陳中秋

（中國交通建設(shè)股份有限公司總承包經(jīng)營分公司，北京100088）

前言

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，相當(dāng)一部分公路橋梁已滿足不了使用要求。根據(jù)實(shí)際調(diào)查情況看來，相當(dāng)一部分修建于20世紀(jì)80年代的鋼筋混凝土T型梁出現(xiàn)了不同程度的病害，大大降低了梁橋的承載能力，也給行車造成安全隱患，需要加固或更換。本文對(duì)病害產(chǎn)生原因及處理措施進(jìn)行分析。

1 病害的基本特征

調(diào)查資料顯示，這類橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸、配筋基本相同（相同跨度），使用過程中出現(xiàn)的病害也很相似，只要表現(xiàn)為：橋頭或鉸縫滲水。由于橋面伸縮滲水，T型梁端部表面為鹽析泛白，混凝土局部疏松脫落，有露筋現(xiàn)象。

T型梁翼緣板破損。多數(shù)鋼筋混凝土T型梁橋早期破損表現(xiàn)為T型梁鉸縫上方出現(xiàn)縱向裂縫，進(jìn)而橋面鋪裝出現(xiàn)壓碎現(xiàn)象，并逐步發(fā)展為翼緣板壓碎，面積擴(kuò)大，發(fā)展很快，嚴(yán)重時(shí)形成一條破碎帶。為了行車安全，對(duì)部分梁橋破損部位增設(shè)鋼筋進(jìn)行修補(bǔ)輝暫時(shí)鋼板蓋住。

T型梁梁端彎剪去開裂。多數(shù)T型梁腹板出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度有些已超過規(guī)范允許值，斜裂縫傾斜角度為41°～79°。

橫隔板連接焊縫拉開。T型梁橫隔板梁均采用預(yù)理鋼板焊接，受豎向荷載和橋面滲水影響，鋼板焊縫銹蝕開裂，直接導(dǎo)致橫向聯(lián)系減弱，T型梁趨于單梁受力狀態(tài)。

T型梁支點(diǎn)至1/4跨之間腹板出現(xiàn)斜裂縫，甚至通縫，往往中梁比邊梁裂縫發(fā)展快。

2 病害產(chǎn)生原因分析

2.1．設(shè)計(jì)方面原因

2.2.1．伸縮縫選用不當(dāng)

舊橋設(shè)計(jì)中，伸縮縫基本采用U形鍍鋅鐵皮伸縮裝置和板式橡膠伸縮裝置。這類早期常用的簡易伸縮裝置經(jīng)濟(jì)部耐用，容易開裂、破損而滲水，特別在人形道外，伸縮裝置起不到防水作用，橋面很容易下滲至T型梁梁端和支座，產(chǎn)生混凝土風(fēng)化和水侵蝕。T型梁端部表面鹽析泛白、混凝土局部疏松脫落、露筋基本是由于伸縮破壞或設(shè)置不當(dāng)引起的。

2.1.2．翼緣板和橋面鋪裝混凝土厚度偏薄

此類T型梁橋設(shè)計(jì)橋面混凝土鋪裝層厚度基本為6～11cm，靠邊板鉸縫頂混凝土鋪裝層厚度為7cm,采用間距20cm×20cm，直徑6mm的鋼筋網(wǎng)，T型梁翼板厚8～14cm，采用25號(hào)混凝土。鋪裝層厚度基本符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。但由于橋梁結(jié)構(gòu)為簡支梁，梁與梁之間鉸接，橋面鋪裝視為剛接，因T型梁翼板較薄，整體剛度較小，在豎向荷載作用下，鉸縫處易出現(xiàn)較大撓度而產(chǎn)生裂縫，并逐步擴(kuò)大到翼板范圍。

2.1.3．結(jié)構(gòu)抗剪設(shè)計(jì)不足

T梁腹板裂縫多為結(jié)構(gòu)抗剪設(shè)計(jì)不足引起的斜裂縫。下面通過20m鋼筋混凝土T梁跨中和支點(diǎn)附近截面抗彎強(qiáng)度、斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算來說明。

