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【摘要】T型刚构桥梁出现的病害严重威胁桥梁的使用质量和使用安全性，如何科学的处理这些问题并且对其进行及时加固是一个值得探讨的问题。本文着重阐述了基于T型刚构桥梁的常见病害并且针对这些病害提出了有针对性的解决措施。
【关键词】T型钢构；桥梁；病害；加固；措施
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
前言
伴随着我国经济的不断发展，越来越多的大跨梁式桥正在施工和修建。尤其是上个世纪70 年代末至 90 年代初，我国修建的大跨梁式桥中，带挂梁的预应力T型刚构桥成为使用频率较高的桥梁类型。经过长时间的自然环境侵蚀与各种磨损，这些桥梁的质量已经出现不同程度的问题，给通行安全带来严重威胁。更为严重的是有些桥梁已经不能正常使用，不得不采取加固措施进行维修。
基于T型刚构桥梁的常见病害表现形式
基于T型刚构桥梁的结构类型是多种多样的.通常情况下采取以下的施工措施，采用悬臂浇注、悬臂拼装、支架现浇或在墩位处现浇后转体施工形成，因此常见病害也呈现出多样化和复杂化，处理这些问题时应该采取有针对性的措施。
常见的病害类型以及导致病害发生的原因如下，第一，悬臂端部牛腿下挠超不符合标准，通常都是由于超出标准过大导致的。常见的有如下原因梁的刚度下降无法承受既定压力、纵向预应力损失太多。另外，施工过程中的材料不过关以及施工质量差等人为因素也是引起此病害的原因之一。同时，在长时期的通行过程中超载对桥梁造成的损害也不容忽视，基础沉陷等都会随之出现。第二，悬臂根部顶面开裂。引起这一问题的主要原因是施工过程中没有严格按照设计标准进行导致纵向预应力在桥梁使用过程中损失过大，在桥梁承受压力的过程中必然会出现强度不足引发悬臂根部顶面开裂现象。第三，悬臂 1/2 跨附近腹板出现斜裂缝。此处出现病害的现象是较为常见的，主要原因是竖向预应力损失较大、腹板抗剪强度达不到承载需求，另外通行车辆的超载也是引起此病害的重要原因之一，超载车辆对悬臂 1/2 跨附近腹板的影响更大。第四，悬臂端部两腹板跨中的牛腿横梁上的竖向裂缝。引起这一病害的原因之一为超载现象，另外,牛腿横梁的横向预应力损失较大也成为悬臂端部两腹板跨中的牛腿横梁上出现竖向裂缝的重要原因。第五，T 构墩身由于其结构特殊常常出现水平裂缝。至于箱梁顶板跨中底面出现纵向裂缝与连续梁等其它箱形梁桥出现此类问题具有相似的原因。在实际施工和使用过程中，很多T型刚构桥梁的并没有在施工完成之后立即显现，而是在经过一段时间的使用之后问题逐渐暴露。从总体上来看，造成T型刚构桥梁的病害发生原因是多种多样的，各方向的预应力损失过和超载成为引起病害的主要原因。预应力损失过大是施工质量不过关的后果，很多施工单位为了节约施工时间常常提前施加预应力，预应力伴随着混凝土徐变过程的发生逐渐减小，给桥梁预应力造成严重损失。另外，超载现象是导致T型刚构桥梁出现病害的又一重要原因，超出桥梁设计活载标准的车辆通行过程中对桥梁造成的压力势必会对其产生负面影响。
T型刚构桥梁的常见加固措施
对于端部牛腿下挠过大的问题，应该从根本上解决问题，首先需要从改善 T 构的受力及提高刚度着手。改善T构受力与提高刚度的方法是多种多样的，但是从效果较好并且易于操作的方面考虑，在桥面增加预应力筋的做法较为理想。在桥面增加预应力筋可以从很大程度上提高箱梁顶面抵抗负弯矩的能力，解决端部牛腿下挠过大的问题。在桥面增加预应力筋通常情况与桥面的翻新改造同时进行，将原箱梁顶板面上的混凝土凿除，根据新增预应力筋的数量，在 T 构两端牛腿部位和靠近牛腿处的桥面板上凿出横向对称的纵向为 2～3 排深约 10cm 的楔形锚坑【1】，在施工过程中应该特别注意锚坑位置，以必须避开原桥面预应力筋束位置为基本原则。在施工过程中必须将锚坑中的灰尘吹净，使用高压空气吹净的效果较好，在施工过程中的使用频率较高。由于将近一半的锚板高度埋于箱梁顶板面以下，这给顶板就混凝土带来了额外的压力。在施工过程中应该注意将环氧砂浆固化工作完成良好，然后可以穿索张拉至设计张拉力的 5%～10%，这一工序应该按照要求严格操作，务必保证预应力筋拉直、拉紧定位。
