李延業廣州市市政工程監理公司
工程概況
竹園大橋位於茂名市區永久橋下游約1公里處，橫跨小東江，是連線河東、河西兩城區的城市主幹道橋梁。西引橋是竹園大橋西接紅旗路、濱河南路的立交橋。西引橋採用整體式現澆鋼筋砼無樑異形板結構，平面形狀如圖1，板厚60cm，橋墩為鋼筋砼圓柱墩，直徑100cm，橋台為鋼筋砼薄壁臺，墩台基礎為鋼筋砼挖孔灌注樁，樁徑1.
2m。該橋於2023年6月28日正式通車。
裂縫調查
異形板採用滿堂支架現澆施工，拆模後即發現在異形板靠路中線處有兩條細微裂縫，最大裂縫寬0.1mm，通車後裂縫有所增大，最大裂縫寬度約0.5mm，有滲水現象，縫隙中有析出的呈乳白色的碳酸鈣，出現裂縫的範圍在a墩與b墩之間，通車一段時間後裂縫基本穩定，無擴充套件。
2023年5～10月，茂名石油化工公司運輸超重大件裝置，西引橋異形板用增設鋼管柱作為臨時橋墩的方法進行加固，加固位置如圖2，鋼管柱採用條形擴大基礎，木樁加固地基，在鋼管柱頂面架設工字鋼，再在工字鋼上面設定板式橡膠支座。大件裝置運輸每次156～576噸不等，共進行21次，超重運輸車輛安全通過，但西引橋異形板原有裂縫擴充套件，寬度0.1～3mm，貫通紅旗路方向的整個異形板，基本沿路中線走向，裂縫兩側部分混凝土脫落，f號臺背有被異形板頂裂的現象。
超重車輛過橋後的三年來，大橋能正常使用，據目前觀測的資料表明，裂縫已基本穩定，但隨溫度的變化和汽車荷載通過橋梁而呈活動狀態。不過，條形擴大基礎無沉降，說明目前的大橋安全可靠，整體結構穩定。
裂縫成因分析
產生裂縫的原因很多，但主要有以下幾個方面：
設計方面
異型板結構計算力學計算模型不合理，受力假設與實際不符；其次，結構安全係數不夠，部分配筋漏算，使沿紅旗路方向的橫向配筋不足，而且鋼筋的布置不合理。無樑異形板為雙向受彎結構，縱橫向均有較大彎矩，橫向鋼筋應按受力要求計算配置，而異型板的計算比較複雜，結構計算時必須採用板單元。經過平面杆系有限元程式對西引橋的結構進行復驗算，在荷載組合i和荷載組合ii情況下，沿紅旗路裂縫寬度達到0.
3和0.5mm。再一方面，未考慮偶然荷載的使用（設計時無此要求），即茂名石油公司大件裝置的通行，在156～576噸之間，裂縫驗算可達3mm。
異型板作為乙個整體板應該加大橫向配筋率，如果配筋率不足，為消除應變能就會在應力最薄弱處產生裂縫。
異型板為無樑結構、普通混凝土構件，設計時墩柱數量偏少，部分柱間距偏大，最大9m，這就增大了板的橫向彎矩。
還有設計方面欠考慮的是板的厚度，設計圖紙為0.6m，厚度的不足導致截面的剛度不夠。
施工方面
引橋異形板施工時整西體現澆，結構上是連續的。混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則將在結構內產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。因此，混凝土澆築不當最容易引起收縮裂縫。
本橋施工拆模時即發現板底面有裂縫。經分析有原材料、施工工藝和養護等方面的原因。
水泥的收縮性較高，導致混凝土收縮變大。施工質量控制差，施工和管理水平低，集料含水量沒有很好的控制，結果造成混凝土強度不足和其他效能（和易性、密實度）下降，導致結構開裂。安裝順序不正確，構件運輸和堆放均在連續梁滿堂支架上進行，亂踩已綁紮的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，導致構件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。