設(shè)計(jì)資料。橋面寬度：凈7m+2×0.75 m；標(biāo)準(zhǔn)跨度：20 m；計(jì)算跨度：19.5 m；設(shè)計(jì)荷載：汽車—20級(jí)，掛車—100，人群荷載3.5kN/m2；材料：主筋采用Ⅱ級(jí)，25號(hào)混凝土；結(jié)構(gòu)尺寸：原標(biāo)準(zhǔn)圖尺寸，橋面鋪裝：6～11 cm25號(hào)混凝土，2 cm瀝青混凝土。標(biāo)準(zhǔn)斷面圖如圖1所示。

1）截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算。由彎矩組合計(jì)算可知，1號(hào)梁跨中組合彎矩值最大，因此，對(duì)1號(hào)梁進(jìn)行抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算。截面彎矩強(qiáng)度MP=2239kN·m＞組合彎矩Mj=2231 kN·m(計(jì)算過程略)，滿足設(shè)計(jì)要求。

2）斜鋼筋配置計(jì)算。由各梁剪力組合計(jì)算可知，2號(hào)梁剪力組合最大，因此，以2號(hào)梁控制，彎起鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙配置形式進(jìn)行驗(yàn)算。經(jīng)計(jì)算，局部彎起鋼筋面積偏少（計(jì)算過程略）。

3）箍筋配置驗(yàn)算。按規(guī)范由關(guān)箍筋計(jì)算公式計(jì)算，支點(diǎn)附近箍筋間距比計(jì)算值和規(guī)范要求值大（計(jì)算過程略）。

根據(jù)20mT梁跨中和支點(diǎn)附近截面抗彎強(qiáng)度，斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果，得出以下結(jié)論：跨中截面抗彎強(qiáng)度偏低；支點(diǎn)附近斜截面抗剪強(qiáng)度不足；設(shè)計(jì)彎起鋼筋配置不夠，箍筋間距局部偏大。與時(shí)間調(diào)查分析結(jié)果比較，裂縫位置與抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果基本吻合。施工方面原因

2.2.1．橋面鋪裝層厚度不均勻

所有破損T型梁橋面均采用25號(hào)普通混凝土作為橋面鋪裝層，僅在鉸縫頂面設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)。25號(hào)普通混凝土抗拉強(qiáng)度較低，加上鋪裝層偏薄，攤鋪厚度不均勻，更容易造成橋面破損。從幾座橋梁調(diào)查情況看，有些破損處橋面鋪裝層厚度遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值。

T型梁混凝土強(qiáng)度不足采用超聲波回彈綜合法對(duì)T型梁混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，T型梁混凝土強(qiáng)度比設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)低，導(dǎo)致T型梁混凝土承載力降低，裂縫增多。

2.2.3．T型梁預(yù)制安裝不當(dāng)

早期預(yù)制或安裝T型梁時(shí)，橫隔板預(yù)制位置不精確或T型梁吊裝不到位，且未作調(diào)整，造成橫隔板鋼板錯(cuò)位焊接，隨T型梁伸縮變形，出現(xiàn)焊接開裂現(xiàn)象。

2.3．使用方面原因

使用中T型梁產(chǎn)生破損，主要是由于超載車輛的影響。我省T型梁從2002年開始出現(xiàn)破損，隨后逐年增加。從破損程度來看，國、省道等交通干線上橋梁破損程度比一般縣鄉(xiāng)道路上同類橋梁嚴(yán)重，而國、省道中運(yùn)煤超載車輛較多的路段上橋梁損壞程度比其他路段嚴(yán)重。由此看來，超載車輛對(duì)T型梁橋的損害不容小視。

