陳中秋

（中國交通建設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)濟的快速發(fā)展，交通運輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，相當一部分公路橋梁已滿足不了使用要求。根據(jù)實際調(diào)查情況看來，相當一部分修建于20世紀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。本文對病害產(chǎn)生原因及處理措施進行分析。

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)設計尺寸、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，面積擴大，發(fā)展很快，嚴重時形成一條破碎帶。為了行車安全，對部分梁橋破損部位增設鋼筋進行修補輝暫時鋼板蓋住。

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．設計方面原因

2.2.1．伸縮縫選用不當

舊橋設計中，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置不當引起的。

2.1.2．翼緣板和橋面鋪裝混凝土厚度偏薄

此類T型梁橋設計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號混凝土。鋪裝層厚度基本符合設計規(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，并逐步擴大到翼板范圍。

2.1.3．結(jié)構(gòu)抗剪設計不足

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

設計資料。橋面寬度：凈7m+2×0.75 m；標準跨度：20 m；計算跨度：19.5 m；設計荷載：汽車—20級，掛車—100，人群荷載3.5kN/m2；材料：主筋采用Ⅱ級，25號混凝土；結(jié)構(gòu)尺寸：原標準圖尺寸，橋面鋪裝：6～11 cm25號混凝土，2 cm瀝青混凝土。標準斷面圖如圖1所示。

1）截面抗彎強度驗算。由彎矩組合計算可知，1號梁跨中組合彎矩值最大，因此，對1號梁進行抗彎強度驗算。截面彎矩強度MP=2239kN·m＞組合彎矩Mj=2231 kN·m(計算過程略)，滿足設計要求。

2）斜鋼筋配置計算。由各梁剪力組合計算可知，2號梁剪力組合最大，因此，以2號梁控制，彎起鋼筋按設計圖紙配置形式進行驗算。經(jīng)計算，局部彎起鋼筋面積偏少（計算過程略）。

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

根據(jù)20mT梁跨中和支點附近截面抗彎強度，斜截面抗剪強度驗算結(jié)果，得出以下結(jié)論：跨中截面抗彎強度偏低；支點附近斜截面抗剪強度不足；設計彎起鋼筋配置不夠，箍筋間距局部偏大。與時間調(diào)查分析結(jié)果比較，裂縫位置與抗剪強度驗算結(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號普通混凝土作為橋面鋪裝層，僅在鉸縫頂面設置一層鋼筋網(wǎng)。25號普通混凝土抗拉強度較低，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小于設計值。

T型梁混凝土強度不足采用超聲波回彈綜合法對T型梁混凝土強度進行測試，結(jié)果表明，T型梁混凝土強度比設計標號低，導致T型梁混凝土承載力降低，裂縫增多。

2.2.3．T型梁預制安裝不當

早期預制或安裝T型梁時，橫隔板預制位置不精確或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)道路上同類橋梁嚴重，而國、省道中運煤超載車輛較多的路段上橋梁損壞程度比其他路段嚴重。由此看來，超載車輛對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輸車輛，這些車輛實際載重都超過設計標準，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受到的拉應力超過混凝土的抗拉極限強度而出現(xiàn)裂縫。在超載車輛振動的反復作用下，裂縫向兩旁發(fā)展。同時超載車輛速度較快，強烈沖擊力也是導致橋面迅速開裂的原因之一。重車告訴通過橋面產(chǎn)生強烈振動，由于橋面及鋪裝層混凝土強度本來不高，使裂縫面積擴大。

3．破損T型梁處治措施

破損T型梁的處治應分不同情況區(qū)別對待，并根據(jù)橋梁的標準、功能、作用和現(xiàn)狀等綜合考慮。

對伸縮破損的橋梁，應盡量選用性能好、使用壽命長和價格相對合理的毛勒伸縮縫；選用高標號混凝土固定伸縮縫，以抵抗車輛的沖擊力。

對T型梁腹板裂縫，一般根據(jù)動、靜載試驗檢測及承載能力鑒定結(jié)果，結(jié)合工程實際情況區(qū)別對待。對交通量小、重車少的一般的一般縣鄉(xiāng)道路，荷載標準不提高、T型梁檢測情況相對較好的T型梁，一般考慮采用環(huán)氧樹脂材料對裂縫進行封閉處理，并粘貼鋼板提高結(jié)構(gòu)抗剪強度；對翼緣板破損嚴重或裂縫較多且縫寬嚴重超限的T型梁，應考慮對上部結(jié)構(gòu)進行整體更換；對提高設計標準的橋梁，建議對上部型T梁進行全部更換，因為此類T型梁結(jié)構(gòu)的安全儲備值已很小，很難再提高承載能力，采用加固設計，施工不便，還能滿足結(jié)構(gòu)的耐久性要求。

對大量交通量、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)，一般應選擇與原橋建筑高度基本相同的預應力混凝土連續(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原橋建筑高度和上部結(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、合理的方案。

對橋面鋪裝破損的T型梁橋，在修補橋面時，建議采用高標號防水混凝土，一方面不增結(jié)構(gòu)自重（抗彎強度儲備很?。?，同時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），增強橋面整體受力。

4．結(jié)語

導致省內(nèi)一些鋼筋混凝土破損的主要原因是重載交通車輛增多，加上施工不當和設計缺陷等，導致T梁承載能力下降，從而產(chǎn)生裂縫。應引起設計、施工和養(yǎng)護部門的高度重視，尤其應加強在役T梁橋的日常養(yǎng)護，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].科技咨詢導報,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).