連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁開(kāi)裂成因及處治技術(shù)研究 - 交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目

1、在用預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁開(kāi)裂成因及處治技術(shù)研究報(bào) 告 簡(jiǎn) 本1.研究背景與意義預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)起源于第二次世界大戰(zhàn)后的歐洲，德國(guó)和法國(guó)分別率先把懸臂澆筑和懸臂拼裝這兩種施工技術(shù)運(yùn)用到預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋梁上。從受力特點(diǎn)上來(lái)講，預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁抗彎和抗扭剛度大，可以承受較大的正負(fù)彎矩和扭矩作用，特別適合懸臂施工，加上預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，使這種結(jié)構(gòu)型式非常適合用于連續(xù)箱梁和連續(xù)剛構(gòu)等大跨結(jié)構(gòu)。同時(shí)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁和連續(xù)剛構(gòu)橋的造型簡(jiǎn)潔美觀，整體性和連續(xù)性好，行車舒適，易養(yǎng)護(hù)，施工便利，工藝較為成熟。因此，在世界范圍內(nèi)被廣泛得到使用，在40300m的經(jīng)濟(jì)跨徑范圍內(nèi)，此類橋型是最有競(jìng)爭(zhēng)力的橋型之一。

2、從70年代開(kāi)始，我國(guó)公路上開(kāi)始修建大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，進(jìn)入80年代后，預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁橋和預(yù)應(yīng)力箱梁連續(xù)剛構(gòu)橋得到了迅猛發(fā)展，現(xiàn)已成為我國(guó)大跨度橋梁的主要橋型之一。在我國(guó)的高等級(jí)公路上修建了大量大跨度預(yù)應(yīng)力箱形截面橋梁，主跨徑達(dá)100m的橋梁數(shù)以百計(jì)，200m以上的也已超過(guò)了30座。但是，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁的腹板、頂板、底板、橫隔板以及錨固齒板等部位出現(xiàn)了不同形式的裂縫，開(kāi)裂程度輕重不一。這些裂縫的存在，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性和正常使用產(chǎn)生了十分不利的影響：（1）裂縫出現(xiàn)破壞了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算假定條件，結(jié)構(gòu)的受力由于剛度變化引起內(nèi)力重分布，一些斷面內(nèi)力增加，導(dǎo)致這些斷面

3、的安全度降低，嚴(yán)重者甚至造成橋梁結(jié)構(gòu)的破壞。（2）失去混凝土保護(hù)的鋼筋會(huì)受到空氣中有害物質(zhì)的侵蝕，將加速鋼筋的銹蝕，削弱橋梁的耐久性，縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，特別是預(yù)應(yīng)力鋼束（筋）的腐蝕屬“高應(yīng)力腐蝕”，其危害性更大。（3）裂縫削弱箱梁的剛度，使箱梁變形增大。國(guó)內(nèi)主跨245m的某大橋由于出現(xiàn)了大量裂縫，跨中嚴(yán)重下?lián)希畲筮_(dá)32cm。目前公路管理部門對(duì)于出現(xiàn)大量裂縫的橋梁一般都采取了限載限速的措施，大大削弱了橋梁的使用功能。近年來(lái)，我國(guó)公路在用預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁開(kāi)裂問(wèn)題尤為突出，已引起科研、設(shè)計(jì)和管理部門的廣泛關(guān)注。迫切需要探明箱梁結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的機(jī)理和形成規(guī)律，改進(jìn)和完善設(shè)計(jì)、施工措施，了

4、解箱梁開(kāi)裂后的使用性能，以及研究相應(yīng)的加固處治方法，為此類橋梁的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)支持。2.研究目標(biāo)本項(xiàng)目在我國(guó)預(yù)應(yīng)力箱梁開(kāi)裂成因分析和處治技術(shù)方面已取得的理論與應(yīng)用成果基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁開(kāi)裂問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的研究。通過(guò)本項(xiàng)目的研究，明確在用預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁典型裂縫的產(chǎn)生原因，探尋先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的預(yù)應(yīng)力箱梁檢測(cè)技術(shù)，探討開(kāi)裂預(yù)應(yīng)力箱梁橋安全性評(píng)估方法，并提出實(shí)用、有效的預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁開(kāi)裂的防治措施和加固技術(shù)。3.主要研究?jī)?nèi)容及實(shí)施方案3.1主要研究?jī)?nèi)容 本項(xiàng)目共分4個(gè)專題，各專題包括若干分項(xiàng)，具體如下：專題1：預(yù)應(yīng)力箱梁裂縫調(diào)查及檢測(cè)技術(shù)研

