摘要：随着交通建设事业的快速发展，连续钢构桥的使用越来越广泛，针对连续钢构桥在实际应用中出现的裂缝问题，我们从腹板斜裂缝、边跨现浇段裂缝、混凝土的崩裂裂缝以及腹板竖向预应力钢筋四个方面进行了针对性的分析和介绍，分析了裂缝产生的原因和其预防措施，最后又针对桥梁建设中及其建好后已经出现的裂缝如何进行修复的问题，列举了几种有效的修复施工方法。
关键词：连续钢构桥，裂缝，分析，修复，措施
前言
随着交通建设事业的快速发展，连续钢构桥由于其桥面行车舒适、受力合理、用材节约、造型简洁美观、养护工程量小及抗震能力强等优点，在高速公路和城市道路高架桥建设中得到了较为广泛的应用。但由于各种原因，部分桥梁刚施工完毕或投入运营不久就出现较多裂缝，从而成为一个较为突出的问题。本文分析了连续钢构桥的常见裂缝产生的原因，提出了预防裂缝产生的措施，最后提出了裂缝出现后，修复裂缝和加固桥梁的措施。
下面针对桥梁建设中出现的裂缝问题及其预防和解决措施进行一系列的介绍。
1.腹板斜裂缝分析及应对措施
1.1箱梁腹板斜裂缝对竖向预应力的敏感性分析
实践表明，箱形截面整体性好，结构刚度大，承受正、负弯矩和抗扭的能力强，是一种经济合理的截面形式。从受力角度来讲，采用单箱单室薄壁截面，可以提高单位面积的惯性矩，同时也可以采用箱梁桥顶板横向预应力配筋与腹板内竖向预应力配筋来解决长悬臂箱梁桥的受力问题，以适应箱形截面目前总的发展趋势。随着箱形截面预应力混凝土梁桥的大量应用，在一部分桥梁上出现了结构性的腹板斜裂缝，竖向预应力不足是引起这一现象的重要因素。在对一些桥梁的实际调查中，常有竖向预应力筋永存预应力不到位的情况，甚至在施工完成以后，有的竖向预应力筋内无预应力。同时，由于箱梁桥高度有限，对施工要求较高，稍有不慎，竖向预应力可能会损失过半。这对箱体的受力是极为不利的，因为竖向预应力对箱梁桥截面主拉应力的贡献是相当大的。
在预应力混凝土构件中，由于预压应力的存在，各混凝土微分体除了承受使用荷载所引起的剪应力和法向应力外，还承受预应力所引起的法向应力。当仅有纵向预应力钢筋时，法向预压应力的作用是水平的，即沿构件的纵轴向；当还有预应力弯起钢筋和竖向预应力钢筋时，法向预压应力的作用方向是倾斜的，既有水平方向的预压应力，又有垂直方向的预压应力。不难理解，纵向和竖向预应力共同作用下所产生的在倾斜面上的主拉应力将比仅有使用荷载作用时小得多。由于腹板斜裂缝的出现取决于主拉应力的大小，因此预应力混凝土构件斜截面的抗裂性也比普通钢筋混凝土好，特别是在有预应力弯起钢筋或竖向预应力钢筋时。
1.2应对措施及其注意事项
经过实验和理论分析的结合，我们得出有效控制腹板裂缝的施工步骤：从腹板底部穿束一实现套管与光圆端CFRP的粘结一与千斤顶连接进行张拉一拧人螺帽锚固，在压浆孔中注入环氧树脂封锚。在施工过程中我们应该注意：
(1)竖向预应力筋束比较短，其锚头的损失占主体，故采用有效的张拉设备、严格的张拉工艺是克服短束预应力损失，缩小预应力损失，缩小预应力设计值与实际值差距的有效措施。
(2)预埋钢板尺寸要合理选用，这直接关系到预加力的有效传递以及控制混凝土的竖向压应力。如果设计过大则较为浪费，过小则预加力无法有效扩散传递，产生不必要的竖向压应力空白区，同时可能导致混凝土竖向压应力远大于设计值，这也是有害的。
(3)环氧树脂起保护CFRP棒材不受腐蚀和粘结混凝土与预应力束使之共同传递压应力的双重作用，故压浆饱满是技术工作中重要的一环。
2.边跨现浇段的裂缝分析及防治措施。
