李典豪 沈兆坤

（1、貴州高速公路集團有限公司， 貴州 貴陽 550000）

連續(xù)剛構(gòu)橋梁以其跨越能力大、施工及養(yǎng)護方便等優(yōu)點在我國的山區(qū)高速公路及沿海的跨海大橋中得到廣泛應用。但是近年來在實際的運營養(yǎng)護過程中發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外許多大跨連續(xù)剛構(gòu)橋均存在跨中下?lián)线^大的病害。

混凝土的收縮徐變、預應力筋的預應力損失和橋梁的施工質(zhì)量是導致剛構(gòu)橋梁下?lián)系闹饕颉?/p>

1 收縮徐變對剛構(gòu)橋梁下?lián)系挠绊?/h2>

徐變之所以能夠影響后期撓度，是因為施工合龍前，結(jié)構(gòu)體系內(nèi)存在不平衡的彎矩，即預應力彎矩不能完全與自重彎矩平衡，在截面產(chǎn)生轉(zhuǎn)角。合龍后，徐變沿著轉(zhuǎn)角繼續(xù)產(chǎn)生撓度。影響混凝土徐變的因素很多，歸納起來可分為內(nèi)部和外部因素兩部分。內(nèi)部因素主要是指混凝土的組成材料及其性質(zhì)、配合比； 外部因素則是指加載齡期、持荷時間、環(huán)境因素( 相對濕度和溫度) 、結(jié)構(gòu)尺寸效應等。

1.1 加載齡期對下?lián)系挠绊?/h3>

加載齡期對混凝土的徐變有較大的影響，加載齡期越短，混凝土的徐變越大。大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋一般采用懸臂澆注法施工，每個節(jié)段施工的時間大概為10 d，混凝土的加載齡期一般為7 d。而實際施工過程中，施工單位常因趕工期而在混凝土中摻加早強劑，氣溫較高時甚至2～3 d 混凝土達到強度后便張拉預應力。但是早強劑雖提高了混凝土的早期強度，但對早期的彈性模量影響不大，這樣預應力張拉時，混凝土的彈性模量偏低，從而導致混凝土后期的徐變變形增大。

1.2 相對濕度對下?lián)系挠绊?/h3>

環(huán)境相對濕度對混凝土的徐變變形也有較大的影響，環(huán)境相對濕度越大，蒸發(fā)量愈小，水泥的水化程度愈高，水泥凝膠體的密度也愈大，混凝土徐變越小，且相對濕度對加載早期的徐變影響更大。

2 預應力損傷對剛構(gòu)橋梁下?lián)系挠绊?/h2>

引起預應力損失的原因很多，包括施工工藝、材料性能等，一般應根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定，如果沒有可靠的試驗數(shù)據(jù)，則可根據(jù)規(guī)范進行計算。預應力鋼筋的有效預應力是將錨下控制應力，扣除相應階段的應力損失后，在預應力鋼束中實際存在的預拉應力值。有效預應力具有時間相關(guān)性，有實測結(jié)果表明，8年內(nèi)預應力的長期損失可達到成橋時的有效預應力的16%。

在實際工程中，發(fā)現(xiàn)張拉后梁體的有效預應力與理論設計值之間存在較大的差異，這主要是灌漿質(zhì)量不滿足要求造成的。由于當前國內(nèi)的施工技術(shù)水平有限，在舊橋的拆除過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)預應力孔道的壓漿達不到要求，孔道中存在空隙及漿體離析現(xiàn)象，甚至有些地方還存在積水。在這種情況下的鋼絞線很發(fā)生銹蝕破壞，而鋼束的有效預應力也發(fā)生較大幅度的降低。

大跨度預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在懸臂施工過程中的荷載由頂板預應力束和腹板預應力束承擔，而在成橋階段和運營階段出現(xiàn)的正彎矩則由底板預應力束承擔，所以如果頂板、腹板預應力束和底板預應力束存在部分失效的話，將對整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、撓度產(chǎn)生較大的影響。

