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摘要：先简支后结构连续预应力混凝土T梁腹板竖向裂缝是常见病害之一，出现的位置单一，产生的原因较复杂。本文通过实际病害情况的收集、分析成因，并针对性提出处治方案及处治措施。
关键词：先简支后结构连续装配式预应力混凝土T梁；竖向裂缝；病害成因分析；处治措施。
1、桥梁基本情况
竹箐水塘大桥上行线位于S101线（昆明至轿子雪山旅游专线公路）K10+541.08处是为跨越山谷而建，于2012年12月建成通车。上部结构为16×30m装配式预应力混凝土T梁；采用2孔一联+4孔一联+4孔一联+4孔一联+2孔一联先简支后结构连续，共五联；横向布置为5梁式，梁高2.0m，梁间距2.40m，设置了2道端隔板及3道中隔板。上行线0桥台、16号桥台上采用GYZF4（φ450×101）型四氟滑板支座，共计10个；2、6、10、14号桥墩上采用GYZ（φ450×99）型普通板式橡胶支座，共计40个，其它桥墩上采用GYZ（φ600×110）型普通板式橡胶支座。
2、竖向裂缝及其它构件病害情况
竖向裂缝集中在第三联9-4号梁上，共有21条，具体位于第1道中隔板与第3道中隔板之间；裂缝从翼板下缘向下发展至正弯矩钢束上缘，最大裂缝宽度为0.27mm，最大裂缝深度为2.1cm。对应的9-4号梁两端支座不同程度出现开裂变形。横隔板及翼板未发现异常。
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图1 9-4号梁竖向裂缝展示图
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图2 靠近中隔板竖向裂缝 图3 跨中竖向裂缝
3、竖向裂缝成因分析
一个优质项目需要经历设计阶段→施工阶段→运营阶段的过程，而每个环节等同重要。
1)设计阶段存在的问题
好的工程需要一个好的开端，而施工图设计担负着这个重要的角色。先简支后结构连续体系梁在理论计算状态下处于全截面受压，不允许出现裂缝。本桥在理论设计中存在一些细节上的不足：
（1） 本桥9-4号T梁正弯矩配束偏弱富余值小
位置 中跨中梁 备注
本桥实际配束按部分A类预应力构件设计 正弯矩 6+6+6 从正弯矩配束（筋）本桥相对08部颁小；负弯矩配束（筋）本桥相对08部颁大，但本桥负弯矩钢束重心位置更靠翼板上缘。
负弯矩 5×5
08部颁配束按全预应力构件设计 正弯矩 9+9+9
负弯矩 4×5
（2） 本桥T梁梁肋分布钢筋间距较大，受拉区间距为15m；钢筋直径较小采用HPB300φ8钢筋。
（3） 负弯矩纵向及横向张拉顺序无交待。
（4） 本桥梁间距较大，横桥向连接刚度偏弱。
2）施工阶段存在的问题
施工是设计的延续，也是工程质量的根本。我们知道施工是把理论转变为实际，但实际操作中或多或少都存在一些误差：
（1） 由简支向连续体系转化的工艺上存在较大的出入。
（2） 施工开挖时发现负弯矩未注浆。
（3） 施工时支座安装温度未按设计要求控制。
3）运营阶段存在的问题
本桥由于管养交接的问题在一段时间内处于脱养状态下，病害未能及时处理；比如支座开裂未及时提高型号更换等。
在运营过程中超载、超限车辆又是实际存在，不可避免的社会矛盾。
4）环境因素
由于许多建设条件在整个工程建设中调查不清楚常常被忽视，而环境因素又是设计和施工阶段重要的一环，其中温度因素和原材料条件是关键所在。
（1） 温度
温度作用尤其梯度温度对于先简支后结构连续这类超静定结构相对敏感。本桥桥位所处昼夜最大温差超过15度，在施工时并未结合实际温度施工，比如预制梁体浇筑时间、拆除临时支座等等。
（2） 原材料
原材料的选取好坏直接决定工程质量优劣。在施工中原材料受
地域限制与设计要求存在一定的差异，而原材料的堆放、保管不善对构件的特征值会有所降低与设计不匹配。
5）竖向裂缝成因
对竹箐水塘大桥现有资料做了较全面的统计和分析（包含桥梁平、纵面线形），对比本路线中未出现病害的其他类似桥梁（同样的T梁结构尺寸，先简支后桥面连续体系），裂缝的产生在很大程度上与结构体系有关，与结构连续体系受力特点关联性大，结合桥梁施工条件，施工工艺和技术水平达不到结构分析计算所选用的要求，特别是由简支向连续体系转化的工艺上存在较大的出入，导致结构连续体系中附加产生的不利效应被放大，在桥梁营运期间，这些温度次应力和劈裂效应产生的剪力流逐渐释放产生沿梁体方向的水平拉力，当结构顺该拉力方向上的布筋或压应力储备不足时，裂缝产生。而裂缝的产生又导致了梁体刚度、强度的削弱，致使承载力不足。
综上所述，多种因素综合导致T梁梁肋产生了竖向裂缝。
4、处治措施
1）方案选取
一般加固方法有以下几种：①更换主梁加固法；②增加截面加固法；③粘贴钢板价格法；④粘贴纤维复合材料加固法；⑤体外预应力加固法。
根据最近几年云南省以上几种加固法实际效果看，更换主梁加固法和体外预应力加固法效果较好，再结合本桥自身实际情况选取这两种加固方法进行比较选取。
更换主梁加固法优点结构分析、施工工艺简单，耐久性长，便于养护；其缺点需要考虑改造便道而且本身工程量大，所以保通压力大、工程造价高。
体外预应力加固法优点桥下施工桥上正常通车保通压力小，工程造价低；其缺点结构分析较复杂尤其应力重分配很难分析精确。
综上所述我设计方在加固方案上采用了体外预应力加固法的设计。
2）体外预应力加固法设计情况
体外预应力加固方案采用增设2束体外预应力钢绞线进行加固补强，每束4φs15.2；在梁端腹板左右侧植筋浇筑混凝土锚块，在设计位置增设钢制转向块及减震器；体外预应力钢绞线在梁端竖向弯起，体外预应力钢绞线不设平弯。
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图4 1/2跨体外预应力立面图
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图5 1/2跨体外预应力平面图
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图6 1/2跨体外预应力端部剖面图 图7 1/2跨体外预应力跨中剖面图
5、结语
对旧桥改造工程设计应做到基础资料收集的完整性、旧桥构件尺寸复核及病害准确性，通过桥梁结构受力特点分析出病害成因，然后对症下药制定出合理方案，加强细节处理。
本桥从整个工程的立项到通车，参建单位对材料的选取、施工工艺严把质量关，原控安全生产，从而工程圆满完成。
从通车至今已经半年时间，整座桥运营状态良好各构件未出现异常尤其9-4号梁通过日常养护未发现任何病害。
参考文献：
[1] 竹箐水塘大桥竣工图.
[2] 竹箐水塘大桥桥梁进行技术状况检测评定检测.
[3] 公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22-2008）.
[4] 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）.
[5] 预应力连续T形梁竖向裂缝的特征及成因分析（云南省公路科学技术研究院 符德省）