在锚头后纵向几米长的顶板上钻孔，一般情况下将孔深设置为 10cm左右，孔距则应该根据孔深进行设置，通常情况下一般将孔距设置为孔深的20 倍左右。孔位的选择应该以避开原箱梁顶板纵向钢筋为基本原则，确定好孔孔距以及具体位置之后将其呈梅花形分布在新布置的预应力筋四周。在此之后应该用高压空气将孔洞和桥面吹干净，再用环氧胶液埋设按计算所需数量的直径不小于 16mm 的倒 L形抗剪栓，也可以根据实际情况选择其它植筋方法设置抗剪栓【2】。铺设钢筋网应该按照新的桥面线进行，否则将会导致严重的质量问题。新浇桥面混凝土的预压力主要通过抗剪栓传递给箱梁顶板，通过这些步骤可以保证新旧混凝土结合良好，而不至于出现结合不良整体性较差的现象。同时，保持桥面原有的线形也是加固工作的重要注意事项。牛腿下凹处常常会因新浇注混凝土填层太厚，从很大程度上增加桥梁T 构恒载负担对桥梁质量造成威胁。为了避免新浇筑混凝土填层太厚引起这一现象，我们应该选择轻质骨料等质量较小的材料浇筑混凝土或三角填层的空心板混凝土桥面。另外，在施工过程中和施工完成之后应该注意保持箱梁顶板面的粗糙与洁净。
还有一种做法是：在 T 构两端靠近牛腿处的所有腹板两侧设置锚座，张拉体外预应力钢束【2】。一箱多室的箱形梁作为一种较为特殊的形式，也可只在几块中腹板两侧设体外索。这种做法的加固效果相对于在桥面增加预应力的方式有所降低。但是，其优势也较为明显，主要体现在不对日常交通造成影响，可以在桥梁通行过程中开展施工，同时经济性和节约性也较为明显，施工简便，施工周期較短，可换索或再次张拉。此方法并不是在任何情况下都可以使用，而是在具备某些条件时才可以选择这种方法。比如在牛腿下挠不大或提高旧桥荷载等级，且原桥面损伤并不严重、箱梁腹板较多的情况下较适合此种方法。
通常情况下先在腹板两侧张拉体外索，再在桥面混凝土层里张拉体内索【3】。设置体外索的具体做法和相关注意事项如下：在靠近牛腿的腹板上，避开原腹板里的下弯索钻孔，把相应位置的腹板混凝土打毛后，将焊有体外索锚座的钢板孔眼与腹板上的混凝土孔对齐，穿高强螺栓并初拧，用两侧的钢板夹紧中间的混凝土腹板，钢板与腹板间留有 3～4mm 的缝隙，灌环氧树脂胶液到缝隙中，将钢板粘贴在腹板两侧，胶液固化后，拧紧高强螺栓到设计拉力【4】。体外索从 T 构牛腿一端拉到另一端，墩顶处穿过横隔板上预先钻好的孔洞，保持为一条直线，沿途以小于 5m 的间距设支架将体外索夹紧固定，这一做法是为了保证减小自由长度以保持稳定性。
结语
T型刚构桥梁的病害是桥梁使用过程中不可避免的问题，这些病害既有施工过程中人为因素造成的，比如施工工序控制和原材料质量等，也有桥梁使用过程中所承受的压力所引起的。T型刚构桥梁的病害加固既要考虑到桥梁的固有特点，也应该对这种特殊桥梁形式的独特之处进行充分考虑，在加固过程中要做到考虑周到和施工认真，以切实保证加固质量。
【参考文献】
［1］郑楚桓.T 型刚构桥梁的常见病害与加固方法［J］.广东建材，2010，(06).
［2］甘波，毛建强，孙新.基于Ansys分析两种加固法加固T型刚构桥牛腿［J］.山西建筑,2010，(01).
［3］东智尖措. 预应力T型梁梁体施工技术要点［J］.青海交通科技,2010，(03).