3 超重對剛構(gòu)橋梁下?lián)系挠绊?/h2>

由于現(xiàn)場施工中結(jié)構(gòu)尺寸、鋪裝層厚度控制不準，混凝土容重具有離散性，所以箱梁容易出現(xiàn)超重的現(xiàn)象。如果超重控制在一定的范圍內(nèi)，不會對結(jié)構(gòu)的撓度產(chǎn)生太大的影響，但是由于在實際中關(guān)于箱梁超重缺乏有指導價值的統(tǒng)計資料，設計中無法準確考慮超重對結(jié)構(gòu)撓度的影響。

4 剛構(gòu)橋梁跨中下?lián)霞庸烫幹螌嵗?/h2>

貴州某大橋主橋為橋跨布置120m+4×225m+120m的預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋， 上部結(jié)構(gòu)為單箱單室的預應力混凝土箱梁，單幅橋面寬12m，橋墩均為雙肢薄壁墩。

2014年10月份進行了定期檢查，據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》（JTG/T H21-2011），此橋的全橋技術(shù)狀況評定結(jié)果為3類，表示該橋處于“有中等缺損，尚能維持正常使用功能”。另外主橋的主要病害為主跨跨中明顯下?lián)稀８鶕?jù)2014年10月測量結(jié)果與竣工測量（2008年2月）、竣工一年后（2009年3月）的標高比較，結(jié)果表明：2014年10月份測量時主橋左右幅四個主跨跨中與竣工時相比，均發(fā)生了明顯的下?lián)?。左幅跨中下?lián)狭孔畲筮_到35cm，平均年下?lián)?cm/年。右幅跨中下?lián)狭孔畲筮_到約28cm，平均年下?lián)?cm/年。從上可知，此橋面臨著跨中撓度下?lián)线^快的問題。

跨徑220～270m的混凝土梁橋跨中年平均下?lián)?～3cm，對比之下，此橋下?lián)纤俣让黠@過快。針對主梁跨中的過快下?lián)?，提出了增設箱梁內(nèi)體外預應力的主動加固方案。

根據(jù)橋梁資料以及病害情況，以及以往對該類橋梁的分析和總結(jié)經(jīng)驗，大跨度預應力混凝土梁橋可能存在預應力損失比規(guī)范理論值偏大的情況，結(jié)合上次定檢發(fā)現(xiàn)底板混凝土超厚的現(xiàn)象，對大橋進行了橋梁有限元建模，考慮10%預應力損失+10%混凝土超方。

增設體外預應力鋼束采用фj15.2－25鋼束，張拉控制應力為0.6fpk =1116MPa。體外預應力鋼束為無粘結(jié)PE高強低松弛鍍鋅鋼絞線制成。每個截面布置6根體外束，其中2根為預留束。體外束通過轉(zhuǎn)向塊由跨中底部轉(zhuǎn)到墩頂上部并交叉錨固在墩頂橫隔板處，箱梁兩端采用設置錨固齒板分散錨固。

經(jīng)過上述加固處治后，中跨跨中標高上撓11cm，次邊跨跨中標高上撓達到7～8cm，由此可見，此次加固效果顯著。

5 結(jié)論

（1）混凝土徐變的估計不足是大跨預應力連續(xù)剛構(gòu)橋主梁長期下?lián)蠂乐氐闹饕蛩刂?；縱向預應力的損失量與下?lián)系脑黾恿炕旧铣删€性關(guān)系；同時超重也是剛構(gòu)橋梁下?lián)系闹匾蛩亍?/p>

（2）對于已下?lián)系倪B續(xù)剛構(gòu)橋梁，增加體外預應力是最有效的一種方式，通過實例分析，增加體外預應力可以能解決連續(xù)剛構(gòu)橋下?lián)系膯栴}。

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