桥梁病害及其加固设计方法（3）！

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5、钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥

连续梁桥及悬臂梁桥的截面形式常包括T形、I形和箱形。跨径30米以上的桥梁大多采用箱形截面，并普遍采用变高度的不等跨梁设计。等高度的钢筋混凝土连续梁一般适用于跨径在30米以下的桥梁，而变高度的钢筋混凝土连续梁或悬臂梁则通常适用于跨径在50米以下的桥梁。对于跨径偏大的此类桥梁，若仍采用钢筋混凝土材料，不仅会消耗大量材料，而且桥面负弯矩区还容易出现横向裂缝。

对于等高度的预应力混凝土连续梁，其一般跨径在60米以下；而变高度的预应力混凝土悬臂梁，其跨径大多在100米以下，但也有超过100米的情况。同样，连续梁的跨径大多在200米以下，但超过200米的情况也并不罕见。这类桥梁在跨越障碍物或作为城市立交桥时较为常见，不论跨径大小，均有可能出现各种病害。

常见病害及完善措施：

1）钢筋混凝土及预应力混凝土悬臂梁

（1）悬臂梁牛腿端下挠过大，常伴有墩顶桥面开裂。这主要是由于悬臂部分刚度不足、尺寸偏小、超重车影响或纵向预应力损失较大等原因造成。完善措施包括增加悬臂部分的刚度、优化尺寸设计、限制超重车通行以及加强纵向预应力等。

（2）悬臂梁牛腿处局部裂缝。这主要是由于配筋不足、高度偏小、温度影响或挂梁与牛腿连接不顺等原因造成。完善措施包括增加配筋、优化尺寸设计、考虑温度影响以及加强挂梁与牛腿的连接等。

（3）悬臂梁的锚固孔跨径过大时，在尺寸偏小或配筋不足的情况下，可能出现跨中下挠或跨中梁底竖向裂缝。完善措施包括合理控制锚固孔跨径、增加尺寸和配筋等。

（4）预应力筋锚固齿板后的斜向裂缝。这主要是由于齿板附近应力集中过大、普通钢筋配置偏少或预应力束锚固过于集中等原因造成。完善措施包括优化齿板设计、增加普通钢筋配置以及分散预应力束锚固等。

（5）箱梁顶、底板纵向裂缝。这主要是由于顶、底板横向弯矩过大、无横向预应力、箱梁横向弯曲空间效应、板厚偏小或横向配筋不足等原因造成。完善措施包括增加横向预应力、优化板厚和配筋设计等。

（6）箱梁顶、底板梗腋处的纵向裂缝。这主要是由于该处有大量预应力纵向钢束通过、局部应力过大或箱梁的正剪力滞效应考虑不足等原因造成。完善措施包括优化预应力钢束布置、考虑剪力滞效应以及增加局部配筋等。

（7）箱梁腹板中部的竖向裂缝。这主要与混凝土收缩、箱梁内外温差或腹板水平筋不足等原因有关。完善措施包括加强混凝土养护、控制箱梁内外温差以及增加腹板水平筋等。

（8）箱梁腹板上的斜裂缝。这主要是由于纵向或竖向预应力不足、损失过大、箱梁内外温差过大、箱梁的抗弯或抗扭刚度不足等原因造成。完善措施包括增加预应力、优化箱梁尺寸和配筋设计以及加强施工质量控制等。

（9）箱梁腹板上的水平裂缝。这主要是由于箱梁横向弯曲空间效应与内外温差应力使腹板内侧或外侧产生较大的竖向应力等原因造成。完善措施包括增加箱梁横向刚度、考虑内外温差应力以及加强竖向预应力等。

（10）悬臂施工时各分段接缝或合拢段接缝出现裂缝。这主要是由于施工接头处理不好或预制拼装接缝不密实等原因造成。完善措施包括加强施工接头处理、确保预制拼装接缝密实以及加强接缝处的防水和防锈等。

（11）在箱梁较宽时，容易出现横隔板或横梁跨中产生竖向裂缝。这主要是由于横隔板或横梁中施加的横向预应力不足或损失过大等原因造成。完善措施包括增加横向预应力、优化横隔板或横梁尺寸和配筋设计等。

