摘要：随着我国基础建设能力的不断发展，在国家经济条件的支持下，经历改革开放三十多年以来的发展建设，我国的基础设施建设已经取得了非常大的成就，就桥梁设施而言，我国目前完全可以称得上桥梁大国。然而危旧桥梁的占比同样不容小觑，桥梁在各类型病害及车辆荷载长时间的作用下病害持续恶化，进而影响桥梁的整体结构安全。为保证桥梁结构安全，延长其使用寿命，本文针仅对抗剪相关病害及其处置措施进行讨论。
　　关键词：空心板梁桥;抗剪承载力;病害;加固;实用方法
　　1 概況
　　空心板梁桥病害按病害所处位置可划分为上部结构病害、下部结构病害和桥面系病害，其中上部结构直接承受移动荷载作用，下部结构的墩台和基础则直接承受上部结构传递下来的荷载，并将荷载传递给地基，可见上部结构病害与下部结构病害对桥梁安全的影响程度占比较大，但同时如果桥面系病害处置不及时或处置不当时就会加速桥面系自身病害的发展，严重的会对上部结构产生进一步的危害进而影响桥梁结构安全。
　　上部结构病害主要包含铰缝混凝土脱落、单板受力、板底纵向开裂、板底横向开裂、腹板斜向裂缝、竖向弯曲裂缝等，以上多种类型病害并不完全是空心板梁桥抗剪承载力不足的原因或表现形式，但是桥梁病害产生的原因从来都不是孤立的，多种病害互成因果、相互联系，进而形成了现有病害的表现形式。
　　2 抗剪相关主要病害类型
　　2.1 铰缝混凝土脱落
　　空心板梁桥常见的铰缝形式有深缝和浅缝两种，二者的区别从名字上就可以区分，在铰缝的横断面图中则更为明显，可以在断面图中很轻易的发现浅缝混凝土的形状区域偏上、长度较短，深缝混凝土的形状区域偏下、长度基本贯穿梁板高。
　　脱落的铰缝部分一般为下部混凝土形状规则部分，在施工过程中偶尔可见违规用泥土、石块填塞，或者直接将木模夹塞至底部形状规则部分，浇筑了较少的混凝土，使得浇筑的铰缝混凝土起不到应有的连接作用。
　　由于空心板间饺缝自身的横向整体连接性较差，桥梁在运营过程中的汽车荷载反复作用下，铰缝部分的混凝土发生破坏，进而降低了空心板间的横向连接效果，减小了其连接作用，使得作用荷载无法通过横向分布作用有效传递至其他空心板，在长期反复的荷载作用下最终使得饺缝混凝上脱落。
　　同时空心板间的饺缝混凝土发生破坏后，桥面积水渗入铰缝后的水蚀作用会进一步降低其作用效果，多方面因素共同作用使得空心板铰缝的横向联系减弱，最终极易形成单板受力。
　　2.2 单板受力
　　单板受力现象是指当有重载车驶过时，车辆荷载作用下的受力板与其它板的挠度相差较大，导致活载的横向分配不能有效地进行，进而使得受力单板发生破坏。
　　预制空心板梁桥间的铰缝是使各单独梁板相连形成整体受力结构的的关键构件，铰缝扮演着横向分布荷载的角色，一旦铰缝降低或丧失该作用，空心板桥受力体系就会由整体共同受力演变为单板受力，此时单个板所承受的荷载值将明显变大，对桥梁的结构安全将产生不利影响。
　　其病害特征为：铰缝位置对应的铺装层形成一条纵向裂缝，其长度基本接近跨长，单板受力现象严重时裂缝会沿横向等间距分布，且间距一般为板宽。从桥下来看，反映出来的病害特征为，铰缝渗水，铰缝混凝土未填满整个铰缝，起不到横向联系的作用;从设计上来说，铰缝钢筋起着抗剪和横向分布荷载的作用，如果钢筋过弱或施工质量不合格时，铰缝将起不到应有的横向分布的作用。
　　2.3 板底纵向开裂
　　板底的纵向开裂经常会伴有渗水，且有结晶析出的现象。纵向裂缝一般分布在铰缝的附近或梁板中间及梁肋附近，通常沿两侧分布，严重时会以一定间距遍布整个梁底。
　　板底纵向开裂一般为贯通裂缝，出现裂缝后，原有的闭口截面将转变为开口截面，将不利于截面的抗扭性能和抗弯性能，同时，外界水分沿缝隙渗入内部混凝上，使得钢筋发生锈蚀，桥梁耐久性将因此发生改变。
