赵 凯，姜 侃

（山东高速工程检测有限公司，山东 济南 250014）

1 工程概况

京台高速一特大桥引桥上部结构形式为多跨预应力混凝土简支T型梁，横向布设7片梁。采用桥面连续，根据桥梁纵坡及桥孔布置，桥面连续有7孔一联、4孔一联、3孔一联、单孔四种。T型梁间距2.45 m，预制宽度1.85 m（边梁为2.2 m），翼板间有0.6 m的湿接缝，马蹄宽度0.45～0.6 m，每片梁设横隔板7道，间距5.65 m。同翼板一样横隔板留有0.6 m的湿接缝。

2 裂缝调查

经现场检测发现，T型梁梁端翼缘板均存在斜裂缝，具体位置为：梁端翼缘板、腹板和横隔板相交处至方形吊装孔内角处，部分裂缝向两侧延伸，斜向延伸至翼缘板外缘或竖向延伸至横隔板，部分有渗白现象。该典型裂缝有以下特征：（1）几乎所有T型梁均存在梁端斜裂缝，为通病。（2）斜裂缝出现位置均是翼缘板与横隔板相交处至吊装口内角位置，此段长度约0.6 m左右，宽度在0.1～0.2 mm之间，延伸段裂缝宽度较细，大部分≤0.1 mm，即裂缝长度范围内中段宽度最大，两侧变细，可判段裂缝是由中部向两侧发展。（3）大部分裂缝的渗白是由吊装孔封堵不密实导致雨水下渗造成的，而不是裂缝本身渗水，说明该裂缝并未竖向贯通翼缘板，为表面裂缝。（4）边梁外侧的斜裂缝相较于中梁更为严重，裂缝宽度达到0.3 mm，纵向延伸至梁体端部，在端部位置裂缝由端部向内侧发展，在雨水侵蚀作用下局部锈胀露筋，说明裂缝深度超过保护层厚度；少数裂缝存在发展迹象，裂缝局部有掉渣现象，且掉渣面较新。

3 裂缝分析

3.1 有限元模型分析

T型梁在张拉预应力过程中，梁端腹板，翼缘板及横隔板三者出现不协调变形，即在张拉预应力时，腹板在预应力的轴压作用下发生压缩变形，此时横隔板与翼缘板对腹板的变形起到约束作用，造成翼缘板薄弱截面拉应力较大；若在混凝土强度较低时张拉预应力，容易导致该截面拉应力超过混凝土抗拉强度，从而出现裂缝。为此采用有限元模型进行模拟分析，材料特性均按照设计参数取值，不再赘述。整体模型见图1、图2。

图1 整体模型

图2 预应力束模型

对张拉预应力过程进行模拟分析，在翼缘板与横隔板相交处与吊装孔内边角区域以及横隔板与腹板相交叉处的主拉应力要大于其他位置，说明该区域出现裂缝的可能性较大。梁端细部模型见图3、图4。

图3 梁端细部模型

图4 梁端细部模型

从主拉应力数值来看，吊装口至横隔板区域最大主拉应力达到1.3 MPa，横隔板与腹板相交位置主拉应力最大为1.4 MPa，而C50混凝土抗拉强度设计值为1.89 MPa，两者比较接近，若在张拉预应力时混凝土强度偏低时必然会造成裂缝出现。

3.2 结构分析

该T型梁连续段梁端上部设置有桥面连续预留槽，预留槽长度为110 cm，深度为15 cm，在预留槽位置翼缘板最小厚度仅为8 cm，而且施工单位在预留槽附近设置了吊装孔，且吊装孔附近混凝土浇筑时不易振动均匀，造成此部位有效截面较为薄弱。

3.3 运营阶段分析

经现场检测发现，该桥伸缩缝位置盖梁有大量碎石堆积，造成联间纵向伸缩限制，在夏季高温天气下，主梁纵向伸缩受到限制，必然造成连续段翼缘板之间产生较大挤压力，导致翼缘板与腹板之间产生较大剪应力，严重时导致纵向或斜向裂缝，甚至开裂。

3.4 防治措施

（1）建议尽快清除伸缩缝位置碎石，保证梁体纵向自由伸缩。（2）对缝深小于保护层且无渗水腐蚀现象的一般裂缝进行表面封闭处理。（3）对于裂缝深度大于保护层且伴有渗水腐蚀现象的裂缝，必须凿除疏松、腐蚀的劣化混凝土，若钢筋锈蚀需进行除锈，之后用阻锈砂浆将结构修补平整。

4 结语

（1）梁端顶部设置的预留槽与吊装孔造成翼缘板局部截面较为薄弱，在预应力张拉过程中造成该截面拉应力较大，接近C50混凝土抗拉强度设计值，当混凝土养护强度较低时张拉预应力极易导致斜裂缝出现。（2）在运营阶段，由于伸缩缝位置碎石堆积限制梁体纵向变形，翼缘板之间的相互挤压力导致梁端翼缘根部裂缝出现，并加剧了斜裂缝的发展，尤其是边梁外侧翼缘板与根部出现较为严重的纵向、斜向裂缝，并有持续发展的迹象。