为了减小边墩不平衡恒载弯矩及方便边跨合拢段施工，边、中跨比例一般采用0.53-0.55，由此带来的是边跨现浇段相对较短，如中孔跨径160m连续钢结构，其边跨现浇段长5-8m，设计E取消了边跨合拢段。尽管边跨现浇段长仅5-8m，但混凝土浇筑后，由于悬浇段与混凝土现浇段的温差和混凝土收缩徐变差的影响度前出现裂缝，因此在设计中应尽可能增设边跨合拢段，以减少悬浇段对边跨现浇段的影响。
边跨现浇段产生裂缝的第二个原因是竖向预应力钢筋的作用未能达到设计预期的效应，使边跨现浇段腹板主拉应力超限，出现斜裂缝。设计中由于现浇段箱粱高度一般在2-4m，较短的竖向预应力钢筋损失相对较大，对此应在设计中充分考虑竖向预应力钢筋的预期作用效应，留有足够安全系数，并在可能的情况下，通过验算箱梁腹板抗剪承载能力适当增加箍筋、斜向钢筋。
3.跨中合拢段底板混凝土保护层崩裂
有些桥梁跨中合拢段底板混凝土保护层崩裂，其主要原因有三个方面：底板预应力钢束管道不顺直，与设计要求的位置误差较大，定位钢筋间距过大；底板防崩钢筋设置较少；底板钢束管道间的净距较小，混凝土振捣较困难，由于底板预应力钢束不平顺，产生了较大的等效集中力，在防崩钢筋设置较少及部分混凝土不密实的情况下，造成了较大面积的底板混凝土崩裂。为了防止合拢段底板混凝土崩裂，采取如下三种措施：严格控制钢束的空问位置，保证#阿束的平JI雅，避免产生等效集中力；为保证底板混凝土密实性，除振捣棒震捣外，还应增设附着式振捣器；对合拢段及其临近悬浇及底板加强防崩钢筋的设计及验算。对底板崩裂部分采用高性能复合灌浆料预以修复，商隆能复合灌浆料的性能、使用方法及施工工艺如下：
(1)搭设吊架。搭设高度适中，便于施工的工作吊架平台，吊架要求牢固耐用，安全可靠。
(2)混凝土崩裂缺陷处理。用簪子或电锤凿掉混凝土缺陷周围的厚浆及松散的混凝土，直至凿出完整新鲜密实的混凝土，将结合面混凝土凿成锯齿状，以增加复合灌浆料与原混凝土之间的结合力。为了使复合灌浆料与原混凝土能够共同结合受力，在梁体表面修复处应种植型钢筋，种植钢筋工作内容有：梁底钢筋探测、钻孔、清孔、孔壁干燥、化学清孔、制胶、钢筋加工、植入，养护。
(3)高压水冲洗。混凝土表面处理完毕后，用高压水冲洗干净并定时洒水，使混凝土表面保持湿润状态。
(4)增加钢筋网片。为了使新浇筑的复合灌浆料能够整体受力，新增设6钢筋网片，网距8cm-9cm，并把钢筋网片绑扎或焊接在原结构钢筋上。
(5)吊设(安装)模板。施工人员进入混凝土桥梁缺陷外侧，在桥梁底板上吊模板或腹板外侧打眼安装膨胀螺栓固定模板，模板用厚度lcm竹胶板背方木制作，模板周围采用结构胶或双面胶带进行密封。
(6)拌合高性能复合灌浆料。用专人在现场严格按照比像坊咏拌合灌浆料。
(7)灌注复合灌浆料。将拌合好的灌浆料倒人高于混凝土面30cm的漏斗内，利用高度产生的压力及灌浆料的自流性能，使灌浆料流人混凝土孔洞，并用小锤在横板外侧轻轻敲击以使灌浆料饱满、密实。
(8)拆模、养生。2d后拆除模板，并定时洒水养生，保持表面湿润。
4.腹板竖向预应力钢筋
在边跨现浇段及中跨跨中区段的腹板竖向预应力钢筋相对较短，一般为3-4m，在张拉时如果操作不当，其预应力效应很难达到设计要求，造成该区段腹板主拉应力超限，出现裂缝。为了保证腹板竖向预应力钢筋达到预期的效应，应采取如下措施：
（1）竖向预应力钢筋在挂篮前移前应立即张拉，钢筋张拉后应做出明显标记；
（2）竖向预应力钢筋采取二次张拉工艺，第一次张拉至设计吨位，第二次张拉为检查张拉，仍张拉至设计吨位。两次张拉由不同班组进行，并且用不同颜色油漆进行标记；
（3）为减少竖向预应力损失，应采用成熟的张拉工艺完成竖向预应力钢筋的张拉，确保张拉端螺母旋紧后，千斤顶油表基本回零；
（4）应采取正确的工艺来保证锚垫板平面与粗钢筋轴线垂直；
（5）预应力管道压浆前，应对管道充分冲洗，湿润管道，压注水泥浆从底处压人，高处排气，应保词睹道压浆饱满密实