5、究(1) 預(yù)應(yīng)力箱梁裂縫調(diào)查(2) 預(yù)應(yīng)力箱梁檢測(cè)技術(shù)研究專題2：預(yù)應(yīng)力箱梁開(kāi)裂成因分析研究(1) 結(jié)構(gòu)參數(shù)的平面分析(2) 箱梁空間效應(yīng)分析(3) 箱梁溫度梯度模式的影響研究(4) 設(shè)計(jì)因素影響分析及改進(jìn)措施研究 (5) 施工因素影響分析及改進(jìn)措施研究專題3：預(yù)應(yīng)力箱梁開(kāi)裂后的性能研究(1) 裂縫對(duì)預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)剛度、承載力的影響研究(2) 預(yù)應(yīng)力箱梁開(kāi)裂后結(jié)構(gòu)安全評(píng)定指標(biāo)的研究專題4：預(yù)應(yīng)力箱梁維修加固技術(shù)研究(1) 裂縫封閉技術(shù)研究(2) 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)研究3.2具體的實(shí)施方案專題1的研究實(shí)施方案 （1）預(yù)應(yīng)力箱梁裂縫調(diào)查對(duì)公路在用預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)查，了解我

6、國(guó)箱梁開(kāi)裂的基本狀況。一方面為本課題的研究提供全面的資料，另一方面為此類橋梁的養(yǎng)護(hù)、加固計(jì)劃安排提供依據(jù)。調(diào)查采用“由面到點(diǎn)”兩階段調(diào)查方式，即通過(guò)向全國(guó)公路有關(guān)部門發(fā)放調(diào)查表進(jìn)行普查，在此基礎(chǔ)上對(duì)典型和狀態(tài)完好的橋梁進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)檢查箱梁的開(kāi)裂狀況。普查項(xiàng)目主要有：結(jié)構(gòu)形式、總體參數(shù)、預(yù)應(yīng)力鋼束布置形式和類型、結(jié)構(gòu)變形、裂縫形式和分布、過(guò)橋車輛超載情況等方面。在詳細(xì)調(diào)查階段，除現(xiàn)場(chǎng)觀察箱梁內(nèi)外表面裂縫的形態(tài)特征和分布外，補(bǔ)充和核實(shí)普查資料，收集有關(guān)橋梁的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)營(yíng)等資料。 對(duì)調(diào)查的箱梁裂縫進(jìn)行分類，了解裂縫特性，歸納出典型裂縫，并對(duì)其可能成因進(jìn)行初步總結(jié)，為下一步的理論分析確

7、定其開(kāi)裂原因奠定基礎(chǔ)。 （2）預(yù)應(yīng)力箱梁檢測(cè)技術(shù)研究 開(kāi)裂區(qū)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)開(kāi)裂區(qū)混凝土強(qiáng)度是指有裂縫存在，其間距足夠大的區(qū)域混凝土，在受壓達(dá)到破壞極限時(shí)的應(yīng)力值，為分析預(yù)應(yīng)力箱梁開(kāi)裂成因和加固設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在通過(guò)比較分析后，選擇回彈法、超聲回彈法、針貫入法開(kāi)展模型試驗(yàn)。在模型開(kāi)裂前后分別用上述方法進(jìn)行掃描式檢測(cè)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的回歸分析、誤差分析、強(qiáng)度推定，分析裂縫對(duì)檢測(cè)的影響因素及研究減小其影響的措施，確定實(shí)用的檢測(cè)方法并編制檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用指南。 預(yù)應(yīng)力筋定位及管道壓漿狀況檢測(cè)技術(shù)研究充分了解目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力筋定位及管道壓漿試驗(yàn)檢測(cè)方法和手段，對(duì)不同檢測(cè)方法和手段進(jìn)行對(duì)比，分析其在橋梁測(cè)試中的

8、可行性；并通過(guò)模型或?qū)崢蛟囼?yàn)，檢驗(yàn)、分析超聲法、雷達(dá)探測(cè)法、沖擊回波法、紅外線法、射線法、放樣測(cè)試法的檢測(cè)效果及影響因素，提出經(jīng)濟(jì)、便捷、實(shí)用的檢測(cè)方法。 豎向預(yù)應(yīng)力筋有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)研究調(diào)查目前國(guó)內(nèi)外豎向預(yù)應(yīng)力體系及有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)方法和手段，對(duì)比分析后選擇再?gòu)埨ㄟM(jìn)行實(shí)橋試驗(yàn)，研究各種影響因素，建立實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與有效預(yù)應(yīng)力的相關(guān)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)有效預(yù)應(yīng)力的檢測(cè)。專題2的研究實(shí)施方案 （1）結(jié)構(gòu)參數(shù)的平面分析 根據(jù)箱梁裂縫調(diào)查的結(jié)果，選擇典型橋梁進(jìn)行平面分析，比較不同跨徑布置、梁高，腹板厚度以及連續(xù)剛構(gòu)橋梁、墩剛度比等參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應(yīng)力的影響，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。 （2）箱梁空間效應(yīng)分析 根據(jù)箱梁

