現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的缺陷
樓莊鴻
?。ń煌ú抗房茖W(xué)研究所）
(2003年)
摘要本文論述了當(dāng)前預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋存在的兩大缺陷，一是跨中下?lián)?，二是梁上裂縫。對(duì)于后者，主要敘述了斜裂縫和縱向裂縫，也涉及垂直裂縫和底板保護(hù)層劈裂，分析和討論了這些缺陷產(chǎn)生的原因及防止方法，最后簡(jiǎn)要述及加固方法。
關(guān)鍵詞預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋收縮徐變溫差預(yù)拱度主拉應(yīng)力斜裂縫縱向裂縫
本文所提到的預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋，主要是指連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)。自20世紀(jì)80年代末以來(lái)，我國(guó)梁式橋的發(fā)展迅速，形勢(shì)喜人?；㈤T(mén)大橋輔航道橋主跨270m，于1997年5月建成，曾居世界首位達(dá)一年半之久。我國(guó)已建成240m及以上的連續(xù)剛構(gòu)11座，已經(jīng)步入了世界先進(jìn)行列。自然，還應(yīng)學(xué)習(xí)其他國(guó)家的一些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，例如挪威的Stolma橋主跨301m，是第一座跨徑超過(guò)300m的預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋，在跨中部分采用LC－60的輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料；跨中梁高僅有3.5m，遠(yuǎn)比我們所采用者要小。這些都值得我們研究和借鑒。
在肯定成績(jī)的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到，有一部分梁式橋存在一些缺陷，甚至可以說(shuō)問(wèn)題不少，在建成后不長(zhǎng)時(shí)間即損壞，甚至成為危橋?，F(xiàn)在已經(jīng)到了必須認(rèn)真討論總結(jié)的時(shí)候了。
一、主跨跨中的下?lián)?br />
主跨跨中下?lián)弦殉闪艘环N普遍的現(xiàn)象。
主跨270m的虎門(mén)大橋輔航道橋，至2002年10月，已下?lián)狭?7cm。該橋在懸澆立模標(biāo)高的確定中，沒(méi)有逐節(jié)段地計(jì)入混凝土收縮徐變的影響，而是參照了洛溪大橋建成后3年下?lián)?cm的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)留了10cm的徐變預(yù)拱度?，F(xiàn)在看來(lái)是留少了，已被突破。
主跨245m的某大橋，跨中嚴(yán)重下?lián)希畲筮_(dá)32cm，并伴隨出現(xiàn)大量斜裂縫。其他橋梁也有類似現(xiàn)象。
下?lián)系脑蚴牵?br />
?。ㄒ唬?對(duì)混凝土收縮徐變的影響程度及長(zhǎng)期性，嚴(yán)重估計(jì)不足
現(xiàn)在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋絕大多數(shù)采用懸澆法施工，隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，截面越來(lái)越輕型，板件越來(lái)越薄。這些因素，必然使徐變系數(shù)越來(lái)越大。而且荷載大而經(jīng)常，不僅恒載，而且活載也會(huì)產(chǎn)生一定的徐變撓變。