［4］谢应胜. T型桥梁预应力混凝土施工技术［J］.中国新技术新产品，2011，（16）.
【关键词】T型钢构；桥梁；病害；加固；措施
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
前言
伴随着我国经济的不断发展，越来越多的大跨梁式桥正在施工和修建。尤其是上个世纪70 年代末至 90 年代初，我国修建的大跨梁式桥中，带挂梁的预应力T型刚构桥成为使用频率较高的桥梁类型。经过长时间的自然环境侵蚀与各种磨损，这些桥梁的质量已经出现不同程度的问题，给通行安全带来严重威胁。更为严重的是有些桥梁已经不能正常使用，不得不采取加固措施进行维修。
基于T型刚构桥梁的常见病害表现形式
基于T型刚构桥梁的结构类型是多种多样的.通常情况下采取以下的施工措施，采用悬臂浇注、悬臂拼装、支架现浇或在墩位处现浇后转体施工形成，因此常见病害也呈现出多样化和复杂化，处理这些问题时应该采取有针对性的措施。
常见的病害类型以及导致病害发生的原因如下，第一，悬臂端部牛腿下挠超不符合标准，通常都是由于超出标准过大导致的。常见的有如下原因梁的刚度下降无法承受既定压力、纵向预应力损失太多。另外，施工过程中的材料不过关以及施工质量差等人为因素也是引起此病害的原因之一。同时，在长时期的通行过程中超载对桥梁造成的损害也不容忽视，基础沉陷等都会随之出现。第二，悬臂根部顶面开裂。引起这一问题的主要原因是施工过程中没有严格按照设计标准进行导致纵向预应力在桥梁使用过程中损失过大，在桥梁承受压力的过程中必然会出现强度不足引发悬臂根部顶面开裂现象。第三，悬臂 1/2 跨附近腹板出现斜裂缝。此处出现病害的现象是较为常见的，主要原因是竖向预应力损失较大、腹板抗剪强度达不到承载需求，另外通行车辆的超载也是引起此病害的重要原因之一，超载车辆对悬臂 1/2 跨附近腹板的影响更大。第四，悬臂端部两腹板跨中的牛腿横梁上的竖向裂缝。引起这一病害的原因之一为超载现象，另外,牛腿横梁的横向预应力损失较大也成为悬臂端部两腹板跨中的牛腿横梁上出现竖向裂缝的重要原因。第五，T 构墩身由于其结构特殊常常出现水平裂缝。至于箱梁顶板跨中底面出现纵向裂缝与连续梁等其它箱形梁桥出现此类问题具有相似的原因。在实际施工和使用过程中，很多T型刚构桥梁的并没有在施工完成之后立即显现，而是在经过一段时间的使用之后问题逐渐暴露。从总体上来看，造成T型刚构桥梁的病害发生原因是多种多样的，各方向的预应力损失过和超载成为引起病害的主要原因。预应力损失过大是施工质量不过关的后果，很多施工单位为了节约施工时间常常提前施加预应力，预应力伴随着混凝土徐变过程的发生逐渐减小，给桥梁预应力造成严重损失。另外，超载现象是导致T型刚构桥梁出现病害的又一重要原因，超出桥梁设计活载标准的车辆通行过程中对桥梁造成的压力势必会对其产生负面影响。
T型刚构桥梁的常见加固措施
对于端部牛腿下挠过大的问题，应该从根本上解决问题，首先需要从改善 T 构的受力及提高刚度着手。改善T构受力与提高刚度的方法是多种多样的，但是从效果较好并且易于操作的方面考虑，在桥面增加预应力筋的做法较为理想。在桥面增加预应力筋可以从很大程度上提高箱梁顶面抵抗负弯矩的能力，解决端部牛腿下挠过大的问题。在桥面增加预应力筋通常情况与桥面的翻新改造同时进行，将原箱梁顶板面上的混凝土凿除，根据新增预应力筋的数量，在 T 构两端牛腿部位和靠近牛腿处的桥面板上凿出横向对称的纵向为 2～3 排深约 10cm 的楔形锚坑【1】，在施工过程中应该特别注意锚坑位置，以必须避开原桥面预应力筋束位置为基本原则。在施工过程中必须将锚坑中的灰尘吹净，使用高压空气吹净的效果较好，在施工过程中的使用频率较高。由于将近一半的锚板高度埋于箱梁顶板面以下，这给顶板就混凝土带来了额外的压力。在施工过程中应该注意将环氧砂浆固化工作完成良好，然后可以穿索张拉至设计张拉力的 5%～10%，这一工序应该按照要求严格操作，务必保证预应力筋拉直、拉紧定位。
