图4.1-19 横梁与桥面板连接点的应力影响线
在车轮荷载通过连接部位时，横联上焊趾承受单个交替的应力循环，桥面板承受压应力循环，当车轮直接作用在横梁上方时，桥面板应力减小。在钢箱梁中，纵梁的连接形式和横梁与桥面板连接相同，但是受力特点却不相同，影响线见图4.1-20。
图4.1-20 纵梁腹板与桥面板连接点的应力影响线
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两种连接形式有两点主要的差别，
? 纵梁腹板与桥面板连接中，桥面板的应力循环不控制，因此桥面板的焊趾应
力没有横梁焊趾严重。
? 腹板中的应力是完全拉应力或压应力（取决于车轮荷载作用的位置），而不是
横梁中交替的应力，当考虑残余应力时，情况和横梁的应力基本一致了。
6) 桥面板的对接连接
桥面板一般在工厂预制好，到现场采用自动焊对接焊接。有时采用永久的衬垫，拼接有时是双向的，纵向和横向。
桥面板的拼接连接直接承受局部车轮荷载的作用，有较高的应力，因此必须有良好的疲劳强度。因此，现场一般采用全熔透对接焊接。各国规范均就对接焊接的疲劳强度进行了分级，分为对称节点和不对称节点。
4.2 虎门大桥疲劳裂纹现状及成因
虎门大桥工程于1997年五月建成通车。虎门大桥的建成通车，跨海连接了虎门、番禺两地，使东莞成为沟通穗、港以及珠江两岸和深圳、珠海两个特区的交通枢纽。11年来虎门大桥承受了繁重的交通压力，为广东省经济发展作出突出贡献。
虎门大桥工程由跨越珠江口水面的虎门大桥及其东、西两岸引道和配套工程组成。全线设6个车道。路线全长15.762km，包括各类桥梁20座(含互通式立交2处)，总长9.92km，占全线总长的63％。虎门大桥跨径888m的单跨双铰钢箱加劲梁悬索桥，全宽32m。主缆直径68.7cm，由110束127丝Φ5mm镀锌高强钢丝组成。垂跨比1:10.5，两主缆中心间距33m。吊索间距12m，吊点用4根Φ52mm金属芯钢丝绳。加劲梁采用扁平闭口流线型钢箱梁。东塔采用钻孔灌注桩基础，西塔采用分离式扩大基础，塔柱采用钢筋混凝土多层门型框架。东西两岸均采用重力式锚碇。
图4.2-1 虎门桥总体布置
根据《虎门大桥悬索桥2007年箱体详细检测报告》，共发现多处纵桥向U肋与顶板间纵向焊缝处严重开裂。此外，还发现在U肋与横隔板板间竖向焊缝有裂纹，横隔板出现横向或横斜向裂纹以及U肋横向开裂等现象。经分析认为，造成桥面板开裂等病害的原因可能是途径虎门桥的车辆存在较为严重超载现象，在超重车过大的轴压长期往复作用下，桥面板局部应力过大发生破坏。 4.2.1 虎门大桥疲劳裂纹现状
虎门大桥钢箱梁在多年超载重车作用下桥面板出现纵向裂缝，检测过程如下： 1）2003年在对大桥铺装整体大修时发现顶板出现2条纵向裂缝。
2）2007年8 月 7日在维修K10+406重车道处顺桥向开裂，裂缝长61cm，桥面行车道板裂通，裂缝透水渗入箱内。8月15日前后在修复桥面铺装中又发现另2处开
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裂。9月 3日交通部公路工程检测中心对钢箱梁内完成箱内详细检查工作，发现除桥面板开裂外，另有横隔板开裂，焊缝开裂多处。
3）2007年9月下旬开始的虎门大桥下游约三千平方桥面铺装维修工作中又陆续发现27条桥面板纵向裂缝。
4）2008年3月虎门大桥下游最外侧重车道铺装整体打开，发现肉眼可见裂缝78条。中国船级社采用超声波衍射技术检测两条裂缝出现主要位置共发现潜在裂缝约160条。
图4.2-2 2008年3月去除下游铺装后进行检测的场景
图4.2-3 船级社采用超声波衍射进行潜在裂缝的检测
经过检测，发现桥面板纵向裂缝主要出现在如下位置： 1）裂缝在横桥向位置主要在车轮所在位置附近。 2）裂缝集中出现在U肋与顶板相接处，如图4.2-3所示。
3）裂缝在顺桥向位置主要在横隔板上方顶板或者嵌补段上方，如图4.2-5所示。
图4.2-4 裂缝在横桥向位置
图4.2-5 裂缝分布平面图
桥面板的纵向裂缝主要特征：
1) 桥面板全部裂缝都为纵向裂缝，且出现位置有较强的规律性。
2) 经超声波检测发现：裂缝发端于U肋与顶板的焊缝焊根处，裂缝从焊根处斜向上开裂直至裂穿顶面（如图4.2-6）。在检测时发现相当数量未裂穿顶面的潜在裂缝，经过一段时间的运营相信这些潜在裂缝会最终裂穿顶面形成贯穿缝。 3) 如果未及时进行修补，裂缝会不断扩展，出现较明显的错台（如图4.2-7）或者末端分叉；同一条焊缝位置的多条裂缝趋向连通（如图4.2-8）；该处桥面铺装更易破坏，桥面积水多数情况下通过裂缝透入U肋（如图4.2-9），少数情况下透入箱内（如图4.2-10），造成钢材锈蚀。
图4.2-6 裂缝示意图