2）钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁

跨中下挠过大往往伴随着跨中梁底横向开裂、墩顶处桥面开裂或腹板斜裂缝等问题。这主要是由于抗弯刚度不够、梁高偏矮、腹板偏薄、纵向预应力不足或损失过大等原因造成。完善措施包括增加梁高和腹板厚度、加强纵向预应力以及优化配筋设计等。

其他病害与钢筋混凝土及预应力混凝土悬臂梁的相同，针对这些病害，以下是根据当前技术加以完善的加固方法：

（1）对于悬臂梁牛腿端下挠过大：

· 最有效的方法是补加预应力。利用变高度梁的特点，在铺装层中精心布置通长无粘结预应力索，并确保其牢固锚固在牛腿上。为增强桥面与箱梁顶板的连接，应通过植入高质量、数量充足的锚筋来有效传递桥面预应力。对于单箱多室截面并具备足够箱高的情况，可在中腹板顶部两侧布置通长体外束，并特别注意其对锚固孔可能产生的影响，确保加固效果的同时不影响结构安全。

（2）对于牛腿处裂缝：

· 常规做法是在裂缝两侧粘贴块形钢板或钢板条以增强结构强度。若箱内牛腿处具备操作空间，可考虑采用从外部钻斜孔后穿预应力筋进行张拉锚固的方法，这种方法能够更直接地针对裂缝进行加固，提高加固效率。

（3）对连续梁跨中和悬臂梁锚固孔跨中下挠过大：

· 体外预应力加固是一种非常有效的方法。根据变高度梁的特点，在箱内腹板两侧精心布置直线形或折线形体外预应力束进行加固。对于等高度连续梁，建议采用折线形布束加固，以更好地适应梁的变形并提高加固效果。

（4）对预应力锚固齿板附近的裂缝：

· 一般采用灌缝处理后粘贴薄钢板或碳纤维等复合材料进行加固。这些材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，能够有效提高结构的承载能力并延长使用寿命。

（5）墩顶处桥面横向裂缝：

· 可采用凿除原有铺装层混凝土后，在顶板面增设纵向普通受拉钢筋或无粘结预应力筋的方法进行加固。预应力钢束应牢固锚固在现浇层中，以确保加固效果。此外，也可在箱内腹板两侧的截面重心轴以上设置体外预应力索进行加固，以提高结构的整体稳定性。

（6）对连续梁跨中梁底横向裂缝或分段接头横向裂缝：

· 常采用纵向粘贴钢板或碳纤维等复合材料进行加固。这些方法能够迅速提高梁的承载能力并减少裂缝的进一步发展。对于分段拼装接头裂缝，若属于非受力引起，可采用灌胶封闭的方法进行处理。

（7）对箱梁顶、底板纵向裂缝：

· 常采用横向粘贴钢板或其它纤维复合材料进行加固，或增设横向联系以提高结构的整体性。若顶板底面纵向开裂主要是由于顶板横向跨度过大且未设横向预应力所致，可考虑在顶板上面的铺装层中增设横向预应力筋，并在铺装层与顶板间植入大量锚筋来传递桥面预应力，以增强结构的承载能力。

（8）对箱梁顶、底板梗腋处的纵向裂缝及腹板竖向裂缝：

· 可采用封闭、灌缝或粘贴纤维复合材料等方法进行加固。这些方法能够迅速减少裂缝对结构的影响，提高结构的耐久性。

（9）对腹板上的斜裂缝：

· 可采用在腹板上粘贴钢板或纤维复合材料进行加固，或适当增加腹板厚度以提高其承载能力。此外，也可在纵向或竖向施加预应力等方法进行加固，以更好地适应梁的变形并提高结构的稳定性。

（10）对腹板上的水平裂缝：

· 可采用在腹板上粘贴竖向钢板或纤维复合材料进行加固，或增加横向联系如增设横隔板等方法提高结构的整体性。此外，也可施加竖向预应力进行加固，以进一步提高结构的承载能力。

（11）对箱梁内的横隔板或横梁跨中竖向开裂：

· 可在横隔板两侧补加横向体外预应力并穿出箱壁进行锚固。这种方法能够迅速提高横隔板的承载能力并减少裂缝的进一步发展。此外，也可增设横隔板以增强抗横向弯曲及扭转的能力，提高结构的整体稳定性。