從施工而言，往往片面強(qiáng)調(diào)梁段的施工周期要短。而設(shè)計(jì)圖紙上，往往僅規(guī)定混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的某一百分比（例如80%）時(shí)，即可施加預(yù)應(yīng)力。但混凝土特性之一是早期彈性模量的增長(zhǎng)滯后于強(qiáng)度的增長(zhǎng)，強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)，彈性模量較低。過(guò)早施加預(yù)應(yīng)力，不僅梁段在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)常常達(dá)不到設(shè)計(jì)上撓值，使施工控制出現(xiàn)一些困難；而且使徐變影響也變大。因此，目前趨勢(shì)是除了規(guī)定混凝土強(qiáng)度外，還需保證有一定的時(shí)間，例如至少5天，才能進(jìn)行張拉。
依照我的理解，梁的軸線有三條：
第一條是梁的設(shè)計(jì)軸線。
第二條是橋梁建成時(shí)的梁軸線。這些軸線一定比設(shè)計(jì)梁軸線要高些，預(yù)留收縮徐變引起梁的下?lián)现怠?br />
第三條是收縮徐變基本完成后的梁軸線，一定比第二條低，并最好與第一條較吻合。
現(xiàn)在實(shí)際情況是第三條低于第一條，甚至收縮徐變尚未基本完成時(shí)，梁軸線已較設(shè)計(jì)軸線為低。
為此，對(duì)徐變收縮影響應(yīng)估計(jì)充分，預(yù)留的預(yù)拱度寧高毋低。甘肅某橋，主跨140m，建成后徐變預(yù)留了14cm的預(yù)拱度，達(dá)L/1000，就是一較好的實(shí)例。
其次，建議多收集一些現(xiàn)有大跨徑梁橋的實(shí)測(cè)下?lián)蠑?shù)據(jù)值。按不開(kāi)裂或開(kāi)裂較嚴(yán)重兩種不同情況，加以歸納分析，從中得到一些有益的啟示和可供參照的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
?。ǘ?結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的影響
結(jié)構(gòu)跨中下?lián)鲜且粋€(gè)普遍現(xiàn)象，但只要注意分析，就可知道，開(kāi)裂嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)其下?lián)现狄蟮枚唷Ｉ鲜鲋骺?45m的某橋，裂縫有幾百條，其下?lián)现颠_(dá)32cm。而其他裂縫較少的橋，其下?lián)现颠h(yuǎn)較某橋?yàn)樾 ?br />
跨中下?lián)吓c結(jié)構(gòu)開(kāi)裂是一對(duì)互相影響并促進(jìn)惡化的孿生缺陷。裂縫越多，跨中下?lián)弦苍酱?；反之，跨中下?lián)显酱?，開(kāi)裂也越嚴(yán)重。
?。ㄈ?施工的問(wèn)題
某橋檢查時(shí)在預(yù)應(yīng)力管道上鉆孔，竟流出了不少水分，可以認(rèn)為，鋼束已有銹蝕，有效預(yù)應(yīng)力降低，這也是梁頂下?lián)显蛑弧?br />
這種現(xiàn)象有可能較普遍地存在，過(guò)去由于沒(méi)有采用真空壓漿技術(shù)，管道壓漿不飽滿；再加上砂漿配制沒(méi)有充分考慮泌水性的要求，對(duì)于變截面梁上凸的底板束，一旦砂漿離析，管道頂部必然存水。應(yīng)該大力提倡采用真空壓漿技術(shù)，砂漿滿足泌水性指標(biāo)。
二、裂 縫
出現(xiàn)最多的是斜裂縫，即主拉應(yīng)力裂縫，其次是順橋向的縱向裂縫。以下主要討論這兩種裂縫，也涉及垂直裂縫與保護(hù)層劈裂。
?。ㄒ唬?斜裂縫
往往首先發(fā)生在剪應(yīng)力最大的支座附近，與梁軸線成25゜～50゜開(kāi)裂，并隨時(shí)間的推移，不斷向受壓區(qū)發(fā)展；裂縫數(shù)也會(huì)增加，裂縫區(qū)逐漸向跨中方向發(fā)展。
如果斜裂縫限在受拉區(qū)且已趨于穩(wěn)定，不再發(fā)展，則還可以容忍，暫不加固，注意觀測(cè)。如果裂縫長(zhǎng)度發(fā)展至受壓區(qū)，或裂縫區(qū)逐漸向跨中發(fā)展，則應(yīng)認(rèn)為是嚴(yán)重的，必須加固處理。
圖1斜裂縫（單位：cm）
出現(xiàn)斜裂縫的原因是：
1.設(shè)計(jì)方法