我省超載車輛主要為、砂石料和旅游長途運(yùn)輸車輛，這些車輛實(shí)際載重都超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而T型梁翼緣板與橋面鋪裝層缺乏足夠的聯(lián)系，在超載車輛作用下，鋪裝層在過大豎向變形時(shí)受到的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉極限強(qiáng)度而出現(xiàn)裂縫。在超載車輛振動(dòng)的反復(fù)作用下，裂縫向兩旁發(fā)展。同時(shí)超載車輛速度較快，強(qiáng)烈沖擊力也是導(dǎo)致橋面迅速開裂的原因之一。重車告訴通過橋面產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，由于橋面及鋪裝層混凝土強(qiáng)度本來不高，使裂縫面積擴(kuò)大。

3．破損T型梁處治措施

破損T型梁的處治應(yīng)分不同情況區(qū)別對(duì)待，并根據(jù)橋梁的標(biāo)準(zhǔn)、功能、作用和現(xiàn)狀等綜合考慮。

對(duì)伸縮破損的橋梁，應(yīng)盡量選用性能好、使用壽命長和價(jià)格相對(duì)合理的毛勒伸縮縫；選用高標(biāo)號(hào)混凝土固定伸縮縫，以抵抗車輛的沖擊力。

對(duì)T型梁腹板裂縫，一般根據(jù)動(dòng)、靜載試驗(yàn)檢測(cè)及承載能力鑒定結(jié)果，結(jié)合工程實(shí)際情況區(qū)別對(duì)待。對(duì)交通量小、重車少的一般的一般縣鄉(xiāng)道路，荷載標(biāo)準(zhǔn)不提高、T型梁檢測(cè)情況相對(duì)較好的T型梁，一般考慮采用環(huán)氧樹脂材料對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理，并粘貼鋼板提高結(jié)構(gòu)抗剪強(qiáng)度；對(duì)翼緣板破損嚴(yán)重或裂縫較多且縫寬嚴(yán)重超限的T型梁，應(yīng)考慮對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體更換；對(duì)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的橋梁，建議對(duì)上部型T梁進(jìn)行全部更換，因?yàn)榇祟怲型梁結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備值已很小，很難再提高承載能力，采用加固設(shè)計(jì)，施工不便，還能滿足結(jié)構(gòu)的耐久性要求。

對(duì)大量交通量、超載車輛偏多的交通線上的大橋，盡量不要再采用此類T型型梁結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)選擇與原橋建筑高度基本相同的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T型型梁結(jié)構(gòu)，T型型梁之間采用現(xiàn)澆濕接縫。這種方案基本不改變?cè)瓨蚪ㄖ叨群蜕喜拷Y(jié)構(gòu)重量，能合理利用原橋下部構(gòu)造，原橋整體上也沒有大的破損，是一種經(jīng)濟(jì)、合理的方案。

對(duì)橋面鋪裝破損的T型梁橋，在修補(bǔ)橋面時(shí)，建議采用高標(biāo)號(hào)防水混凝土，一方面不增結(jié)構(gòu)自重（抗彎強(qiáng)度儲(chǔ)備很?。瑫r(shí)避免瀝青混凝土鋪裝控制不好而產(chǎn)生推移，橋面鋼筋網(wǎng)（鋼筋網(wǎng)間距一般為10cm×10cm，采用直徑12cm的HRB335鋼筋），增強(qiáng)橋面整體受力。

4．結(jié)語

導(dǎo)致省內(nèi)一些鋼筋混凝土破損的主要原因是重載交通車輛增多，加上施工不當(dāng)和設(shè)計(jì)缺陷等，導(dǎo)致T梁承載能力下降，從而產(chǎn)生裂縫。應(yīng)引起設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)部門的高度重視，尤其應(yīng)加強(qiáng)在役T梁橋的日常養(yǎng)護(hù)，以免使用中出現(xiàn)意外。

[1]武海波.淺談鋼筋混凝土T梁裂縫成因及其處理措施[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007,(18).

[2]李國平.淺談T梁施工工藝控制及質(zhì)量控制[J].山西建筑,2003,(08).