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摘要：随着交通建设事业的大发展，越来越多的桥梁被应用于各类道路上，使得这些道路上的部分桥梁不同程度的出现了单板受力现象，致使桥面铺装开裂，损坏严重，从而严重影响了桥梁的使用性能和道路的通行能力。本文就引起桥粱单板受力的原因进行了分析，减少梁板单板受力情况的出现，并提出了预防措施。
关键词：道路桥梁；预制梁板；单板受力；原因；预防措施
随着交通建设事业的大发展，越来越多的桥梁被应用于各类道路上。同时也发现一些桥梁的梁板使用时间不长就出现了单板受力不良的情况，桥面铺装和梁板之间的铰缝发生破坏，使得车轮荷载无法进行横向传递，致使某一块梁板单独承受车轮荷载，严重影响了桥梁寿命和行车安全。因此，如何遵照设计意图，实现桥梁结构物的正常使用，减少梁板单板受力情况的出现，就成了在设计和施工过程中应引起高度重视的一个重要环节。
1桥梁单板受力一般规律
1.1由于重车车速慢，很少占用超车道，使行车道部分的开裂频率远大于超车道部分。
1.2重轮直接作用在梁板导致位于行车道轮迹部位的梁板更容易产生单板受力。
1.3实心板比空心板更容易出现单板受力。这是由于实心板的粱高通常比空心板小，铰纹受剪面积也小，在轮载相同的情况下，剪切作用更为明显。
1.4跨径小的桥梁发生单板受力的几率更高。因为跨径小，梁高小，铰缝受剪面积小，故剪切效应更为显著。
1.5桥面渗水者更容易发生。这是水分和除雪渗盐对混凝土的腐蚀作用所致，尤其使冬季的冻融作用，也有些情况是先剪裂以后才引起渗水的。
1.6桥面铺装层较厚者单板受力较少，它得益于轮载传力面积的扩散效果。
1.7水泥混凝土的抗剪能力遠大于沥青混凝土，对应的扩散作用较大，在桥面厚度相同的情况下，水泥混凝土铺装比沥青混凝土要好些。
1.8支座顶为湿接头的预制梁板直接压设在橡胶支座上的。橡胶支座上有—个较大的接触面，施工时即使是同一支座，也难以保证接触面全面与梁板底面紧密接触，造成受力不匀，给梁端受剪留下隐患。
2 单板受力的病害特征其病害特征
2.1一般发生在铰接板桥梁行车道范围内。
2.2带有这种病害的板桥，其铰缝混凝土被破坏，并逐步破碎而脱落。在桥面铺装层上沿铰缝方向产生不规则的纵向裂缝，严重时形成一条破碎带。雨雪水常通过破碎后的铰缝渗入板底。留下明显的渗水痕迹。当重型车辆通过单板受力的空心板时产生明显弹性下挠，使其与两侧的空心板上下错位后，形成台阶，待重车过后，这种错位消除，又恢复原状。
2.3如果长期经受超过设计标准的重型车辆作用，使单板受力现象逐渐加重，进入达种病害“后期”阶段，则弹性下挠逐渐变成塑性变形，“单板受力”的空心板与两侧的空心板之间形成永久性台阶。
3单板受力的原因分析
3.1超载运输
目前各地区公路上行驶的重载车辆较多，超载运输的现象比较严重，桥梁在超载车辆的长期重复作用下，加速了铰缝混凝土的破坏速度。应该说超载现象是形成单板受力的主要原因。
3.2铰缝施工没有引起足够的重视
公路中小跨径的空心板桥梁施工中，施工队伍对中小跨径桥梁的铰缝重视不够，导致铰缝混凝土的施工质量不好，铰缝成为整座桥梁的最薄弱环节。施工质量是形成单板受力现象的另一个不可忽视的原因。
3.3构造原因
钢筋混凝土空(实)心板梁由于受建筑高度的限制，它在强度与刚度方面，与箱形梁、T形梁等梁式结构比较，相对偏小。用铰缝来保证整个上部结构的整体作用也比较薄弱。根据铰接板的计算理论，铰缝混凝土只承受剪力。但在实际破坏时，往往是铰缝混凝土和板的粘结面破坏而不是铰缝混凝土被剪坏，因此，铰缝的实际抗剪能力比理论计算值要低。同时，桥面铺装层偏薄，对于跨径13m以上的桥梁一般采用预应力混凝土结构，由于铺装设计未考虑梁板上拱影响，一般设计为8cm厚的桥面铺装，但在跨中部位由于梁板上拱，很多桥梁实际铺装厚度不足5cm。