現(xiàn)在較普遍采用的設(shè)計(jì)方法，多數(shù)是在邊跨梁端設(shè)彎起鋼束（有過(guò)不設(shè)彎起鋼束，光靠豎向預(yù)應(yīng)力引起大量開(kāi)裂的慘痛教訓(xùn)），而在主墩處主梁不設(shè)彎起束與連續(xù)束，藉順橋向預(yù)應(yīng)力束及豎向預(yù)應(yīng)力束來(lái)克服主拉應(yīng)力。這種方法方便施工，深受施工單位的歡迎。
但自不設(shè)主墩彎起束以來(lái)，從現(xiàn)象上來(lái)看，斜裂縫的出現(xiàn)及其嚴(yán)重程度大大增加了。因而，對(duì)這樣的設(shè)計(jì)存在兩種截然不同的認(rèn)識(shí)：
（1）可以采用這種設(shè)計(jì)方法
目前是少數(shù)人的看法。他們認(rèn)為，要充分估計(jì)豎向預(yù)應(yīng)力的損失，寧可多估，不要少估。隨著設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂，混凝土的容許主拉應(yīng)力值也大大降低，為避免斜裂縫創(chuàng)造了有利的條件。施工上應(yīng)該認(rèn)真地對(duì)待豎向預(yù)應(yīng)力的張拉，要和張拉縱向預(yù)應(yīng)力一樣地重視，必要時(shí)進(jìn)行兩次張拉。如果能做到這幾點(diǎn)，主墩處不設(shè)彎起索仍可避免出現(xiàn)斜裂縫。
?。?）應(yīng)該在主墩處的梁中設(shè)彎起束。
目前是多數(shù)人的看法。他們認(rèn)為，跨中梁高小，豎向預(yù)應(yīng)力束短，預(yù)應(yīng)力損失大，有效預(yù)應(yīng)力難以控制，這是出現(xiàn)斜裂縫的最重要原因之一。至今為止，還沒(méi)有人實(shí)測(cè)過(guò)永存的豎向預(yù)應(yīng)力有多大，豎向預(yù)應(yīng)力的徐變收縮損失，是否估計(jì)夠；后張拉的豎向束，是否會(huì)對(duì)已張拉的豎向束產(chǎn)生附加的預(yù)應(yīng)力損失。
他們認(rèn)為，現(xiàn)在設(shè)計(jì)中僅從二維角度分析主拉應(yīng)力是不夠的，正確的作法應(yīng)從三維進(jìn)行分析，考慮活載的橫向應(yīng)力及溫度梯度的應(yīng)力。隨著規(guī)范溫度梯度的增大，使主拉應(yīng)力有較大的增加。因此必須在主墩處的梁中設(shè)彎起來(lái)，也要認(rèn)真地張拉豎向預(yù)應(yīng)力。只有兩者同時(shí)設(shè)置，才可能避免出現(xiàn)斜裂縫。
2.施工原因
有的施工單位對(duì)張拉縱向預(yù)應(yīng)力非常重視，知道張拉不足會(huì)引起開(kāi)裂甚至破壞，但對(duì)張拉豎向預(yù)應(yīng)力認(rèn)識(shí)不足，以致出現(xiàn)張拉噸位不足，甚至漏掉未張拉，或張拉后不壓漿，導(dǎo)致出現(xiàn)斜裂縫。
這里再介紹一座106m跨徑的連續(xù)剛構(gòu)，采用懸臂澆筑的施工方法。由于盲目搶工期，懸澆時(shí)對(duì)掛籃既不壓重，又是由內(nèi)向外，導(dǎo)致掛籃下?lián)隙趹覞补?jié)段的交界面上出現(xiàn)裂縫，上大下小，雖張拉預(yù)應(yīng)力，也不能閉合。造成橋還未建成，即需壓漿處理，寬縫可以壓進(jìn)漿，小縫壓不進(jìn)去，但恒載剪應(yīng)力已僅由斷面未開(kāi)裂部分承擔(dān)而急劇增大。在建成后僅半年，大量斜裂縫出現(xiàn)，發(fā)展很快。經(jīng)過(guò)核算，開(kāi)裂后的剪應(yīng)力為未開(kāi)裂的5倍以上，甚至8倍。剪應(yīng)力的急劇增大，也引起主拉應(yīng)力的成倍增加，導(dǎo)致斜裂縫的出現(xiàn)。
開(kāi)裂斷面剪應(yīng)力計(jì)算模式如圖2所示。
?。ǘ┛v向裂縫
縱向裂縫較多地出現(xiàn)在頂?shù)装屙槝蛳?。除因未設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力而在頂板下緣出現(xiàn)規(guī)范允許寬度的縱向裂縫外，還存在下列原因：
1.超載