9、裂縫調(diào)查的結(jié)果，選擇典型橋梁進(jìn)行空間計(jì)算，分析單項(xiàng)荷載、組合荷載下箱梁的應(yīng)力狀態(tài)。研究不同寬跨比、高跨比、邊中跨比等的影響。對(duì)比分析直束布束筋和彎束布束方案優(yōu)劣，對(duì)預(yù)應(yīng)力箱梁橋的布束方案提出改進(jìn)建議。 比較平面分析和空間分析結(jié)果差異，為改進(jìn)平面分析提出建議。 （3）箱梁溫度梯度模式的影響研究 深入比較國(guó)內(nèi)外橋梁規(guī)范的溫度梯度模式，分析其對(duì)典型箱梁橋的應(yīng)力影響。 對(duì)實(shí)橋溫度分布進(jìn)行測(cè)試，了解箱梁空間溫度場(chǎng)分布，并比較實(shí)測(cè)溫度分布與規(guī)范溫度梯度模式的差異。 在實(shí)橋空間溫度場(chǎng)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，采用數(shù)學(xué)處理方法研究給出實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的溫度梯度模式。 （4）設(shè)計(jì)因素影響分析及改進(jìn)措施研究 重點(diǎn)研究預(yù)應(yīng)力箱梁的混凝

10、土應(yīng)力限值、豎向預(yù)應(yīng)力有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算和防止裂縫的構(gòu)造措施。 比較分析各國(guó)規(guī)范混凝土應(yīng)力限制值的差別，全面分析箱梁受力特點(diǎn)，提出預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土的應(yīng)力合理取值范圍。 根據(jù)常用豎向預(yù)應(yīng)力的形式、腹板受力特點(diǎn)和有效預(yù)應(yīng)力的試驗(yàn)結(jié)果，分析各項(xiàng)應(yīng)力損失，提出豎向預(yù)應(yīng)力有效應(yīng)力的計(jì)算方法。 調(diào)查箱梁錨固布置及裂縫現(xiàn)狀，采用數(shù)值模擬的方法分析錨固位置附近應(yīng)力狀況，提出合理的構(gòu)造措施和錨固布置方式。對(duì)腹板斜裂縫、頂板縱向裂縫、橫隔板發(fā)散裂縫、頂?shù)装鍣M向裂縫、底板崩裂裂縫的開(kāi)裂機(jī)理進(jìn)行計(jì)算分析，歸納總結(jié)開(kāi)裂成因并提出典型裂縫的預(yù)防措施。 （5）施工因素影響分析及改進(jìn)措施研究 根據(jù)預(yù)應(yīng)力箱梁裂縫調(diào)查的結(jié)果，從材料

11、、施工工藝、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)尺寸偏差等方面分析開(kāi)裂成因，并提出改進(jìn)措施。 對(duì)常用豎向預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，研究預(yù)應(yīng)力損失的影響因素和改進(jìn)措施。專題3的研究實(shí)施方案 （1）裂縫對(duì)預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)剛度、承載力的影響研究 收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，分析、比較不同裂縫對(duì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)剛度、承載能力的影響，在此基礎(chǔ)上尋找預(yù)應(yīng)力箱梁開(kāi)裂后剛度、承載能力的評(píng)估方法。 采用統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)，對(duì)外觀雜亂的裂縫建立箱梁裂縫統(tǒng)計(jì)特征，形成規(guī)律性裂縫。 基于實(shí)際裂縫統(tǒng)計(jì)特征，建立分析模型。 以通用計(jì)算程序?yàn)槠脚_(tái)，研究提出開(kāi)裂結(jié)構(gòu)分析計(jì)算方法。其核心是斜裂縫和正裂縫的模擬和處理問(wèn)題。 通過(guò)模型試驗(yàn)，驗(yàn)證上述計(jì)算方法的有效性。 （2）預(yù)

