裂缝（图6）等。

图1 弯曲裂缝

图2 腹板斜裂缝

图3 锚固处的裂缝

图4 腹板收缩裂缝

图5 曲线崩裂裂缝

图6 基础不均沉降裂缝

2 连续刚构桥的裂缝成因分析

（1）弯曲裂缝：常常发生在主梁正弯矩区域和箱梁负弯矩区域，主梁正弯矩区箱梁的底板会产生一般的贯穿裂缝，箱梁的负弯矩区域容易产生顶板裂缝。刚构桥节段施工的时候，节段的接缝处或者靠近接缝的区域容易产生细小的弯曲裂缝，但是当结构成体系后，桥面通行活荷载以及温度梯度的作用下反反复复的出现，会使该裂缝发生进一步的扩展。

（2）腹板斜裂缝：一般桥梁跨中两侧的反弯点与支点之间容易产生腹板斜向裂缝，裂缝的方向都是从跨中向支点方向下倾的，随着距离跨中的距离越来越远，斜裂缝的倾斜角度也越来越大，一般倾斜角度都在15o～45o之间。主梁由于预应力的不足、超负荷的恒荷载、结构二次应力和温度的影响，腹板处会产生斜向裂缝。

（3）锚固处的裂缝：桥梁的梁端出现锚下劈拉裂缝，其方向会大致与预应力钢束相同；若发生在锚固区，锚下劈拉裂缝与桥梁纵轴的夹角为30o～45o。该种裂缝的产生主要源于锚下的防裂钢筋考虑不足和应力集中，以及运营期间各种综合作用所致，在施工过程中端部锚固区混凝土浇筑质量不良而出现空洞等。

（4）腹板收缩裂缝：在脱模后2～3d内，腹板收缩裂缝中的大部分裂缝会在这个时间段产生，其宽度通常都在0.2～0.4mm，会从底板到顶板裂通，但施加预应力后这些裂缝一般都会闭合，大多源于混凝土收缩和温差的影响。箱梁浇筑后模板拆除较晚，腹板两侧的模板增大了摩擦表面有效的抑制了腹板收缩，与之相比顶底板的约束就小的多，最终引起了错动开裂。

（5）曲线崩裂裂缝：预应力钢筋在主梁中是曲线布置亦或是由于施工不当而引起的曲折提供的附加法向荷载致使管壁混凝土出现局部劈裂，其可表现为：曲底箱梁底板束、平面弯曲桥梁腹板束崩裂及局部突弯处等出现崩裂。究其原因设置锚固钢筋不当的设计方面的问题和在施工过程时管道变形两种。

（6）基础不均沉降裂缝：处在不同的地层上两个桥梁主墩，若右侧主墩比左侧主墩的下沉量低，在桥梁各点处产生相应的附加弯矩。左侧主墩受负弯矩影响使得主梁顶部受拉，裂缝自上向下开展；右侧主墩受负弯矩影响使得主梁底部受拉，裂缝自下向上开展。

3 连续刚构桥的下挠成因分析

影响桥梁下挠的因素有很多种。由于施工质量和对混凝土徐变收缩认识的不清从而直接导致了纵向预应力作用可靠性的降低。有时，为缩短施工工期，采用在混凝土中添加早强剂等措施，有可能在龄期没有达到设计要求就张拉预应力。而且，跨中下挠致使梁体下凹，进而引起裂缝发展甚至引发新生裂缝，与此同时裂缝的的发展对梁体的刚度起到减弱作用，进而加剧梁体进一步下挠。

4 结论

本文结合连续刚构桥的的受力特性，通过列举常见病害，并分析各种裂缝病害产生的机理，为以后同类桥梁的病害分析提供了参考依据，更为现如今在役桥梁的病害加固治理提供针对性的意见。