3.4水的作用
大部分铰缝混凝土总是先有渗水，然后出现脱落。桥面防水性能不好，雨雪等渗入铰缝混凝土，通过雨雪的反复冻融作用，铰缝混凝土逐渐碎裂而渐渐脱落。
3.5支座原因
桥梁设计中，空心板两端一般为4个支座。由于施工工艺等原因，个别支座脱空，形成“三条腿”的现象。当有车辆通过时，由于“三条腿”现象造成空心板的振动，使铰缝混凝土处于很不利的受力状态，久而久之，铰缝混凝土逐渐破碎脱落。
4 预防单板受力的措施
4.1对于小跨径的桥梁，尽量设计成整体现浇结构。
4.2在预制板的跨中和两端设计横隔暗梁，以加强相邻梁体间的联结作用。绞缝响应部位的钢筋也须予以加强。
4.3桥面铺装层设置两层钢筋网，加强桥面板的整体刚度，并防止混凝土开裂，上下钢筋净保护层3cm。
4.4铰缝混凝土和防水混凝土均采用40#，并在防水混凝土中掺聚丙烯纤维，改善混凝土的抗裂、抗渗和抗磨性能。
4.5在板顶面钻孔植筋，并将锚固筋顶部与桥面铺装层内上层钢筋网纵向钢筋进行焊接，以加强板与板面铺装的共同受力。
4.6铰缝处设联结钢板以增强横向联系，原预留铰缝连接钢筋若有缺失损坏，按原样焊接恢复。
4.7对预制板横向预应力筋。因为预制板的跨径一般读在20m以下，所以横向预应力筋的设置一般只在跨中和两端共设三道即可。其中两端的横向预应力筋，除了加强绞缝的抗剪能力外，尚有克服支座不均匀变形方面的的作用。但对于现浇接头的一端，因为支座受力基本一致，如果不会出现支座本身质量问题的话，不设横向预应力筋也可以。绞缝的抗剪强度除了混凝土质量以外，在很大程度上取决于新旧混凝土间的粘结力和摩阻力，其中摩阻力=垂直力×摩阻力系数，由此可见，设置横向预应力可以大大增强绞缝的抗剪强度。
5 设置预应力应注意的事项
5.1设计应注意的事项
（1）设计位置宜选在跨中，伸缩缝两侧是否设置应酌情考虑。
（2）对于斜交角度不大的桥梁，预应力轴线宜垂直于跨中线。但对于斜交较大的桥梁，则预应力方向应服从于伸缩缝方向，封锚突块就会变的较大。
（3）在预应力位置，空心板的内腔必须设置横隔板，用于承受预应力，并向相邻板块传递预应力，防止侧板在锚头处被压破。
（4）预应力的预留孔道应适当放大，以便施工操作。
（5）空心板的侧面在绞缝处不必进行特殊设计，也没有设置孔道连接件。
5.2施工应注意的事项
（1）管道定位必须准确，以防穿束困难。
（2）由于空心板的内腔被预应力隔板隔断，故如果采用充气胶囊做内模，则每片梁必须用两个胶囊，并应在端隔板预留一个孔洞，用于放气抽出胶囊。
（3）浇筑绞缝混凝土前，应有凝固在绞缝处形成孔道的可靠措施，例如使用小型充气胶囊。
（4）预应力张拉采用单端张拉。由于预应力筋较短，故务必保证张拉质量，防止出现假锚现象。
（5）由于横向预应力为后张法而锚头外露，故应采取严密措施保证封锚头外露，故应采取严密措施保证锚混凝土的外观质量。
6 结束语
单板受力是一种综合性病害，往往是发生单板受力后，必须对整幅的桥面铺装和铰缝进行重新加强处理，在通车条件下，维修处理必须封闭车道，严重影响行车安全，耗费大量的人力、财力。随着施工技术的不断提高与新工艺的采用，桥梁维修加固的水平会不断得到改进和提高。要从设计、建设及养护管理等诸多方面入手，减少病害的发生，保证公路桥梁的快捷畅通。
参考文献：
[1]沙金.小议形成桥梁单板受力现象的原因.黑龙江科技信息，2007(14).
[2]甄伟超.高速公路桥涵单板受力形成原因及防治措施[J].交通标准化，2004(7).
[3]李元庆.公路桥梁单板受力及预防的探讨.青海交通科技，2006(5).
[4]邹焕华.桥梁单板受力现象的若干思考.中国科技财富，2009(10).
[5]刘怀超，王薇. 桥梁单板受力原因及预防措施.科技风，2010(12).
[6]张朝青.桥梁形成单板受力的原因及预防措施分析.黑龙江科技信息，2009(10).
