1、大跨徑混凝土梁橋近況及典型病害概述預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋（包括延續(xù)梁橋、延續(xù)剛構(gòu)和剛構(gòu)延續(xù)組合系統(tǒng)）以其結(jié)構(gòu)剛度好；行車平順；造價(jià)相對(duì)較低；養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單等一系列好處，備受工程界迎接。“目前我國(guó)已建和在建的跨徑超過200m的延續(xù)剛構(gòu)橋已達(dá)20多座，跨徑在100～200m之間的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋已有100多座，世界范圍內(nèi)共有跨徑超過240m的特大跨徑延續(xù)剛構(gòu)橋共18座，其中13座在中國(guó)，占世界總量的72%。然而近年來，大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋在施工過程或使用階段，普遍出現(xiàn)各種不同性子的混凝土開裂，長(zhǎng)期下?lián)系炔『?，這些病害對(duì)橋梁的耐久性和營(yíng)運(yùn)的安全性構(gòu)成了威脅”[1]。文獻(xiàn)[2]作者調(diào)查了國(guó)內(nèi)180多座預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，總結(jié)了裂縫的類型及分布規(guī)律，其中腹板鈄裂縫的出現(xiàn)比例高達(dá)86%，因?yàn)楦拱辶芽p的存在，引起結(jié)構(gòu)剛度降低，導(dǎo)致變形增大。文獻(xiàn)[3] 根據(jù)Kishwaukee.River橋荷載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)橄淞焊拱辶芽p的存在，導(dǎo)致裂縫區(qū)結(jié)構(gòu)剪切剛度降低50～55%。根據(jù)大量的調(diào)研和分析認(rèn)為，豎向預(yù)應(yīng)力是削減主拉應(yīng)力、戰(zhàn)勝腹板斜裂縫的最有用技術(shù)手段，目前我國(guó)大量現(xiàn)役大跨徑箱梁橋腹板斜裂縫重要是因?yàn)樨Q向預(yù)應(yīng)力在設(shè)計(jì)過程中空間效應(yīng)考慮不足，加之豎向預(yù)應(yīng)力采用的精軋螺紋鋼筋YGM錨固系統(tǒng)自己存在結(jié)構(gòu)缺陷和預(yù)應(yīng)力施工無法有用監(jiān)控施加預(yù)應(yīng)力的質(zhì)量，并且導(dǎo)至“因?yàn)樨Q向直線束太短，幾乎建立不起有用預(yù)應(yīng)力”[1]。進(jìn)一步對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力用“精軋螺紋鋼筋YGM錨固系統(tǒng)”分析研究后得知，該結(jié)構(gòu)存在以下致命缺陷：1、精軋螺紋鋼筋強(qiáng)度較低，預(yù)應(yīng)力張拉延長(zhǎng)絕對(duì)值很?。ǚ滞馐嵌淌鴥H幾毫米），在同樣放張回縮值情況下，預(yù)應(yīng)力損失的比例就很大，短束預(yù)應(yīng)力損失很可怕（一些橋梁的豎向有用預(yù)應(yīng)力與豎向預(yù)應(yīng)力張拉控制力相比損失甚至達(dá)60% [6]）。2、雖然橋規(guī)規(guī)定帶螺母的YGM精軋螺紋鋼錨具回縮值為1mm，但現(xiàn)實(shí)檢測(cè)注解：“放張時(shí)，鋼筋回縮損失：鋼筋上的螺紋與螺母間隙及變形2mm左右，另外螺母與墊板的接觸面與鋼筋軸線成45°夾角造成現(xiàn)實(shí)損失4mm左右”[5]。現(xiàn)實(shí)回縮損失大大超出規(guī)范。3、在現(xiàn)實(shí)工程中，精軋螺紋鋼筋被拉斷的征象也時(shí)有發(fā)生廣州禮品公司，甚至有發(fā)生極端的張拉施工完至大橋通車前有30多根精軋螺紋鋼筋斷裂沖破橋面輔裝層致使精軋錨具凸起橋面（也有橋梁通車后發(fā)生極個(gè)別力筋斷裂事故）。“豎向精軋螺紋鋼筋一旦斷裂，無法補(bǔ)救，危害很大”[5]。4、精軋螺紋鋼筋YGM錨固系統(tǒng)因?yàn)榱钍莿傂运?，施工時(shí)對(duì)錨固螺母、預(yù)應(yīng)力粗鋼筋、墊板三者安裝精度要求相稱高，否則造成放張時(shí)錨固螺母擰不到位，是該結(jié)構(gòu)永存應(yīng)力極難保證穩(wěn)固易發(fā)生隨機(jī)轉(zhuǎn)變的一個(gè)緊張緣故原由。5、精軋螺紋鋼筋YGM錨固系統(tǒng)，雖然應(yīng)用已有二十多年，但缺少完備的施工驗(yàn)收規(guī)程，加之結(jié)構(gòu)自己的緣故原由，張拉施工后技術(shù)管理和監(jiān)理人員無法監(jiān)測(cè)判斷施工是否吻合（或達(dá)到）設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理各環(huán)節(jié)管理人員對(duì)向預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量心中無底，十分不放心。