在大跨徑橋梁中，超載特別是超重車(chē)軸荷載的作用，對(duì)橫向的影響更比縱向?yàn)榇?，這是因?yàn)榭v向彎矩中，自重占極大部分；而橫向彎矩，主要受活載的影響，軸重超過(guò)規(guī)范時(shí)，很易出現(xiàn)頂板下緣的縱向縫。
2.施加過(guò)大的縱向預(yù)應(yīng)力
全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，留有一定的壓應(yīng)力儲(chǔ)備，以克服簡(jiǎn)化圖式與實(shí)際的不致，以及局部應(yīng)力等的影響，是必要的。一般可留2～3MPa左右。但有的設(shè)計(jì)人員誤認(rèn)為壓應(yīng)力儲(chǔ)備留得越大就越安全。某橋跨徑154m，所施加的預(yù)應(yīng)力在克服恒載以后，壓應(yīng)力竟達(dá)15MPa。這樣既過(guò)多地浪費(fèi)了鋼束，又會(huì)導(dǎo)致縱向裂縫的產(chǎn)生。
構(gòu)件在承受軸向力時(shí)，軸向長(zhǎng)度因彈性壓縮而縮短，而與其垂直方向?qū)⒁虿牧系牟此杀榷a(chǎn)生拉應(yīng)變（圖3）。如果正應(yīng)力儲(chǔ)備過(guò)大，會(huì)在其重量方向發(fā)生較大的拉應(yīng)變，在最薄弱的截面，往往是沿預(yù)應(yīng)力管道的截面會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫。這種裂縫沿順橋向的預(yù)應(yīng)力管道發(fā)展，下滲的水沿管流動(dòng)，造成銹蝕的危害比垂直裂縫還大。
3.溫差應(yīng)力估計(jì)過(guò)小
在我國(guó)現(xiàn)行的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)溫差應(yīng)力，僅規(guī)定了翼緣與梁體的其他部位有5℃的溫差，偏小，不安全（圖4）。根據(jù)國(guó)外的研究，對(duì)于箱梁，溫差應(yīng)力可以接近甚至達(dá)到活載的應(yīng)力。英國(guó)、新西蘭規(guī)范的溫度梯度，比我國(guó)大很多。這也是出現(xiàn)縱向裂縫的原因之一。
我國(guó)云南六庫(kù)怒江大橋上，曾實(shí)測(cè)了溫度變化和頂?shù)装宓膽?yīng)變，如圖5所示，頂板應(yīng)變比底板大，相差3.09倍。
已修訂的《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》（報(bào)批稿）中已規(guī)定了大得多的溫度梯度。見(jiàn)圖6。
H＜400mm時(shí)，A＝H-100mm
H≥400mm時(shí)，A＝300mm
鋪裝層類型
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T1（℃）
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T2（℃）
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混凝土鋪裝
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25
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6.7
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50mm瀝青混凝土鋪裝層
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20
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6.7
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100mm瀝青混凝土鋪裝層
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14
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5.5
