自1988年主跨188 m的大跨連續(xù)剛構洛溪橋建成以來，20年間我國修建了大量的連續(xù)剛構梁橋，成為180 m～300 in跨徑中最有競爭力的橋型。然而修建的連續(xù)剛構梁橋在施工和運營過程中出現了一些較為常見的病害：跨中下撓過大和腹板出現斜裂縫，箱梁底板頂板出現縱向裂縫等。通過對現有橋梁的病害分析，不僅能對以后的設計提供借鑒，對施工中應注意的問題提早警覺和預防，而且可以為橋梁的維修提供依據。引起連續(xù)剛構橋的病害是多重因素引起的，包括材料方面的原因和設計方面、施工方面的原因。
1、材料方面的原因
近年來，使用了高效減水劑、水灰比低于0．3并且摻入了硅粉或者粉煤灰等超細礦物摻合料的混凝土即高性能混凝土應用于連續(xù)剛構橋。高性能混凝土早期有高彈性模量和強度，而且實驗室試件具有優(yōu)良的抗?jié)B透性能，因此得到了廣泛應用。高性能混凝土運用在橋梁上已經在國際上引起巨大的爭議。實際調查表明，使用這種混凝土的橋梁往往在箱梁頂板會出現沿橋梁縱向間隔1 m～3 m的橫向溫度裂縫。頂板裂縫使混凝土受到腐蝕而加速劣化，預應力鋼筋受到腐蝕，造成不利影響，優(yōu)良的抗?jié)B透性能更無從談起。這證明實驗室的數據用于實際工程中并不可靠。因為混凝土的開裂與結構物的體積大小、養(yǎng)護歷史和周邊環(huán)境有著密切的聯系。實驗室試件一般體積很小，而且邊界條件不受約束，不受冷熱、干濕、凍融的循環(huán)作用，而且現在實驗室所做的試驗重點只集中在試件的7 d，28 d或者90 d的強度，收縮徐變性質的研究，而對高性能混凝土更長時間如1年，5年，1O年或者更長時間的性質，如強度，收縮徐變和大體積混凝土的抗裂性能缺乏研究。良好的養(yǎng)護對形成混凝土強度和耐久性是非常重要的，工地不具備像實驗室那樣恒溫恒濕的養(yǎng)護條件，同樣配合比的混凝土在工地的養(yǎng)護條件下和在實驗室的養(yǎng)護條件下表現出來的性質可能有巨大的差別。
2、設計理論及計算方法的原因
2．1 平面的分析方法
早期設計的橋梁由于計算手段有限，采用的都是平面理論的分析方法。通過二維平面計算認為，通過控制縱向和豎向的預應力，整個箱梁的應力都可以得到控制?；谝陨侠頊S，從洛溪橋開始很長一段時間內，在箱梁橋的設計中一般都取消了下彎索。得益于空間有限元的發(fā)展，發(fā)現僅從二維來分析主拉應力，被忽略的應力有箱梁腹板在自重、活載、溫度荷載、張拉橫向預應力、張拉縱向預應力引起的徑向力等荷載的作用。若計入這些影響因素，主拉應力值將會有比較大的增長。這是腹板出現斜裂縫的主要原因之一。因此，僅從平面分析是遠遠不夠的?？臻g有限元的發(fā)展為設計者了解應力空問分布提供了強有力的工具。
2．2 預應力損失
規(guī)范規(guī)定的預應力損失影響因素包括：預應力鋼筋與管道壁之間的摩擦
；錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮
；昆凝土的彈性壓縮
預應力鋼筋的應力松弛
；混凝土的收縮徐變
。實際結構中引起預應力損失的原因更加復雜，比如鋼筋銹蝕，雖然沒有計算進去，但在灌漿不密實、漿體泌水性過大情況下卻可能是預應力損失的主要原因。豎向預應力筋長度較小，這使得在預應力張拉的過程中延伸量不易控制，而且較小的錨固變形就可以引起很大的損失，錨固損失對于豎向預應力筋是很重要的。根據同類型的橋梁調研資料表明，豎向預應力損失值與規(guī)范值相差很大。豎向有效預應力得不到保證造成箱梁抗剪能力不足，這是箱梁出現主拉應力斜裂縫的主要原因之一。頂板束預應力和跨中底板合龍束預應力的損失對跨中短期和長期撓度均有較大的影響，其中頂板束預應力大小對跨中撓度的影響更大。頂板預應力的損失是連續(xù)剛構跨中持續(xù)下撓的一個重要因素。
2．3 收縮徐變
收縮徐變的參數選定對計算值有較大影響。文獻[5]對以下三種收縮徐變的計算方法做了比較：CEP-FIP，美國AASHTO規(guī)范，混合理論。諸多文獻經計算認為在大跨度梁橋中，混合理論的計算值比其他兩個值大，可取混合理論計算結果?；旌侠碚撝袇抵档倪x取對計算值影響較大。
3、施工方面的原因
在實現精細施工的道路上我們還有很長的路要走。單方面實現技術員隊伍水平的提高并不能實現施工質量的提高，因為每道工序的具體實施者是工人。每個施工單位都應保證有一支員穩(wěn)定，經驗豐富的工人隊伍。要有具體的體制來保證工人隊伍的建設。實現工人隊伍素質的提高需要時間。實現連續(xù)剛構橋的病害防治，設計和施工兩個方面缺一不可，相輔相成。
預應力管道壓漿應該飽滿，不留有空隙或漿體離析的現象。漿體離析，泌水性大，導致預應力索易腐蝕及有效預應力的不足。預應力管道的定位筋很重要，其剛度要在混凝土的澆筑過程中經得住混凝土傾倒力的沖擊和振搗力不變形，能保證預應力筋位置的精度要求。定位筋和防崩鋼筋應在施工時加以強調。在公路工程質量檢驗評定標準規(guī)定的后張法檢查的實測項目中，只規(guī)定了管道的檢查項目而沒有規(guī)定定位筋的檢查項目。鑒于定位筋的重要性，建議增加定位筋的檢查項目，確保預應力管道布置的位置精度要能滿足規(guī)范要求。由文獻計算得出混凝土超方，使得結構恒載增大，這不僅削弱了結構承受荷載的能力，而且可引起橋梁跨中下撓量的顯著增加，因此施工時應嚴格控制混凝土超方。
4、結語
從以上的論述中可以看出，現有連續(xù)剛構橋梁的病害原因是多種因素作用導致的，包括了設計理論，設計方法，施工工藝和質量，混凝土材料性能等諸多方面的因素。這就決定了要解決好連續(xù)剛構梁橋的病害，需要從多方面人手：嚴格把關混凝土的質量，通過空問有限元可實現設計更加精細和仿真，選用先進的預應力施工工藝，更加重視構造鋼筋的作用，嚴格執(zhí)行施工規(guī)范。同時，應該更加深入的調查現有橋梁的病害情況，如已經出現病害的橋梁現存有效預應力的測量，記載橋梁病害發(fā)展的詳細過程。
