当黑科技走进钢桥修复

国内外工程经验表明，大多承受重交通荷载运行的钢桥，其钢桥面板在使用数年或十几年后相继出现了疲劳破坏问题，因此解决钢桥面板疲劳开裂问题势在必行。

在直接承受竖向轮压荷载情况下，纵肋的挠曲变形导致桥面板的面外变形，进而在桥面板与U肋焊缝的焊趾、焊根处产生弯矩。在弯矩作用下，顶板与纵肋焊根、焊趾处产生较大的弯曲应力并形成局部应力集中，因此疲劳裂缝容易产生并进一步扩展。从构造上看，由于纵肋（U肋）腹板倾斜，桥面板与U肋在焊接时会出现缝隙，因此产生初始缺陷。除此之外，焊接时温度很高，焊接完成后会在焊缝周边产生焊接残余拉应力场。

在局部轮载直接作用下，当纵肋内侧的弯矩小于外侧的弯矩时，焊根处产生较大的应力集中，裂纹在此萌生并沿顶板向上发展，最终穿透面板。由于是桥面板的负弯矩导致的损伤，所以桥面板的刚度不足和超载车辆的通行，是导致产生这类裂纹的主要原因。除此之外，残余应力和焊接初始缺陷同样也是产生此类裂纹的原因。

在局部轮载直接作用下，桥面板发生鼓曲状变形。在横隔板与顶板相互连接并相互约束的部位，因几何不连续、刚度突变出现应力集中。反复荷载作用下，疲劳裂纹在上述部位出现并迅速扩展。此外，纵肋过焊孔处横隔板容易出现应力集中，在活载的反复作用下，最终导致疲劳破坏。

纵肋是弹性支承在横隔板上的连续梁，在较大的竖向轮压荷载作用下，会在纵肋上产生纵向弯矩。而纵肋嵌补段的竖向裂纹，主要由于纵桥向弯矩产生的循环主应力引起的。一般纵肋工地对接位置可以采用焊接和栓接两种形式。当采用焊接形式时，通常采用钢衬垫板辅助焊接。由于加工偏差，安装钢衬垫板往往与同样较薄的纵肋壁板不密贴，容易导致定位焊缝里存在焊接缺陷，并且在焊根处产生较大的应力集中。此外，嵌补段的焊接工艺一般为仰焊，焊接质量不容易保证。该对接焊缝位置裂纹形态可能会有两种，如图5。