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圖6修訂后的溫度梯度
4.收縮引起的裂縫
甘肅某橋，雙壁墩身建成后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，才建墩上0號(hào)塊。由于墩身橫向收縮已大部分完成，而0號(hào)塊橫向收縮受到墩身約束，導(dǎo)致
底板中部出現(xiàn)裂縫。
在0號(hào)塊建成后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，再建1號(hào)塊，也會(huì)因收縮差而出現(xiàn)縱向裂縫。
5.支座布置的影響
大跨徑連續(xù)梁，支座中心與腹板中心有一定的橫向間距。支座反力由腹板傳至墩頂。某橋?yàn)?50m連續(xù)梁，支座中心距箱梁外緣1.25m，每支座最大反力34000kN，支座與腹板中線90cm。采用空間分析，頂板中部上緣A點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)4.9MPa拉應(yīng)力（圖7）。于是采取了措施，在墩上0號(hào)塊箱梁上端施加橫向預(yù)應(yīng)力，此力比一般的橫向預(yù)應(yīng)力要大，并根據(jù)各施工階段反力的大小，分級(jí)施加。如不采取此措施，頂板上緣肯定出現(xiàn)裂縫。
6.支座形式
墩上正確的橫向支座布置，應(yīng)該是一個(gè)固定，一個(gè)滑動(dòng)，如圖7所示，才可避免因溫度或活載作用時(shí)出現(xiàn)縱向裂縫?，F(xiàn)在有的設(shè)計(jì)，很注意縱向支座的固定或滑動(dòng)類型，但有時(shí)不注意橫向，往往把橫向兩個(gè)支座都布置成固定的，在荷載、溫度、收縮的作用下很容易導(dǎo)致開(kāi)裂。
7.水化熱導(dǎo)致開(kāi)裂
往往出現(xiàn)在懸澆施工底板較厚的梁根部，尤其在天氣較冷時(shí)，拆模后即發(fā)現(xiàn)底板下緣存在縱向縫。
這種裂縫是在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有作用任何荷載的情況下產(chǎn)生的。其原因是由于溫差引起的應(yīng)力（自平衡應(yīng)力）高于緩慢提高的混凝土抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生。由圖8a）可見(jiàn)，由于底板較厚，混凝土硬化期間產(chǎn)生水化熱，在板厚中部溫度最高，而兩側(cè)接觸空氣的部分稍低，尤以接觸外界空氣的板底溫度最低。由于平面變形，就產(chǎn)生了自平衡應(yīng)力，板外緣受拉，中部受壓，當(dāng)拉應(yīng)力大于該時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度，見(jiàn)圖8b），就可能引起開(kāi)裂，出現(xiàn)底板下緣的縱縫。但這種裂縫，往往限于混凝土表面，有害影響相對(duì)較小，可不處理或加以壓漿封閉即可。
8.畸變
箱梁約束扭轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生畸變，腹板板件變彎，配筋不足時(shí)會(huì)在腹板上出現(xiàn)縱向縫。尤其是彎箱梁，預(yù)應(yīng)力束也會(huì)產(chǎn)生畸變。
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在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中，出現(xiàn)受彎的垂直裂縫相對(duì)來(lái)說(shuō)是較少的，但有時(shí)還能見(jiàn)到。
1.垂直裂縫產(chǎn)生的原因
?。?）設(shè)計(jì)原因
設(shè)計(jì)中對(duì)于梁橋的正截面強(qiáng)度和應(yīng)力，一般都是很注意的，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)疏忽，導(dǎo)致實(shí)際有效預(yù)應(yīng)力不足而出現(xiàn)垂直裂縫。