在锚头后纵向几米长的顶板上钻孔，一般情况下将孔深设置为 10cm左右，孔距则应该根据孔深进行设置，通常情况下一般将孔距设置为孔深的20 倍左右。孔位的选择应该以避开原箱梁顶板纵向钢筋为基本原则，确定好孔孔距以及具体位置之后将其呈梅花形分布在新布置的预应力筋四周。在此之后应该用高压空气将孔洞和桥面吹干净，再用环氧胶液埋设按计算所需数量的直径不小于 16mm 的倒 L形抗剪栓，也可以根据实际情况选择其它植筋方法设置抗剪栓【2】。铺设钢筋网应该按照新的桥面线进行，否则将会导致严重的质量问题。新浇桥面混凝土的预压力主要通过抗剪栓传递给箱梁顶板，通过这些步骤可以保证新旧混凝土结合良好，而不至于出现结合不良整体性较差的现象。同时，保持桥面原有的线形也是加固工作的重要注意事项。牛腿下凹处常常会因新浇注混凝土填层太厚，从很大程度上增加桥梁T 构恒载负担对桥梁质量造成威胁。为了避免新浇筑混凝土填层太厚引起这一现象，我们应该选择轻质骨料等质量较小的材料浇筑混凝土或三角填层的空心板混凝土桥面。另外，在施工过程中和施工完成之后应该注意保持箱梁顶板面的粗糙与洁净。
还有一种做法是：在 T 构两端靠近牛腿处的所有腹板两侧设置锚座，张拉体外预应力钢束【2】。一箱多室的箱形梁作为一种较为特殊的形式，也可只在几块中腹板两侧设体外索。这种做法的加固效果相对于在桥面增加预应力的方式有所降低。但是，其优势也较为明显，主要体现在不对日常交通造成影响，可以在桥梁通行过程中开展施工，同时经济性和节约性也较为明显，施工简便，施工周期較短，可换索或再次张拉。此方法并不是在任何情况下都可以使用，而是在具备某些条件时才可以选择这种方法。比如在牛腿下挠不大或提高旧桥荷载等级，且原桥面损伤并不严重、箱梁腹板较多的情况下较适合此种方法。
通常情况下先在腹板两侧张拉体外索，再在桥面混凝土层里张拉体内索【3】。设置体外索的具体做法和相关注意事项如下：在靠近牛腿的腹板上，避开原腹板里的下弯索钻孔，把相应位置的腹板混凝土打毛后，将焊有体外索锚座的钢板孔眼与腹板上的混凝土孔对齐，穿高强螺栓并初拧，用两侧的钢板夹紧中间的混凝土腹板，钢板与腹板间留有 3～4mm 的缝隙，灌环氧树脂胶液到缝隙中，将钢板粘贴在腹板两侧，胶液固化后，拧紧高强螺栓到设计拉力【4】。体外索从 T 构牛腿一端拉到另一端，墩顶处穿过横隔板上预先钻好的孔洞，保持为一条直线，沿途以小于 5m 的间距设支架将体外索夹紧固定，这一做法是为了保证减小自由长度以保持稳定性。
结语
T型刚构桥梁的病害是桥梁使用过程中不可避免的问题，这些病害既有施工过程中人为因素造成的，比如施工工序控制和原材料质量等，也有桥梁使用过程中所承受的压力所引起的。T型刚构桥梁的病害加固既要考虑到桥梁的固有特点，也应该对这种特殊桥梁形式的独特之处进行充分考虑，在加固过程中要做到考虑周到和施工认真，以切实保证加固质量。
【参考文献】
［1］郑楚桓.T 型刚构桥梁的常见病害与加固方法［J］.广东建材，2010，(06).
［2］甘波，毛建强，孙新.基于Ansys分析两种加固法加固T型刚构桥牛腿［J］.山西建筑,2010，(01).
［3］东智尖措. 预应力T型梁梁体施工技术要点［J］.青海交通科技,2010，(03).
［4］谢应胜. T型桥梁预应力混凝土施工技术［J］.中国新技术新产品，2011，（16）.