　　铰缝位置的纵向裂缝一般是满堂支架整体现浇的空心板桥因施工质量控制不足导致铰缝在车辆荷载作用下的开裂;梁肋附近的纵向裂缝一般是由于预应力的张拉使得梁体上拱，在径向力或预应力安装不平顺时常引起的一种开裂现象;梁板板中间位置的纵向开裂，主要是由于空心板在荷载作用下产生的横向弯曲变形引起。
　　2.4 竖向及斜向裂缝
　　在中小跨径的空心板梁桥中，在梁的侧面一般会出现竖向裂缝，且多数集中在跨中附近出现，部分竖向裂缝与底板的横向裂缝相连，形成类似于“L”型的裂缝，更有甚者遍布整个腹板，其长度、宽度、间距等均不一致。当预应力空心板梁桥出现此种病害时，通常认为其预应力作用已失去部分效应且严重危害桥梁安全。由于此类型受力裂缝削弱了梁板的整体刚度，一般在靠近支座的位置还会出现斜向裂缝，此时梁体的抗剪承载力将下降，一般需要利用相关加固手段遏制其进一步发展。
　　3 针对典型病害的加固方案及其效果
　　铰缝混凝土脱落病害及单板受力病害都是桥梁上部结构的整体受力受到影响之后出现的病害，一般认为单板受力病害是铰缝混凝土脱落发展后期恶化导致的病害类型，故如需解决此类病害一般在铰缝脱落初期，未发展成为单板受力之前将此病害及时止损，维修或加固此类病害一般有如下几种典型方案。
　　3.1 横向预应力及其相关衍生加固方案
　　此类型加固方案主要解决的是铰缝在空心板梁桥病害发展阶段横向受力分配减弱进而导致整体受力不理想的状态。包括但不限于粘贴横向钢板、张拉横向预应力束、张拉横向预应力碳板、铰缝灌注粘结剂等措施。
　　首先对空心板裂缝进行处理：使用火碱水清洗待加固梁板底表面，对于板底裂缝宽度大于0.15mm的采用改性环氧树脂胶进行注胶封闭处理，对于宽度小于0.15mm采用改性环氧树脂胶表面封闭处理。最后再在待加固梁底板处横向锚固预应力碳板、预应力筋、钢板带，或直接对铰缝进行压注粘结剂等措施以提高横向刚度。
　　横向加固手段不但可以提高空心板梁桥铰缝的抗剪能力、提高了梁桥的横向整体性能，而且增强了铰缝对于横向荷载的传递功能，避免了单板受力情况的发生及发展，横向加固方案见图3.1-1。
　　3.2 注浆加固法
　　本方法主要是通过对空心板梁端部进行注浆加固，以达到增加空心板受剪截面积的目的，从而可应对预应力混凝土空心板梁端部剪跨区内出现的腹剪斜裂缝。
　　加固方案一般为首先凿除桥面铺装及空心板顶板部分的混凝土，在斜裂缝剪切破坏区域附近的空腔内进行植筋，并填充微膨胀混凝土，当微膨胀混凝土与原梁体结合固化后即可有效增大板端附近的抗剪受力截面，进而提升抗剪性能。
　　仅对端部梁体进行注浆加固的方法可有效减少梁体整体刚度的变化，梁体在正常使用荷载作用下，端部剪跨区内没有出现腹剪斜裂缝，梁体的抗剪能力有较大提高。
　　与外粘纤维材料及外包加固材料的加固方案相比，空心板内部灌注的加固材料处于约束受力状态，只要其密实性及与原混凝土结合质量能够保证，加固材料与原梁体具有较好的协同工作性能，其承载力发挥系数远远高于其他外包加固材料的形式。
　　从上述加固方案衍生出的或者说可配合的加固方案可以是板端增设斜拉筋配合填充混凝土抗剪加固法，此种加固方案是在空心板梁端增设斜拉筋和填充无收缩灌浆料进行抗剪加固，可起到一次加固，双重效果。
　　4 结语
　　综上所述，随着我国基础建设的不断发展与饱和，对于公路交通有了越来越高的要求，尤其是对老旧桥梁的维修保养提出了更高的要求与更多的挑战，为此就需要我们着手提升新建桥梁的质量及危旧桥梁的有效加固。通过合理的选取加固方式，可以在原有道路桥梁结构设计的基础之上，有效的修复道路桥梁的病害和问题，提升道路桥梁的安全性。