我們見(jiàn)到過(guò)的一個(gè)橋梁設(shè)計(jì)，為跨徑35m的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，預(yù)制，每板寬1.5m，雙室，簡(jiǎn)支安裝，最終成為3孔一連的連續(xù)板。按部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力體系采用扁錨，中腹板上布5束，豎向放置并彎起。為了節(jié)省預(yù)應(yīng)力束，致使梁自重?fù)隙缺仁┘宇A(yù)應(yīng)力后的上拱度還大7mm，即施加預(yù)應(yīng)力后梁不會(huì)上拱，設(shè)計(jì)中梁體跨中設(shè)向上1.5cm的預(yù)拱度，與一般采用的設(shè)向下預(yù)拱度不同。
這個(gè)設(shè)計(jì)在兩個(gè)工地上采用，一個(gè)工地施工較粗糙，出現(xiàn)超重及內(nèi)模走動(dòng)、腹板厚度變動(dòng)的情況，其臺(tái)座是一次性的，臺(tái)座兩端有貫通裂縫，未架設(shè)的邊梁存在垂直裂縫，其中有一片較嚴(yán)重，縫寬有0.2mm；梁也存在下?lián)?，最?cm。
另一個(gè)工地施工工藝較細(xì)致，斷面尺寸正確，表面光滑，其臺(tái)座是多次重復(fù)使用的，處理較好，未出現(xiàn)裂縫。板已架設(shè)，且已封鉸及澆筑連續(xù)段混凝土。在擬澆防撞欄時(shí)，發(fā)現(xiàn)梁體下?lián)希畲蟮?cm。用吊車(chē)載人檢查兩片邊梁，發(fā)現(xiàn)有垂直裂縫40～50條，縫寬最寬已達(dá)0.3mm以上，縫間距20～50mm，其中2/3的裂縫長(zhǎng)度已超過(guò)梁高一半。
分析其原因，設(shè)計(jì)原因是主要的，實(shí)際有效預(yù)應(yīng)力嚴(yán)重不足。首先將扁錨豎向布置用作彎起束是錯(cuò)誤的，各束在同一管道中互相擠緊扭結(jié)，不僅僅是沿管道及彎起的摩阻損失，預(yù)應(yīng)力損失很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)計(jì)算，張拉時(shí)延伸量也難以達(dá)到，這是主要原因。
其次，設(shè)計(jì)中預(yù)應(yīng)力配置不足，梁體不上拱，何況預(yù)應(yīng)力損失增大很多，梁體與臺(tái)座粘結(jié)而不脫離。在施加梁體預(yù)應(yīng)力時(shí)，梁體要壓縮，而臺(tái)座與梁底出現(xiàn)了摩阻力，這一項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失是在設(shè)計(jì)中未予考慮的。兩個(gè)工地，一個(gè)工地質(zhì)量粗糙，用一次性臺(tái)座，處理簡(jiǎn)單，在張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)臺(tái)座出現(xiàn)較寬的橫向裂縫，表示梁體已完成了一部分彈性壓縮，因此梁體裂縫相對(duì)較少。而另一個(gè)工地，澆筑質(zhì)量較好，用處理較好的多次重復(fù)使用的臺(tái)座，在張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)臺(tái)座未損壞，意味著梁體彈性壓縮完成少，臺(tái)座與梁體間摩阻損失大，出現(xiàn)裂縫反多。
圖10臺(tái)座與梁底的摩阻力
由于預(yù)應(yīng)力損失加大，因此盡管設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，在梁體自重并施加預(yù)應(yīng)力后，下緣混凝土是受壓的，但實(shí)際產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致開(kāi)裂。后來(lái)的驗(yàn)算也表明，就連受彎承載能力極限狀態(tài)也通不過(guò)。
這個(gè)實(shí)例告訴我們，在設(shè)計(jì)中千萬(wàn)不要用扁錨豎向布置作為彎起鋼束，千萬(wàn)不要因過(guò)分節(jié)省預(yù)應(yīng)力束而形成加預(yù)應(yīng)力后梁體不上拱，這都將導(dǎo)致跨中有效預(yù)應(yīng)力的嚴(yán)重不足而出現(xiàn)垂直裂縫，以及因混凝土徐變而引起的梁體下?lián)稀?br />
