寬幅空心板梁底縱向裂縫成因分析及處治方法

摘要：結合呼和浩特市南二環延伸段土默特大橋梁底出現縱向裂縫的病害，對寬幅空心板梁橋梁底縱縫的危害進行分析，結合空間通用有限元軟體ansys對縱向裂縫產生的原因進行總結，根據現場病害的情況提出三種有效的對已建橋梁梁底裂縫的處理方法，為運營已久的空心板梁梁底病害養護維修提供有意義的參考和建議。

關鍵詞：縱向裂縫；寬幅空心板；ansys分析；碳纖維加固；

在公路和城市中小跨橋梁中，預應力混凝土空心板梁是被廣泛應用的一種結構形式。寬幅空心板梁相比普通的空心板梁橋更具有一定的優勢：樑高相對較低、抗扭剛度大、結構的挖空率大、在施工和使用過程中穩定性好、自重輕、經濟等優點。

基於以上優勢，寬幅空心板梁得到廣泛的應用，由於設計、施工等不合理因素，導致該類結構的裂縫頻頻出現並且形式多樣。本次現場對呼和浩特市南二環延伸段部分預應力寬幅空心板梁進行病害檢測時，發現多座橋梁底存在較嚴重的縱向裂縫。

考慮到樑端預應力錨固段區域性應力集中，板梁橫向效應較複雜，樑端縱向裂縫產生的主要原因是預應力的泊松效應，對此本文不做重點研究。本文重點分析近跨中段的縱向裂縫成因及防治方法。

本文針對南二環延伸段土默特大橋北幅橋20m跨寬幅預應力空心板梁為例，採用通用有限元軟體ansys建立三維空間實體模型，模擬預應力鋼束與混凝土間的相互作用，對梁底跨中縱向裂縫成因進行定性定量分析，並且給出兩種加固方案，為類似工程的維修整治提供參考建議。

1、工程概況

土默特大橋南橋為一座偏東西走向的十二跨預應力空心板梁橋，上部結構共分3聯，各聯均為四跨先簡支後連續預應力空心板梁，橋梁全長240.6m，跨徑組合為12×20.0m。

該橋上部結構每跨均由9片預應力空心板梁組成，樑高均為1.0m，中梁底寬為1.49m，邊梁底寬為1.

495m。空心板梁下設板式橡膠支座。空心板梁各跨中梁跨中截面底部布置有16根ф15.

2的預應力鋼絞線，墩頂負彎矩區域布置有2束5ф15.2的預應力鋼絞線，樑端布置箍筋為4肢ф10@75mm，各跨邊梁跨中截面底部布置有18根ф15.2的預應力鋼絞線，墩頂負彎矩區域布置有2束5aj15.

2的預應力鋼絞線，樑端布置箍筋為4肢ф10@75mm。空心板梁和鉸縫採用的c50混凝土。橋梁設計荷載為公路-ⅰ級。