單就一座橋梁的維修加固可以說任務簡單一些，但有時病害橋梁在需要加固處理時，還需要進行拼寬改造，這就要考慮拓寬施工階段和拓寬后使用階段橋梁新舊上部結構的相互影響問題，因此在成因分析、方案設計等方面就要復雜的多。目前我國高速公路上預應力混凝土梁橋占有較大比重，此文以某預應力混凝土連續(xù)梁橋為背景，介紹該橋的病害情況及解決方案，希望對同類橋梁工程能起到一定探討作用。

　　橋梁結構現(xiàn)狀

　　某預應力混凝土連續(xù)梁橋跨徑組成為三聯(lián)4x40m，橋梁全長495.43m，全橋共12孔。設計荷載：汽車-超20級，掛車-120.橋梁上部結構為單箱單室等截面預應力混凝土連續(xù)箱梁，梁高2.4m，頂板寬12.0m，底板寬5.8m，腹板為斜腹板。下部構造橋墩為雙支點蓋梁獨柱墩，獨柱墩柱徑2.2m，基礎為4根1.2m鉆孔灌注樁，0號臺為肋式橋臺擴大基礎，12號臺為組合式橋臺、樁基礎。

　　在對該橋進行特殊檢查時，發(fā)現(xiàn)各跨頂板均有縱向裂縫分布，縫寬0.05~0.2mm，裂縫長度由10c m~300cm不等，沿橫橋向呈均布態(tài)勢，裂縫間距15cm~50cm;腹板裂縫主要集中在支點附近及鋼束齒板錨固區(qū)域，裂縫走向與鋼束下彎方向基本垂直，縫寬0.05~0.3mm，最大裂縫寬度達到0.75mm，最長的裂縫已貫通整個腹板。底板有新增和發(fā)展的橫向裂縫；箱梁頂板水蝕嚴重，鋼筋銹脹混凝土大面積脫落，局部鋼筋銹斷，頂板混凝土局部有腐蝕和大塊混凝土劈裂現(xiàn)象，頂板多處有鐘乳狀懸掛沉積物。

　　計算分析在正常使用極限狀態(tài)下，最不利荷載組合工況，主梁上、下緣均出現(xiàn)拉應力，均未超過A類構件規(guī)范容許應力值；最不利荷載組合工況，距邊支點約5m處最大主拉應力達-2.25M Pa.靜載試驗結論為，在試驗荷載作用下邊跨跨中截面應力校驗系數(shù)1.03，撓度校驗系數(shù)1.07~1.12，中跨跨中截面應力校驗系數(shù)1.19，撓度校驗系數(shù)1.09~1.10，中跨支點截面應力校驗系數(shù)0.98.預應力混凝土橋梁的結構校驗系數(shù)一般為0.7~0.9，但不得超過1.05.該橋的結構校驗系數(shù)較高，雖處于彈性工作狀態(tài)，但已經(jīng)沒有強度儲備。

　　病害分析

　　1、頂板縱向裂縫

　　本橋箱梁頂板寬12m，采用的單箱單室斷面，橫向跨度較大，頂板縱向裂縫由橫向彎曲和箱梁畸變引起。抗裂驗算最大裂縫寬度為0.21mm，因此有縱向裂縫產(chǎn)生，加之長期受超載車輛作用，裂縫發(fā)展、數(shù)量增加。

　　2、頂板橫向裂縫

　　頂板橫向裂縫主要位于齒板錨固前段約1m處，部分已橫向貫通，是由于頂板束錨固過于集中，錨固位置不合理，導致局部應力超限引起。

　　1999年加固時已灌漿封閉，順橋向粘貼了鋼板條，檢測未發(fā)現(xiàn)處理過的橫向裂縫有進一步開裂的現(xiàn)象。

　　3、腹板斜向裂縫

　　箱梁腹板在支點兩側5m范圍內為50cm厚，其它位置均為30cm厚，對12m寬的單箱單室斷面，腹板厚度是偏薄的。計算結果顯示，在最不利荷載組合情況下，支點附近主拉應力達到2.24MPa，主拉應力超限。由主拉應力引起的斜裂縫首先出現(xiàn)在剪應力最大的部位，隨著交通量的增加，裂縫長度不斷向受壓區(qū)發(fā)展，裂縫區(qū)也逐漸向跨中方向發(fā)展，最后導致剪切破壞，在多種力學破壞模式中，剪切破壞的危害最大，也最突然。

　　4、底板橫向裂縫

　　原橋的主梁頂?shù)装邃撌贾们泛侠?，底板預應力束偏短，頂、底板鋼束錨固過于集中，箱梁局部應力超限，導致底板出現(xiàn)橫向裂縫；計算結果顯示，在最不利荷載組合情況下，箱梁底板距中墩5m處，拉應力為0.8MPa，距中墩10m處，無壓應力儲備。1999年增設的底板體外預應力，從一定程度上改善了底板的應力狀況，裂縫數(shù)量沒有明顯的增加，但因體外預應力只施加在底板局部，而原箱梁的底板鋼筋配置偏弱，在加固后近10年的運營期中，受超載車輛的長期作用，無壓應力儲備的底板出現(xiàn)開裂。

　　5、箱梁剛度情況分析

　　對橋梁的振動評價可以采用狄克曼指標K，即用人的敏感度來判別人體對結構振動感覺的界限，該橋在重車作用下會給人以明顯的振感，說明在重車作用下，橋梁振幅比較大。靜載試驗得出的跨中撓度校驗系數(shù)在1.07~1.12之間，對預應力混凝土橋梁，撓度校驗系數(shù)常值為0.7~1.0，撓度校驗系數(shù)偏高，說明箱梁的剛度儲備偏低。頂板、腹板的多處開裂，削弱了箱梁剛度。

　　6、頂板病害分析

　　箱梁頂板病害與水蝕有關，橋面鋪裝破損造成橋面雨水滲入箱梁頂板，雨水滲透到混凝土內部，將一部分水泥的水化產(chǎn)溶解并析出；雨水還造成鋼筋嚴重銹蝕、膨脹，鋼筋保護層厚度不足，從而導致混凝土開裂剝落。

　　在檢測期內，氣候干燥，但是箱梁頂板還有大面積的潮濕區(qū)域，局部混凝土腐蝕析出了含水分的膠狀結晶，判斷可能是橋梁施工時，模板上涂刷的油脂類化學品在拆模后留在箱梁頂板下緣，形成一層封閉阻水薄膜，造成由橋面滲入頂板的雨水不能滲出，長期積存在頂板混凝土中，積水通過壓漿不密實的預應力管道流出，從而導致齒板錨頭因長期滲水形成鐘乳石狀的結晶。