（2）施工原因
上面在敘述主拉應(yīng)力斜裂縫時(shí)，已提到某橋因盲目搶工期，5天一個(gè)周期，工藝粗糙，在梁的懸臂澆筑中，既不預(yù)壓重，又不調(diào)整掛籃掛索，澆筑順序由里向外，由于掛籃下?lián)?，使在與上一梁段連接的工作縫處出現(xiàn)垂直裂縫，最大的甚至寬達(dá)3mm，不得不進(jìn)行壓漿處理，并導(dǎo)致出現(xiàn)斜裂縫。
變截面梁底板預(yù)應(yīng)力索孔道跨中上凸，一旦壓漿發(fā)生離析，形成上層有水，索會(huì)發(fā)生銹蝕，有效預(yù)應(yīng)力因而降低而產(chǎn)生垂直裂縫。
有的工地澆筑梁體混凝土?xí)r氣溫過(guò)高，空氣干燥，保護(hù)不夠，導(dǎo)致拆模時(shí)即出現(xiàn)垂直裂縫。這種裂縫大多限于表面，只要選擇較低氣溫時(shí)澆筑，并注意保溫養(yǎng)生，是可以避免的。
（四）底板保護(hù)層混凝土劈裂
表現(xiàn)為底板預(yù)應(yīng)力束下的混凝土保護(hù)層劈裂，有時(shí)可達(dá)相當(dāng)寬的范圍。
?。?）設(shè)計(jì)原因
1）保護(hù)層過(guò)薄
有的設(shè)計(jì)人員往往片面從充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力束的作用出發(fā)，盲目減少其保護(hù)層。這種情況下，容易產(chǎn)生底板劈裂，尤其在變截面梁底板順橋向呈彎曲的情況下。
2）未采取抗徑向力措施
在變截面梁底板為彎曲的拋物線形，底板束張拉時(shí)，會(huì)產(chǎn)生向下的徑向分布荷載：
q=
圖12彎曲鋼束引起的徑向分布荷載
如果底板保護(hù)層過(guò)薄，又未采取抗徑向應(yīng)力的措施，容易引起混凝土的劈裂。
正確的設(shè)計(jì)往往按此分布荷載設(shè)平衡箍筋，使這部分力，通過(guò)平衡箍筋傳遞于上層鋼筋，進(jìn)而使全底板承受此力，就能防止底板劈裂的發(fā)生。
（2）施工原因
對(duì)已設(shè)置的波紋管道保護(hù)不夠，受到局部重載，形成折曲，張拉時(shí)引起向下的分力，這也是底板劈裂原因之一，尤其在過(guò)早張拉，混凝土強(qiáng)度還未足夠時(shí)。
這種缺陷，必須加以處理，因?yàn)椴y管暴露空氣中，易引起銹蝕，進(jìn)而影響預(yù)應(yīng)力束的銹蝕；而且也為了保證預(yù)應(yīng)力束與混凝土有足夠的握裹力。
三、結(jié)束語(yǔ)
上面敘述了預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的最主要缺陷及其原因分析。另外，還有些其他缺陷，如齒板處開(kāi)裂，橫隔板裂縫等，這里就不再論述了。
知道了缺陷及其成因，加固處理的方法也就容易解決了，往往是：
1.壓漿封閉。
2.粘貼碳纖維或鋼板，解決受拉或主拉應(yīng)力能力不足的問(wèn)題。
3.加厚板件，以解決主拉應(yīng)力或壓應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題。
4.增加預(yù)應(yīng)力索，減小梁的下?lián)希蚪鉀Q抗彎或主拉應(yīng)力能力不足的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
1 周軍生.變截面連續(xù)梁式橋設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)問(wèn)題.公路交通科技，2001（4）。
2 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院：《預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋裂縫成因分析研究報(bào)告》，1998。
3 《混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫和裂縫控制》，《北京公路》1989年2期。
