2.3 预应力连续箱梁

两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且使桥的刚度大，整体性好，超载能力大，安全度高，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。

变截面连续箱梁属于连续箱梁中的一类，一般采用悬臂浇筑施工，其配筋形式经历了很多阶段，但是问题最多的是20世纪90年代中期至21世纪第一个十年中期修建的桥梁。当时的设计采用了取消下弯束，使其过度依靠竖向预应力进行抗剪的理念，导致了较多的问题。

预应力变截面连续箱梁常见的病害有梁底横向裂缝、顶板纵向裂缝以及支点附近的腹板斜向裂缝等。

2.3.1 预应力连续箱梁底部横向裂缝

病害特征

预应力连续箱梁底部横向裂缝主要分为两种：

（1）裂缝发生在钢筋混凝土连续梁的跨中区段，常常伴随出现腹板上的竖向弯曲裂缝（见图2-23）；

（2）裂缝出现在节段施工的预应力混凝土连续箱梁的相邻节段之间的接缝附近（见图2-24）。

产生原因

（1）对于跨中底部的横向裂缝，造成的原因可能有以下几个方面：

①徐变等造成预应力损失，导致预压力减少。

②施工造成的混凝土超方，导致内力大于设计值。

③超载车辆作用，导致开裂。

（2）预应力混凝土箱梁节段接缝附近的底板裂缝，是由波纹管走形引起的，对箱梁结构受力影响不大。

养护对策

荷载引起的横向裂缝与弯矩关系如图2-25所示，根据计算结果和裂缝开展情况，采用粘贴钢板和碳纤维布，或者采用施加体外预应力加固。

2.3.2 预应力连续箱梁顶板纵向裂缝

病害特征

预应力混凝土箱梁顶板下表面沿箱梁跨径方向的纵向裂缝（见图2-26）。

产生原因

在车轮作用下，顶板产生横向弯曲应力，当横向配筋不足时形成裂缝，纵向开裂。

养护对策

裂缝不宽时，采用封闭裂缝处理即可；当裂缝较宽时，有必要进行车轮作用下的顶板横向受力验算，当承载能力不够时，可以用横向粘贴钢板加固。

2.3.3 预应力连续箱梁腹板斜向裂缝

病害特征

支座附近的箱梁腹板出现斜向裂缝，裂缝大致与水平方向呈30°～60°角（见图2-27）。

产生原因

斜向开裂表明抗剪能力弱，主要有以下几个方面原因：

（1）20世纪90年代建设的连续梁，腹板设计厚度偏小，同时箍筋配置过少，没有设置抗剪的弯起预应力钢束，普通钢筋配置过少，导致结构抗剪薄弱，抗剪能力不足。

（2）设计时过多考虑竖向预应力钢筋作用，而实际上，由于竖向预应力钢筋较难张拉，加上施工张拉控制不严，造成预应力损失很大，与设计值差距巨大，这样造成支点位置腹板极易开裂。

（3）中墩沉降引起端部附加内力，造成剪切开裂。

养护对策

对于支点附近的腹板出现斜向裂缝的情况，先要查看设计图和竣工图，并进行验算，验算时应忽略竖向预应力的抗剪作用，同时既要验算应力，也要进行抗剪的承载能力的验算。

根据验算的结果进行加固设计：

（1）当承载能力满足要求，抗裂验算不能满足时，建议粘贴钢板或施加体外预应力加固。

（2）当承载能力验算不满足规范要求时，建议增大截面加固，必要时增设体外预应力。

（3）当主梁剪切开裂是由沉降引起时，应监控基础沉降情况，如果基础沉降不稳定，发展迅速，应同时对基础进行加固。