12、應(yīng)力箱梁開(kāi)裂后結(jié)構(gòu)安全評(píng)定指標(biāo)的研究在實(shí)橋和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行混凝土橋梁的混凝土和鋼筋材料性能試驗(yàn)，獲得相關(guān)參數(shù)，如強(qiáng)度、裂縫特征、保護(hù)層厚度、鋼筋銹蝕程度、碳化深度等測(cè)試數(shù)據(jù)。在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，基于隨機(jī)過(guò)程理論建立混凝土強(qiáng)度、鋼筋特性參數(shù)的退化模型。考慮裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)抗力的影響，基于可靠度理論建立安全指標(biāo)評(píng)價(jià)模型，研究安全指標(biāo)的計(jì)算方法，編制相關(guān)計(jì)算程序，并對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)證。專題4的研究實(shí)施方案 （1）裂縫封閉技術(shù)研究 對(duì)已完成裂縫封閉的典型橋梁進(jìn)行調(diào)查，收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)箱梁裂縫封閉方面的技術(shù)資料，特別是有關(guān)的研究成果和工程實(shí)踐資料。 結(jié)合已有的箱梁裂縫處治經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)充必要的裂縫灌漿試驗(yàn)，完善和提升裂

13、縫封閉技術(shù)，編寫裂縫封閉技術(shù)指南。 （2）結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)研究 針對(duì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁的特點(diǎn)，重點(diǎn)研究預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼鋼板加固法和勁性剛架加固法的使用條件、力學(xué)特點(diǎn)、材料要求、計(jì)算方法、施工工藝、構(gòu)造措施等。 就上述加固方法提出質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定指標(biāo)和要求等。4.主要成果與評(píng)價(jià)本項(xiàng)目針對(duì)在用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁橋開(kāi)裂問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)研究，其主要研究成果可歸納為箱梁裂縫調(diào)查及檢測(cè)技術(shù)、開(kāi)裂成因分析、開(kāi)裂預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁性能評(píng)價(jià)和開(kāi)裂箱梁加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)4個(gè)方面。1.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋裂縫調(diào)查及檢測(cè)技術(shù)（1）在交通部公路司的大力支持和幫助下，開(kāi)展了在用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁開(kāi)

14、裂情況的全國(guó)調(diào)查工作，收集了180余座橋梁資料，對(duì)其中45座進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)5類16種裂縫，獲得了典型裂縫的分布規(guī)律、形態(tài)特征和統(tǒng)計(jì)特征，為項(xiàng)目研究提供了重要的依據(jù)和支撐，也為有關(guān)部門編制橋梁養(yǎng)護(hù)計(jì)劃提供了依據(jù)。研究認(rèn)為我國(guó)公路預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁開(kāi)裂的基本原因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管養(yǎng)三方面均存在不足。腹板斜裂縫、頂?shù)装蹇v向裂縫和橫隔板輻射及豎向裂縫是最主要的開(kāi)裂形式。圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫調(diào)查（2）通過(guò)理論分析、模型和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、實(shí)橋應(yīng)用，研究了開(kāi)裂區(qū)混凝土強(qiáng)度、豎向預(yù)應(yīng)力筋有效預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力筋定位及管道壓漿狀況檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)行了多種方法、多工況下的試驗(yàn)對(duì)比，開(kāi)發(fā)了預(yù)應(yīng)力鋼筋的雷達(dá)精確定位技

15、術(shù)及豎向有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)成套技術(shù)，提出了開(kāi)裂區(qū)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)指南，為橋梁工程驗(yàn)收、病害分析、加固維修提供了高效、實(shí)用的檢測(cè)方法，填補(bǔ)了開(kāi)裂區(qū)混凝土強(qiáng)度評(píng)價(jià)和預(yù)應(yīng)力鋼束無(wú)損定位檢測(cè)技術(shù)的空白。（a）預(yù)應(yīng)力定位技術(shù)實(shí)橋試驗(yàn)及采集的圖像（b）X射線檢測(cè)預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度試驗(yàn)及成像圖圖2 開(kāi)裂預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁檢測(cè)技術(shù)2.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋開(kāi)裂成因（1）全面總結(jié)了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁產(chǎn)生裂縫的施工因素，明確了混凝土收縮、水化熱引起的溫差、縱橫豎三向預(yù)應(yīng)力施工、保護(hù)層厚度、梁段接縫處理，以及混凝土配合比、澆筑工藝和順序、養(yǎng)護(hù)、超方等對(duì)箱梁裂縫產(chǎn)生的作用，明晰了豎向預(yù)應(yīng)力筋有效預(yù)應(yīng)力的主要施工影響因素