[7]崔文凯.预制梁板单板受力原因及预防措施.交通标准化，2010(13).
[8]陈忠欣，李艳丰.桥梁单板受力的原因及其预防措施.中国科技财富，2010(8).
关键词：道路桥梁；预制梁板；单板受力；原因；预防措施
随着交通建设事业的大发展，越来越多的桥梁被应用于各类道路上。同时也发现一些桥梁的梁板使用时间不长就出现了单板受力不良的情况，桥面铺装和梁板之间的铰缝发生破坏，使得车轮荷载无法进行横向传递，致使某一块梁板单独承受车轮荷载，严重影响了桥梁寿命和行车安全。因此，如何遵照设计意图，实现桥梁结构物的正常使用，减少梁板单板受力情况的出现，就成了在设计和施工过程中应引起高度重视的一个重要环节。
1桥梁单板受力一般规律
1.1由于重车车速慢，很少占用超车道，使行车道部分的开裂频率远大于超车道部分。
1.2重轮直接作用在梁板导致位于行车道轮迹部位的梁板更容易产生单板受力。
1.3实心板比空心板更容易出现单板受力。这是由于实心板的粱高通常比空心板小，铰纹受剪面积也小，在轮载相同的情况下，剪切作用更为明显。
1.4跨径小的桥梁发生单板受力的几率更高。因为跨径小，梁高小，铰缝受剪面积小，故剪切效应更为显著。
1.5桥面渗水者更容易发生。这是水分和除雪渗盐对混凝土的腐蚀作用所致，尤其使冬季的冻融作用，也有些情况是先剪裂以后才引起渗水的。
1.6桥面铺装层较厚者单板受力较少，它得益于轮载传力面积的扩散效果。
1.7水泥混凝土的抗剪能力遠大于沥青混凝土，对应的扩散作用较大，在桥面厚度相同的情况下，水泥混凝土铺装比沥青混凝土要好些。
1.8支座顶为湿接头的预制梁板直接压设在橡胶支座上的。橡胶支座上有—个较大的接触面，施工时即使是同一支座，也难以保证接触面全面与梁板底面紧密接触，造成受力不匀，给梁端受剪留下隐患。
2 单板受力的病害特征其病害特征
2.1一般发生在铰接板桥梁行车道范围内。
2.2带有这种病害的板桥，其铰缝混凝土被破坏，并逐步破碎而脱落。在桥面铺装层上沿铰缝方向产生不规则的纵向裂缝，严重时形成一条破碎带。雨雪水常通过破碎后的铰缝渗入板底。留下明显的渗水痕迹。当重型车辆通过单板受力的空心板时产生明显弹性下挠，使其与两侧的空心板上下错位后，形成台阶，待重车过后，这种错位消除，又恢复原状。
2.3如果长期经受超过设计标准的重型车辆作用，使单板受力现象逐渐加重，进入达种病害“后期”阶段，则弹性下挠逐渐变成塑性变形，“单板受力”的空心板与两侧的空心板之间形成永久性台阶。
3单板受力的原因分析
3.1超载运输
目前各地区公路上行驶的重载车辆较多，超载运输的现象比较严重，桥梁在超载车辆的长期重复作用下，加速了铰缝混凝土的破坏速度。应该说超载现象是形成单板受力的主要原因。
3.2铰缝施工没有引起足够的重视
公路中小跨径的空心板桥梁施工中，施工队伍对中小跨径桥梁的铰缝重视不够，导致铰缝混凝土的施工质量不好，铰缝成为整座桥梁的最薄弱环节。施工质量是形成单板受力现象的另一个不可忽视的原因。
3.3构造原因
钢筋混凝土空(实)心板梁由于受建筑高度的限制，它在强度与刚度方面，与箱形梁、T形梁等梁式结构比较，相对偏小。用铰缝来保证整个上部结构的整体作用也比较薄弱。根据铰接板的计算理论，铰缝混凝土只承受剪力。但在实际破坏时，往往是铰缝混凝土和板的粘结面破坏而不是铰缝混凝土被剪坏，因此，铰缝的实际抗剪能力比理论计算值要低。同时，桥面铺装层偏薄，对于跨径13m以上的桥梁一般采用预应力混凝土结构，由于铺装设计未考虑梁板上拱影响，一般设计为8cm厚的桥面铺装，但在跨中部位由于梁板上拱，很多桥梁实际铺装厚度不足5cm。
3.4水的作用
大部分铰缝混凝土总是先有渗水，然后出现脱落。桥面防水性能不好，雨雪等渗入铰缝混凝土，通过雨雪的反复冻融作用，铰缝混凝土逐渐碎裂而渐渐脱落。
3.5支座原因
