摘要：隨著交通建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，連續(xù)鋼構(gòu)橋的使用越來越廣泛，針對連續(xù)鋼構(gòu)橋在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的裂縫問題，我們從腹板斜裂縫、邊跨現(xiàn)澆段裂縫、混凝土的崩裂裂縫以及腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋四個方面進(jìn)行了針對性的分析和介紹，分析了裂縫產(chǎn)生的原因和其預(yù)防措施，最后又針對橋梁建設(shè)中及其建好后已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫如何進(jìn)行修復(fù)的問題，列舉了幾種有效的修復(fù)施工方法。
　　關(guān)鍵詞：連續(xù)鋼構(gòu)橋，裂縫，分析，修復(fù)，措施
　　前言
　　隨著交通建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，連續(xù)鋼構(gòu)橋由于其橋面行車舒適、受力合理、用材節(jié)約、造型簡潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小及抗震能力強等優(yōu)點，在高速公路和城市道路高架橋建設(shè)中得到了較為廣泛的應(yīng)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(xiàn)較多裂縫，從而成為一個較為突出的問題。本文分析了連續(xù)鋼構(gòu)橋的常見裂縫產(chǎn)生的原因，提出了預(yù)防裂縫產(chǎn)生的措施，最后提出了裂縫出現(xiàn)后，修復(fù)裂縫和加固橋梁的措施。
　　下面針對橋梁建設(shè)中出現(xiàn)的裂縫問題及其預(yù)防和解決措施進(jìn)行一系列的介紹。
　　1.腹板斜裂縫分析及應(yīng)對措施
　　1.1箱梁腹板斜裂縫對豎向預(yù)應(yīng)力的敏感性分析
　　實踐表明，箱形截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大，承受正、負(fù)彎矩和抗扭的能力強，是一種經(jīng)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(yù)應(yīng)力配筋與腹板內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力配筋來解決長懸臂箱梁橋的受力問題，以適應(yīng)箱形截面目前總的發(fā)展趨勢。隨著箱形截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的大量應(yīng)用，在一部分橋梁上出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性的腹板斜裂縫，豎向預(yù)應(yīng)力不足是引起這一現(xiàn)象的重要因素。在對一些橋梁的實際調(diào)查中，常有豎向預(yù)應(yīng)力筋永存預(yù)應(yīng)力不到位的情況，甚至在施工完成以后，有的豎向預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)無預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力對箱梁橋截面主拉應(yīng)力的貢獻(xiàn)是相當(dāng)大的。
　　在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，由于預(yù)壓應(yīng)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(yīng)力和法向應(yīng)力外，還承受預(yù)應(yīng)力所引起的法向應(yīng)力。當(dāng)僅有縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋時，法向預(yù)壓應(yīng)力的作用是水平的，即沿構(gòu)件的縱軸向；當(dāng)還有預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時，法向預(yù)壓應(yīng)力的作用方向是傾斜的，既有水平方向的預(yù)壓應(yīng)力，又有垂直方向的預(yù)壓應(yīng)力。不難理解，縱向和豎向預(yù)應(yīng)力共同作用下所產(chǎn)生的在傾斜面上的主拉應(yīng)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(xiàn)取決于主拉應(yīng)力的大小，因此預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件斜截面的抗裂性也比普通鋼筋混凝土好，特別是在有預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋或豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時。
　　1.2應(yīng)對措施及其注意事項
　　經(jīng)過實驗和理論分析的結(jié)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(xiàn)套管與光圓端CFRP的粘結(jié)一與千斤頂連接進(jìn)行張拉一擰人螺帽錨固，在壓漿孔中注入環(huán)氧樹脂封錨。在施工過程中我們應(yīng)該注意：
　　(1)豎向預(yù)應(yīng)力筋束比較短，其錨頭的損失占主體，故采用有效的張拉設(shè)備、嚴(yán)格的張拉工藝是克服短束預(yù)應(yīng)力損失，縮小預(yù)應(yīng)力損失，縮小預(yù)應(yīng)力設(shè)計值與實際值差距的有效措施。