使用的混凝土塌落度過低，澆築過快，容易產生收縮裂縫。已形成裂縫處是結構的薄弱斷面，通車以後裂縫自然會沿已有裂縫向兩端延伸和擴充套件。還有可能的原因，是該橋施工時2個月不拆模板，限制了板底混凝土的收縮，引起混凝土的拉裂。
不及時養護，使混凝土內外溫度不均，極易出現裂縫。
其他方面
茂名石油化工公司運輸超重大件裝置，雖然對該橋進行了加固，但由於裂縫處薄弱斷面的存在，加上時效性，使裂縫繼續擴充套件。
處理方案
西引橋異形板縱向裂縫的形成，改變了異形板原有結構的受力狀態。異形板原為異型受彎結構，縱向裂縫形成後，異形板變成了兩塊互相鉸結的單向整體連續板，有利於現有結構橫向受力，保留現有臨時墩，也減小了板的橫向彎矩，故採用以下加固方法（圖3）：
裂縫處理
裂縫處理的目的在於防止裂縫內的鋼筋繼續鏽蝕，阻止橋面水滲漏，美化外觀。擬採用美國泰扶高強復合纖維系列產品中的泰扶芳玻韌布進行封縫。該產品具有強度高、延性好、耐久性佳及施工簡單且韌性好等特點，施工程式為：
清理需貼上的構件表面，使之整潔、無尖角、無雜物。
根據設計尺寸裁剪芳玻韌布。
按比例配製混合樹脂。
對於待貼上的結構表面先刷一薄層樹脂作底膠。
用混合樹脂均勻塗刷待貼上的芳玻韌布。
將濕透的芳玻韌布用手工均勻平整地貼在準備好的結構表面上。
刷表面保護層使處理過的結構表面與原來結構面一致。
臨時支撐處理
將大件裝置運輸時的鋼管柱改造為永久性的混凝土柱。用素混凝土（摻入膨脹劑和幫浦送劑）灌滿鋼管柱內，鋼管柱及工字鋼表面先進行人工除鏽，表面塗阻鏽劑，再外包混凝土（摻入適量的阻鏽劑）。為使混凝土與鋼管柱貼上牢固，可在鋼管柱表面焊接短鋼筋，並設定構造鋼筋。
對外觀進行美化裝飾，主要用白色瓷片裝飾。
加固效果與跟蹤觀察
大橋通過封縫和把大件裝置運輸時的臨時鋼管柱改造為永久性的混凝土柱，加固後的板與原設計的受力情況完全不同，混凝土柱是主要的受力構件。該橋經加固後開放交通至今，使用情況一直良好，經跟蹤觀察未發現新的病害，裂縫也未繼續擴充套件。承載能力仍然能達到汽車—超20、掛—120的標準，說明此種加固方法是有效的，而且施工期限也較短，工程費用也較少，可以應用到同類的普通鋼筋砼梁橋加固上。
結論設計方面應按三維空間結構受力進行分析，考慮溫度荷載和支座位移的影響。正確選擇力學模型對配筋和截面進行計算，充分估計時間溫度差等的溫度荷載，尤其是像無樑異型板這種結構的溫度荷載影響很大。對於溫度和收縮引起的裂縫，增配構造鋼筋提高混凝土的抗裂性，全截面構造配筋率不宜低於0.
3％，一般可採用0.3％～0.5％。
施工方面嚴格把好材料質量關，注意混凝土澆築順序，減少混凝土硬化過程的收縮，重視支架拆除工作，不能長期不拆模板，以保證混凝土的收縮不受約束。
重視像茂名石油化工公司超重大件裝置運輸對橋梁的危害，因為造成的橋梁內部損傷不能恢復，即使裂縫在荷載卸除後能夠閉合或加固，但混凝土結構內部已經受到損傷，構件的開裂彎距降低、剛度下降、承載力下降，會對結構長期使用效能和耐久性產生不利的影響。
該方法具有一定的通用性，費用低，工期短，施工方便，尤其對結構體系已經發生改變的橋梁加固，可以借鑑。
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