6、“目前，豎向預(yù)應(yīng)力普遍存在壓漿質(zhì)量不好題目，重要有a、壓漿不通；b、壓漿很難起到粘結(jié)握裹作用，國(guó)內(nèi)外對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋的調(diào)查注解，管道壓漿不密實(shí)幾乎成了通病，而且后患無限”[5]。2、箱梁橋腹板裂縫病害根除對(duì)策箱梁橋腹板裂縫病害重要是因豎向預(yù)應(yīng)力不足以戰(zhàn)勝主拉應(yīng)力而導(dǎo)致腹板混凝土開裂。通過大量的實(shí)橋調(diào)研發(fā)現(xiàn)：豎向預(yù)應(yīng)力施工未達(dá)到設(shè)計(jì)要求而致使豎向永存應(yīng)力通常小于主拉應(yīng)力，更緊張的是：施工的不規(guī)范或出現(xiàn)的誤差無論是施工方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方以及業(yè)主都無法監(jiān)測(cè)到豎向預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量，最后產(chǎn)生可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)——腹板開裂。鑒于前述精軋螺紋鋼YGM錨固系統(tǒng)的不足，廣大橋梁研究、設(shè)計(jì)、施工工作者網(wǎng)站價(jià)格，針對(duì)精軋螺紋筋進(jìn)行了大量的改進(jìn)，如：采用二次張拉，建立較完美的施工管理制度，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理，改進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)算，在新橋規(guī)《JTGD62-2004》中將計(jì)算 應(yīng)力的公式乘以0.6的折減系數(shù)，用以戰(zhàn)勝豎向預(yù)應(yīng)力損失大，永存壓應(yīng)力極不穩(wěn)固的題目成都人事考試網(wǎng)首頁(yè)，取得肯定的結(jié)果，但照舊沒有從根本上解決箱梁橋腹板開裂的題目。湖南大學(xué)博士生導(dǎo)師邵旭東教授應(yīng)用全新的思維，主持研發(fā)了“二次張拉低回縮鋼絞線豎向預(yù)應(yīng)力錨固體系”，徹底創(chuàng)新豎向預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮高強(qiáng)度低松弛鋼絞線力筋的上風(fēng)，行使其柔性索、高延長(zhǎng)量，張拉控制應(yīng)力低（不易產(chǎn)生塑性變形）的好處，創(chuàng)新錨具結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造性地提出鋼絞線力筋二次張拉（傳統(tǒng)鋼絞線夾片錨是不許可二次張拉的）戰(zhàn)勝夾片錨回縮損失大的題目，同時(shí)，還成功實(shí)現(xiàn)了豎向預(yù)應(yīng)力張拉施工后方便量化監(jiān)測(cè)張拉施工質(zhì)量，根除了豎向預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量不好的通病。通過腹板應(yīng)力場(chǎng)試驗(yàn)、腹板抗剪極限荷載試驗(yàn)和實(shí)橋測(cè)試注解：“二次張拉低回縮鋼絞線豎向預(yù)應(yīng)力錨固體系”能大幅度減小中短束預(yù)應(yīng)力筋的放張損失，大幅進(jìn)步豎向預(yù)應(yīng)力服從和結(jié)構(gòu)的抗剪安全度，且豎向現(xiàn)實(shí)永存應(yīng)力能穩(wěn)固達(dá)到設(shè)計(jì)要求，避免腹板開裂。二次張拉低回縮鋼絞線豎向預(yù)應(yīng)力錨固體系替換精軋螺紋鋼筋錨固系統(tǒng)（以15-3G替換φ32精軋鋼筋為例）能大幅進(jìn)步現(xiàn)實(shí)豎向預(yù)應(yīng)力水平（單束現(xiàn)實(shí)永存預(yù)應(yīng)力由300多千牛進(jìn)步到520千牛以上），預(yù)應(yīng)力鋼材用量削減50%，可十分方便監(jiān)測(cè)到已施工預(yù)應(yīng)力束的施工質(zhì)量，確保豎向永存應(yīng)力不會(huì)發(fā)生隨機(jī)轉(zhuǎn)變而特別很是穩(wěn)固、可靠。徹底解決了孔道壓漿不通（孔道無漿）、壓漿不密實(shí)、壓漿很難起來粘結(jié)握裹作用的題目，實(shí)現(xiàn)了孔道壓漿密實(shí)、飽滿。