　　(2)預(yù)埋鋼板尺寸要合理選用，這直接關(guān)系到預(yù)加力的有效傳遞以及控制混凝土的豎向壓應(yīng)力。如果設(shè)計過大則較為浪費，過小則預(yù)加力無法有效擴散傳遞，產(chǎn)生不必要的豎向壓應(yīng)力空白區(qū)，同時可能導(dǎo)致混凝土豎向壓應(yīng)力遠(yuǎn)大于設(shè)計值，這也是有害的。
　　(3)環(huán)氧樹脂起保護(hù)CFRP棒材不受腐蝕和粘結(jié)混凝土與預(yù)應(yīng)力束使之共同傳遞壓應(yīng)力的雙重作用，故壓漿飽滿是技術(shù)工作中重要的一環(huán)。
　　2.邊跨現(xiàn)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(xiàn)澆段相對較短，如中孔跨徑160m連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)，其邊跨現(xiàn)澆段長5-8m，設(shè)計E取消了邊跨合攏段。盡管邊跨現(xiàn)澆段長僅5-8m，但混凝土澆筑后，由于懸澆段與混凝土現(xiàn)澆段的溫差和混凝土收縮徐變差的影響度前出現(xiàn)裂縫，因此在設(shè)計中應(yīng)盡可能增設(shè)邊跨合攏段，以減少懸澆段對邊跨現(xiàn)澆段的影響。
　　邊跨現(xiàn)澆段產(chǎn)生裂縫的第二個原因是豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用未能達(dá)到設(shè)計預(yù)期的效應(yīng)，使邊跨現(xiàn)澆段腹板主拉應(yīng)力超限，出現(xiàn)斜裂縫。設(shè)計中由于現(xiàn)澆段箱粱高度一般在2-4m，較短的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋損失相對較大，對此應(yīng)在設(shè)計中充分考慮豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)期作用效應(yīng)，留有足夠安全系數(shù)，并在可能的情況下，通過驗算箱梁腹板抗剪承載能力適當(dāng)增加箍筋、斜向鋼筋。
　　3.跨中合攏段底板混凝土保護(hù)層崩裂
　　有些橋梁跨中合攏段底板混凝土保護(hù)層崩裂，其主要原因有三個方面：底板預(yù)應(yīng)力鋼束管道不順直，與設(shè)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(shè)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(yù)應(yīng)力鋼束不平順，產(chǎn)生了較大的等效集中力，在防崩鋼筋設(shè)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(yán)格控制鋼束的空問位置，保證#阿束的平JI雅，避免產(chǎn)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(yīng)增設(shè)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(shè)計及驗算。對底板崩裂部分采用高性能復(fù)合灌漿料預(yù)以修復(fù)，商隆能復(fù)合灌漿料的性能、使用方法及施工工藝如下：
　　(1)搭設(shè)吊架。搭設(shè)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(jié)合面混凝土鑿成鋸齒狀，以增加復(fù)合灌漿料與原混凝土之間的結(jié)合力。為了使復(fù)合灌漿料與原混凝土能夠共同結(jié)合受力，在梁體表面修復(fù)處應(yīng)種植型鋼筋，種植鋼筋工作內(nèi)容有：梁底鋼筋探測、鉆孔、清孔、孔壁干燥、化學(xué)清孔、制膠、鋼筋加工、植入，養(yǎng)護(hù)。
　　(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(tài)。

　　(4)增加鋼筋網(wǎng)片。為了使新澆筑的復(fù)合灌漿料能夠整體受力，新增設(shè)6鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)距8cm-9cm，并把鋼筋網(wǎng)片綁扎或焊接在原結(jié)構(gòu)鋼筋上。
　　(5)吊設(shè)(安裝)模板。施工人員進(jìn)入混凝土橋梁缺陷外側(cè)，在橋梁底板上吊模板或腹板外側(cè)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(jié)構(gòu)膠或雙面膠帶進(jìn)行密封。
　　(6)拌合高性能復(fù)合灌漿料。用專人在現(xiàn)場嚴(yán)格按照比像坊詠拌合灌漿料。
　　(7)灌注復(fù)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(nèi)，利用高度產(chǎn)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(cè)輕輕敲擊以使灌漿料飽滿、密實。
　　(8)拆模、養(yǎng)生。2d后拆除模板，并定時灑水養(yǎng)生，保持表面濕潤。
　　4.腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋
　　在邊跨現(xiàn)澆段及中跨跨中區(qū)段的腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋相對較短，一般為3-4m，在張拉時如果操作不當(dāng)，其預(yù)應(yīng)力效應(yīng)很難達(dá)到設(shè)計要求，造成該區(qū)段腹板主拉應(yīng)力超限，出現(xiàn)裂縫。為了保證腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到預(yù)期的效應(yīng)，應(yīng)采取如下措施：
