简支梁桥桥面病害成因分析及处治措施
2012-07-31 来源：中国公路网
简支梁桥因构造简单、施工方便、受力明确、养护维修简单等特点被广泛应用于各等级公路建设中。20世纪70年代末，有人提出了“简支梁桥桥面连续”的想法，即在相邻两跨简支梁桥之间不设置专门的伸缩装置，而是将桥面铺装连为一体，既保留了原简支梁的特点，又能保证行车的平稳、舒适，发挥连续梁桥的优越性。
一、桥面连续的常见形式
对于简支板桥面而言，桥面连续是在桥面铺装混凝土中设置连续钢筋网，钢筋网跨越相邻两梁板端接缝一定距离，并在接缝处垫铺塑料膜和设置假缝，将桥面混凝土铺装层在一定范围内与板端隔开，使梁端处的变形由这一整段铺装层来承担，从而减少混凝土铺装层中的拉应力。
对于肋板式简支梁桥而言，首先是把梁端头处的桥面板用钢筋连起来，连接钢筋在一定长度范围内用玻璃丝布和聚乙烯胶等包裹，使其与现浇混凝土隔开，达到“无粘结”的目的，梁端之间的变形由这段范围内的分布钢筋来承担，另外在桥面铺装混凝土中设置钢筋网，使整个桥面铺装形成连续构造。
桥面连续的常见病害及成因简支桥桥面连续位于主梁变形最大的部位，要承受梁体的转动和梁体的伸缩引起的变形，加上由于相邻桥孔出现的橡胶支座弹性压缩不同步而引起的错动变形，致使桥面连续处的受力复杂，容易在投入使用后不久便出现开裂、破损等病害。
设计原因钢筋布设太密集。一般设计往往不对桥面连续进行专门的受力计算，而是根据经验布设钢筋网，导致桥面连续处的钢筋布设密集，加上桥面铺装钢筋网有3～4层钢筋网，由于桥面铺装薄，钢筋间距小，导致混凝土粗细骨料无法搅拌均匀，钢筋网下多为砂浆，使混凝土强度出现不均，车辆通行后容易产生裂缝和破碎。
钢筋没有形成骨架。连续处的纵向钢筋没有固定，钢筋网没有形成骨架，施工时钢筋容易位移、变形，就会形成局部素混凝土，使此处的抗拉、抗压和抗弯能力大大下降，容易产生裂缝和破碎的病害。
在梁端接缝处铺垫塑料膜，在钢筋和混凝土施工过程中容易破损，导致混凝土下漏到梁端缝隙里，使连续处混凝土形成空洞，受到车辆的碾压后容易破损。
设计中在纵向钢筋外包裹玻璃丝布和聚乙烯胶等，以便钢筋与混凝土“无粘结”。而实际由于公称直径为16m m的Ⅱ级钢筋，其螺纹外径有17.5m m，内径为15m m，相差2.5m m，只依靠外面包裹玻璃丝布和聚乙烯胶无法消除钢筋的螺纹，无法消除钢筋与混凝土的摩擦，达不到“无粘结”的目的。
施工原因施工时，施工人员直接站在钢筋网上，将混凝土直接倾倒在钢筋网上，容易造成钢筋网弯曲、变形和位移，同样形成局部素混凝土现象，容易破碎和产生裂缝。
为了提高连续处的耐久性，往往会在连续处使用聚丙烯和环氧等高强度混凝土。而施工过程中，施工单位对此类高强度混凝土的配比、原材料、施工过程等控制不够严格，导致连续处质量无法保证。
锯缝太晚也是造成桥面连续开裂破损的一个重要原因。如果锯缝晚，温差变化、车辆震动等引起的梁体伸缩、变形而产生的应力得不到及时释放，会造成连续处混凝土开裂。
二、桥面连续病害的处治方法
优化设计针对桥面连续建立模型，进行专门的计算，对连续处的配筋、材料等进行优化，寻求更为科学合理的配筋和材料。
对桥面连续结构中的钢筋布置做部分调整。将传力钢筋由Ⅱ级螺纹钢改为Ⅰ级光圆钢筋，并适当加大钢筋间距。
将两端接缝处铺垫的薄膜改为具有一定强度的3～5mm的橡胶板，以免在施工过程中损坏。
提高连续处混凝土设计强度，可以使用钢纤维混凝土、聚丙烯混凝土或者环氧混凝土，提高连续处混凝土的抗拉强度，防止连续处早期开裂。
控制施工质量严格按照设计图纸控制钢筋网格尺寸，并用混凝土预制块将钢筋网垫至设计高度，保证混凝土粗骨料能够均匀进入。
混凝土浇筑过程中，宜使用插入式振动棒多次振捣，待混凝土表面有均匀气泡为宜，保证连续处混凝土浇筑密实无空洞。
保证原材料质量。应对各种原材料进行质量鉴定，严格按照设计配比进行混凝土配制和加入钢纤维、聚丙烯等。
控制锯缝时间。夏季宜在混凝土浇筑完成后24～48小时内完成锯缝，冬季宜在36～60小时内完成，防止连续处混凝土因温差变化而开裂。
简支梁桥桥面连续经过实践证明有其优越性和使用价值，但因设计和施工等各方面的原因导致连续处开裂破损。只有经过不断的试验总结，寻求更为合理的设计思路和施工工艺，才能避免连续处的病害形成，对现有中小跨径简支梁桥具有很大的使用价值。
