四川南方高速某簡支梁橋鉸縫開裂單板受力處治思路

羅文強

（四川南方高速公路股份有限公司， 四川 瀘州 646000）

0 緒論

在我國公路橋梁建設中,中小橋多采用預制鉸接空心板簡支梁結構，空心板間以鉸縫傳遞剪力的方式來實現荷載的橫向傳遞。空心板鉸縫失效會影響荷載橫向傳遞，加劇橋面鋪裝開裂，造成單梁受力，嚴重影響橋梁的結構安全。

鉸縫失效病害機理：首先鉸縫微裂縫擴展，逐漸形成通縫，通縫引起橋面鋪裝開裂；接著裂縫沿鉸縫縱向擴展，伴隨荷載的作用，裂縫逐漸張開變寬。裂縫斷裂面發生摩擦，粗糙表面逐漸被磨平，雨水帶著磨出的細粉末滲入鉸縫裂縫，加速鉸縫失效。

鉸縫失效病害危害：鉸縫的作用是橫向傳遞剪力，以形成荷載的橫向分布，減小單片梁板受力，并使多片梁板結構成為一個整體。鉸縫失效會導致上部結構單板受力，明顯增加單片梁板所受荷載，從而引起上部結構梁板的損壞，大大縮短橋梁使用壽命。

目前四川南方高速公路股份有限公司正在運營的高速公路中，某橋梁部分鉸縫失效，且部分鉸縫單板受力嚴重，裂縫已反射到橋面，造成橋面縱向裂縫。對橋梁運營安全造成嚴重威脅。

1 橋梁現狀

該橋分左右幅，跨徑布置為1×16.0m，橋梁總長44.0m。設計荷載：汽-超20、掛車-120。板式橡膠支座，上部結構為簡支預應力混凝土空心板，下部結構為重力式橋臺。

圖1 橋面照

圖2 立面照

部分梁體底面出現多條橫向裂縫，且對應橋面鋪裝出現縱向裂縫，詳見下圖：

圖3 對應鉸縫橋面鋪裝縱向開裂

圖4 對應鉸縫橋面鋪裝縱向開裂

圖5 梁體底面出現橫向裂縫

圖6 梁體底面出現橫向裂縫

針對上述情況，通過現場調查、查閱圖紙，經認真深入分析產生病害的主要原因有：

1）原橋設計中無鉸縫鋼筋，鉸縫設計薄弱，抗剪能力不足；

2）原橋設計中橋面鋪裝鋼筋較為薄弱；

3）重載、超載車輛作用因素，目前該橋重載超載車輛較多，也是造成鉸縫破損的重要原因。

2 加固處治方案

針對上述病害，在原因分析的基礎上，采取的處治措施為重做橋面鋪裝層及破損鉸縫，在鉸縫部位設置加強鋼筋，以增強鉸縫整體性。具體處治措施如下：

在結構驗算的基礎上，不改變鋪裝層厚度，改善混凝土性能，設置雙層鋼筋網，以加強橋面的整體性，使鋪裝層形成鋼筋骨架作用，協助鉸縫承擔剪應力。原橋鋪裝層為8cm混凝土鋪裝層+4cm罩面。改造后的橋面鋪裝層采用12cm厚混合纖維防水混凝土，設置雙層D10鋼筋網。其中混合纖維混凝土鋼纖維摻量70kg/m3，聚丙烯纖維摻量0.8kg/m3。

鑿除全橋破損、滲水鉸縫混凝土，對其它鉸縫鑿除20cm深度范圍內混凝土，采用聚合物改性水泥基澆注料重新澆筑。按在板梁頂板植入U形鉸縫加強鋼筋及加強板梁與鋪裝層連接的L形鋼筋，植筋時應避開板梁腹板預應力鋼筋。

3 結語

目前四川南方高速公路股份有限公司正在運營的高速公路中，由于設計、施工、橋梁實際運營狀況等原因，鉸縫受到不同程度破壞，鉸縫破損的病害是一種常見病害。鉸縫破損，輕則造成板縫滲水、泛堿，重則使鉸縫失去了其應有的作用，形成 “單板受力”狀態，嚴重影響了橋梁的安全性。對于此類病害采取重做橋面鋪裝層和破損鉸縫，通過鋪裝層加厚、設置雙層鋼筋網及在鉸縫部位設置加強鋼筋等方式，可以取得可靠的加固效果。

目前國內橋梁由于鉸縫連接差、單板受力，造成的重、特大交通事故頻發。此類病害對橋梁安全性影響顯著，且往往病害發展較快，在發現此類病害時應及時處治，將危害消滅在萌芽狀態，確保橋梁結構安全。