　　（1）豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋在掛籃前移前應(yīng)立即張拉，鋼筋張拉后應(yīng)做出明顯標(biāo)記；
　　（2）豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采取二次張拉工藝，第一次張拉至設(shè)計噸位，第二次張拉為檢查張拉，仍張拉至設(shè)計噸位。兩次張拉由不同班組進(jìn)行，并且用不同顏色油漆進(jìn)行標(biāo)記；
　　（3）為減少豎向預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)采用成熟的張拉工藝完成豎向預(yù)應(yīng)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(yīng)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(yù)應(yīng)力管道壓漿前，應(yīng)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(yīng)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(xù)鋼構(gòu)橋已經(jīng)出現(xiàn)了的裂縫如何進(jìn)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(biāo)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(huán)氧漿-灌漿嘴拆除-粘貼灌漿嘴處用環(huán)氧樹脂膠泥抹平-對裂縫表面涂1層環(huán)氧水泥漿。
　　在灌縫中應(yīng)特別注意壓漿次序，豎向縫和斜裂縫由低位向高位依次進(jìn)行，水平縫要從一端向另一端依次進(jìn)行，壓力控制在0.08～0.2MPa之間,在漿液不再流動時，還應(yīng)穩(wěn)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(shù)的5%的數(shù)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(fā)現(xiàn)灌縫膠填補了整個裂縫，壓漿均勻密實；對芯樣進(jìn)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(yù)應(yīng)力加固
　　體外預(yù)應(yīng)力是加固重點共14根鋼束，分別錨固在主橋兩側(cè)邊跨箱梁齒板上，通過轉(zhuǎn)向板轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，以抵消部分恒載應(yīng)力，起到卸載作用，降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)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(dá)到較大幅度的提高橋梁的承載能力，且可減少結(jié)構(gòu)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(yù)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(jié)；
　　(2)制作并安裝預(yù)應(yīng)力托架，沿主跨箱粱腹板每隔2m設(shè)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(hù)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(jìn)行封錨。將預(yù)應(yīng)力體外束外露部分進(jìn)行涂蠟防銹處理，并加鋼護(hù)罩以防銹蝕。整個加固施工過程中，要定期對大橋進(jìn)行撓度觀測，并對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)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(nèi)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(huán)氧砂漿進(jìn)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(jìn)行除銹和粗糙處理，使其表面出現(xiàn)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(zhǔn)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(qū)有效粘貼面積不能少于90%，非錨固區(qū)有效粘結(jié)面積不能少于70%，否則應(yīng)剝下重貼。
　　6.總結(jié)
　　橋梁建設(shè)中出現(xiàn)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(fā)展，對橋梁建設(shè)的要求會越來越高，建筑質(zhì)量要求會更加苛刻，我們應(yīng)該在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，開拓進(jìn)取，積極思考，只有這樣才能更好的面對高速發(fā)展的社會對本專業(yè)提出的高要求。
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