5.裂缝修补及加固工艺
下面针对对于连续钢构桥已经出现了的裂缝如何进行修补的问题，列举了几种裂缝修补及其加固的工艺。
5.1裂缝修补
裂缝灌浆的施工顺序为:裂缝的检查及标注-清理裂缝表面-粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭-压气试验-灌注环氧浆-灌浆嘴拆除-粘贴灌浆嘴处用环氧树脂胶泥抹平-对裂缝表面涂1层环氧水泥浆。
在灌缝中应特别注意压浆次序，竖向缝和斜裂缝由低位向高位依次进行，水平缝要从一端向另一端依次进行，压力控制在0.08～0.2MPa之间,在浆液不再流动时，还应稳压3～5min，以保证灌浆密实。
为验证压浆效果，施工按照裂缝条数的5%的数量抽芯检验，钻芯直径3cm，深8cm。通过对80多条裂缝的钻芯检查，发现灌缝胶填补了整个裂缝，压浆均匀密实；对芯样进行的抗压实验，破坏面不在裂缝处，证明压浆效果显著，符合要求。
5.2体外预应力加固
体外预应力是加固重点共14根钢束，分别锚固在主桥两侧边跨箱梁齿板上，通过转向板转向以确定钢束走向，并与整个箱梁形成一个桁架体系，成为超静定结构，以抵消部分恒载应力，起到卸载作用，降低原结构应力水平，改变原结构的内力分布，减少箱梁的跨中弯矩，提高了箱梁的正截面抗弯强度、刚度和抗裂性,从而达到较大幅度的提高桥梁的承载能力，且可减少结构的变形，使其裂缝缩小甚至完全闭合。其步骤为：
(1)凿出体外束穿0#块孔洞(直径9cm)。预埋体外束定位钢筋并浇筑锚块混凝土，浇筑混凝土前先将接触面凿毛，并植入钢筋，以保证新旧混凝土之间的良好粘结；
(2)制作并安装预应力托架，沿主跨箱粱腹板每隔2m设一个托架，并使每个托架处于同一水平面上；
(3)体外束采用单根外套PE防护的钢绞线，用车辆运至桥底，并用卷扬机牵引拉入箱梁。为防止PE套受损，拖拉过程中，在体外束下安置滚轮；
(4)将体外束抬至托架上就位，使其成一线；
(5)张拉体外束,张拉完成后进行封锚。将预应力体外束外露部分进行涂蜡防锈处理，并加钢护罩以防锈蚀。整个加固施工过程中，要定期对大桥进行挠度观测，并对观测数据进行分析处理。
5.3粘贴钢板加固
为了增加箱梁腹板的抗拉强度，在中跨中部70m范围、边跨靠近主墩的20m范围内粘贴钢板加固，粘贴方向垂直斜裂缝，呈45度斜角。钢板粘贴工艺为：
(1)将混凝土表面用毛刷和压缩空气清除干净.，再用抗压强度大于箱梁腹板混凝土强度的环氧砂浆进行找平处理；
(2)钻膨胀锚固螺栓孔眼，孔深不小于7cm；
(3)用喷砂或砂轮对钢板进行除锈和粗糙处理，使其表面出现金属光泽，但表面粗糙度越大越好。
(4)将粘贴胶均匀地涂抹在混凝土粘合面和钢板粘合面上，厚度分别约1mm和3mm；
(5)顶紧钢板对准膨胀螺栓使之与混凝土粘合面合上，并迅速地拧紧膨胀螺栓，挤出多余的粘钢胶；
(6)检查粘贴效果。要求锚固区有效粘贴面积不能少于90%，非锚固区有效粘结面积不能少于70%，否则应剥下重贴。
6.总结
桥梁建设中出现的裂缝不止这些，这里仅是介绍了几种比较典型的裂缝，随着社会的发展，对桥梁建设的要求会越来越高，建筑质量要求会更加苛刻，我们应该在现有的基础上，开拓进取，积极思考，只有这样才能更好的面对高速发展的社会对本专业提出的高要求。
参考文献
[1]蔡斌,马秀全,陈修林,连续箱梁裂缝问题探讨[A].合肥工业大学学报,2004,927(4)
[2]罗永忠,施工中预应力箱梁顶面裂缝问题的探讨[J].中外公路,2002,(4):37-40.
[3]徐君凤,浅述连续钢构桥的缺陷及预防修复措施.黑龙江科技信息
[4]刘星笑,彭勇均,预应力混凝土连续箱梁加固.四川建筑施工技术与测量技术,2009.8,29(4)