16、為錨固螺母滑移、錨墊板傾斜、張拉偏差、錨固偏差，由此引起的損失可達(dá)50%甚至更大。結(jié)合箱梁裂縫調(diào)查結(jié)果分析，認(rèn)為混凝土的施工質(zhì)量和預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量低劣是箱梁開(kāi)裂的主要施工原因。（2）對(duì)箱梁結(jié)構(gòu)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算、材料時(shí)效特性、預(yù)應(yīng)力布置形式、混凝土應(yīng)力限值、溫度模式、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等設(shè)計(jì)因素進(jìn)行了研究。指出了規(guī)范（JTJ023-85）規(guī)定的應(yīng)力限值偏高、缺乏針對(duì)箱梁的具體構(gòu)造要求，明確了在用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋設(shè)計(jì)中存在的不足：豎向預(yù)應(yīng)力的錨固損失考慮不夠、局部應(yīng)力計(jì)算不細(xì)、預(yù)應(yīng)力布置和錨固位置不合理、用主應(yīng)力驗(yàn)算取代抗剪驗(yàn)算、溫度梯度模型不合理、沒(méi)有計(jì)入箱梁內(nèi)外溫差的影響、箱梁空間效應(yīng)考慮不準(zhǔn)確、懸澆施工

17、預(yù)應(yīng)力損失偏小，以及這些不足對(duì)裂縫產(chǎn)生的不利影響。研究認(rèn)為應(yīng)力限值、溫度效應(yīng)、預(yù)應(yīng)力布置和構(gòu)造要求等因素為影響箱梁開(kāi)裂的主要設(shè)計(jì)因素。（3）采用實(shí)體三維有限元對(duì)三向預(yù)應(yīng)力條件下預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋進(jìn)行了施工階段與使用階段的全過(guò)程計(jì)算分析，比較了不同荷載（自重、三向預(yù)應(yīng)力、汽車中偏載、空間體系溫差、空間溫度梯度、空間內(nèi)外溫差、組合荷載）和平面計(jì)算的差別，明確了箱梁的空間效應(yīng)與典型開(kāi)裂的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提出了基于空間效應(yīng)分析的預(yù)應(yīng)力箱梁平面修正算法，彌補(bǔ)了平面計(jì)算的不足。圖3 三向預(yù)應(yīng)力條件下剛構(gòu)箱梁橋施工、使用階段的全過(guò)程分析模型（4）通過(guò)典型箱梁橋?yàn)槠谝荒臧氲臏囟葓?chǎng)長(zhǎng)期觀測(cè)，獲得了典型橋梁在自

18、然環(huán)境條件下混凝土箱梁溫度場(chǎng)的測(cè)點(diǎn)溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)約34萬(wàn)余個(gè)，了解了箱梁溫度場(chǎng)的分布及變化規(guī)律、瀝青混凝土鋪裝厚度對(duì)溫度場(chǎng)的影響。提出了根據(jù)長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算獲得混凝土溫度作用代表值的方法和對(duì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的設(shè)計(jì)和開(kāi)裂成因分析中如何考慮溫度作用的建議。圖4 箱梁溫度場(chǎng)測(cè)試（5）根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的裂縫成因分析和總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，提出了防止典型裂縫的設(shè)計(jì)和施工改進(jìn)措施，如合理梁高、腹板厚度、預(yù)應(yīng)力布置、最小含筋率、構(gòu)造要求、豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝、混凝土澆筑順序等具體措施，形成了對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)、施工規(guī)范的有益補(bǔ)充。3.開(kāi)裂預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁性能評(píng)價(jià)（1）依據(jù)外觀調(diào)查統(tǒng)計(jì)、按照統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)建立開(kāi)裂預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)，提出了存在正裂縫和斜裂縫預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁有限元計(jì)算模型及其截面有效剛度和承載力折減系數(shù)計(jì)算方法，并通過(guò)模型試驗(yàn)加以驗(yàn)證，為開(kāi)裂箱梁的量化評(píng)價(jià)提供了簡(jiǎn)單實(shí)用手段，為維修加固決策提供了評(píng)判依據(jù)。（2）采用可靠度作為評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)安全的評(píng)定指標(biāo)，研究提出了用分維數(shù)表示箱梁表面開(kāi)裂程度的方法，建立了裂縫處鋼筋面積的銹蝕時(shí)變模型和開(kāi)裂區(qū)混凝土強(qiáng)度的概率模型，基于模糊失效準(zhǔn)則建立了開(kāi)裂預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋可靠度評(píng)價(jià)方法。4.開(kāi)裂箱梁加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)圖5 開(kāi)裂箱梁加固補(bǔ)強(qiáng)實(shí)例（1）對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)裂縫封閉技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和提升，針對(duì)公路預(yù)應(yīng)力