鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁是所有運營中橋梁數量最多的梁橋,其斷面形式常有T形、Ⅰ字形、箱形和各種形式的組合。鋼筋混凝土簡支梁的跨徑一般在10~20米,預應力混凝土簡支梁跨徑一般在16~50米,少量有更大的。施工方式大多采用預制裝配,少量采用現澆施工。由于呈肋板形截面,自重輕抗彎能力及跨徑比板橋大,病害種類也要多些。
1、鋼筋混凝土簡支梁橋
常見病害有:
(1)跨中附近梁底由下而上的豎向彎曲裂縫,數量隨跨徑增大而增多,恒載裂縫寬度有可能超過規范限制值,有的還伴有跨中下撓過大;
(2)兩支承端附近腹板上的斜向裂縫系主拉應力過大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害,
(3)梁腹板上的豎向裂縫,多位于薄腹板的中部,中間寬兩頭細,未向上、向下延伸,多系混凝土養護差、或溫度、或腹板上的水平筋太少等原因所致的收縮裂縫,主要影響結構的耐久性;
(4)橋面上沿翼緣板接縫處的縱向裂縫,較多發生在預制裝配T梁橋翼緣采用鉸接或橫向聯系受損較大的裝配式簡支梁橋。此種病害會造成惡性循環,加重單片梁的其他病害程度;
(5)其他施工原因產生的裂縫,這些裂縫在工程竣工前就能發現。
2、預應力混凝土簡支梁橋
如果是按部分預應力混凝土B類構件設計的簡支梁,鋼筋混凝土簡支梁有的病害它都可能有,只是程度不同而已,不再復述。但也與全預應力混凝土簡支梁有一些共同的病害。對于全預應力及部分預應力混凝土A類構件正常使用條件下不允許出現裂縫,如果出現,不論縫寬大小都應找出原因進行處理或加固。
預應力混凝土簡支梁不同于鋼筋混凝土簡支梁的其他常見病害:
(1)張拉錨具的錨下縱向裂縫,長度一般不超過梁高,主要為錨下局部應力集中產生的劈裂拉力所致;
(2)沿預應力鋼束的縱向裂縫,主要為預應力鋼束保護層過薄,鋼束處局部應力過大產生劈裂或是混凝土保護層碳化后預應力筋生銹所致;
(3)跨中下撓過大超過規范容許值,跨中截面不一定開裂。主要為施加預應力不足或預應力損失過大所致。
3、上述各種病害可選的加固方法有:
(1)對梁底彎曲裂縫和沿預應力筋的縱向裂縫可采用粘貼鋼板、粘貼纖維復合材料的方法加固,也可采用增大截面法加固,增加鋪裝層厚度,加大截面受壓區面積對提高抗彎強度和剛度有利,但增加高度有限,同時也增加自重,如果增加梁底截面高度,實際上是增加配筋;
(2)對于腹板上的斜裂縫,可在與裂縫反向并近似與水平線成45°,即大致正交于斜裂縫的方向粘貼鋼板或纖維復合材料,對梁高度矮,鋼板或纖維錨固長度不足時,可粘貼成U形箍和加壓條的形式,如圖:
(3)對于腹板上的收縮裂縫和錨固區的裂縫,視縫寬大小采用環氧膠封閉或灌縫處理;
(4)對橋面縱向裂縫,可結合鋪裝層改造增加厚度和橫向配筋,或者增加或者加大橫隔板;
(5)上述各種因受力引起的病害,均可采用體外預應力加固法,具體的做法有多種,如下圖示意,此法的設計、施工復雜,但效果較好。
(6)對病害較多,較重的某一單片梁,條件許可時,可割開橫向聯系更換增大剛度后的新梁,同時減少其它梁的荷載分布。多數情況下邊梁病害較重,