桥梁设计中，空心板两端一般为4个支座。由于施工工艺等原因，个别支座脱空，形成“三条腿”的现象。当有车辆通过时，由于“三条腿”现象造成空心板的振动，使铰缝混凝土处于很不利的受力状态，久而久之，铰缝混凝土逐渐破碎脱落。
4 预防单板受力的措施
4.1对于小跨径的桥梁，尽量设计成整体现浇结构。
4.2在预制板的跨中和两端设计横隔暗梁，以加强相邻梁体间的联结作用。绞缝响应部位的钢筋也须予以加强。
4.3桥面铺装层设置两层钢筋网，加强桥面板的整体刚度，并防止混凝土开裂，上下钢筋净保护层3cm。
4.4铰缝混凝土和防水混凝土均采用40#，并在防水混凝土中掺聚丙烯纤维，改善混凝土的抗裂、抗渗和抗磨性能。
4.5在板顶面钻孔植筋，并将锚固筋顶部与桥面铺装层内上层钢筋网纵向钢筋进行焊接，以加强板与板面铺装的共同受力。
4.6铰缝处设联结钢板以增强横向联系，原预留铰缝连接钢筋若有缺失损坏，按原样焊接恢复。
4.7对预制板横向预应力筋。因为预制板的跨径一般读在20m以下，所以横向预应力筋的设置一般只在跨中和两端共设三道即可。其中两端的横向预应力筋，除了加强绞缝的抗剪能力外，尚有克服支座不均匀变形方面的的作用。但对于现浇接头的一端，因为支座受力基本一致，如果不会出现支座本身质量问题的话，不设横向预应力筋也可以。绞缝的抗剪强度除了混凝土质量以外，在很大程度上取决于新旧混凝土间的粘结力和摩阻力，其中摩阻力=垂直力×摩阻力系数，由此可见，设置横向预应力可以大大增强绞缝的抗剪强度。
5 设置预应力应注意的事项
5.1设计应注意的事项
（1）设计位置宜选在跨中，伸缩缝两侧是否设置应酌情考虑。
（2）对于斜交角度不大的桥梁，预应力轴线宜垂直于跨中线。但对于斜交较大的桥梁，则预应力方向应服从于伸缩缝方向，封锚突块就会变的较大。
（3）在预应力位置，空心板的内腔必须设置横隔板，用于承受预应力，并向相邻板块传递预应力，防止侧板在锚头处被压破。
（4）预应力的预留孔道应适当放大，以便施工操作。
（5）空心板的侧面在绞缝处不必进行特殊设计，也没有设置孔道连接件。
5.2施工应注意的事项
（1）管道定位必须准确，以防穿束困难。
（2）由于空心板的内腔被预应力隔板隔断，故如果采用充气胶囊做内模，则每片梁必须用两个胶囊，并应在端隔板预留一个孔洞，用于放气抽出胶囊。
（3）浇筑绞缝混凝土前，应有凝固在绞缝处形成孔道的可靠措施，例如使用小型充气胶囊。
（4）预应力张拉采用单端张拉。由于预应力筋较短，故务必保证张拉质量，防止出现假锚现象。
（5）由于横向预应力为后张法而锚头外露，故应采取严密措施保证封锚头外露，故应采取严密措施保证锚混凝土的外观质量。
6 结束语
单板受力是一种综合性病害，往往是发生单板受力后，必须对整幅的桥面铺装和铰缝进行重新加强处理，在通车条件下，维修处理必须封闭车道，严重影响行车安全，耗费大量的人力、财力。随着施工技术的不断提高与新工艺的采用，桥梁维修加固的水平会不断得到改进和提高。要从设计、建设及养护管理等诸多方面入手，减少病害的发生，保证公路桥梁的快捷畅通。
参考文献：
[1]沙金.小议形成桥梁单板受力现象的原因.黑龙江科技信息，2007(14).
[2]甄伟超.高速公路桥涵单板受力形成原因及防治措施[J].交通标准化，2004(7).
[3]李元庆.公路桥梁单板受力及预防的探讨.青海交通科技，2006(5).
[4]邹焕华.桥梁单板受力现象的若干思考.中国科技财富，2009(10).
[5]刘怀超，王薇. 桥梁单板受力原因及预防措施.科技风，2010(12).
[6]张朝青.桥梁形成单板受力的原因及预防措施分析.黑龙江科技信息，2009(10).
[7]崔文凯.预制梁板单板受力原因及预防措施.交通标准化，2010(13).
[8]陈忠欣，李艳丰.桥梁单板受力的原因及其预防措施.中国科技财富，2010(8).