| 标题 | 预应力砼连续箱梁裂缝成因分析及防护措施 |
| 范文 | 金科 摘要： 预应力砼连续箱梁属主要的桥梁结构型式，也普遍的被用于工程项目中。预应力砼连续箱梁裂缝表现形式复杂，发生情况多样。在建造与使用桥梁的过程中，由于出现一些像类似裂缝这样的工程质量问题从而发生了很多的桥梁坍塌事件。这些工程质量——裂缝其实就是桥梁的“多发病”以及“常发病”了，我们的工程技术人员也是对于这个混凝土开裂问题非常烦恼。当然了，对于这些裂缝来说如果采用一定的技术和工程措施也是能够控制和解决的。因此为了以后工程中减少混凝土开裂现象，以此为研究目的，本文对预应力在混凝土连续箱梁的应用方面，做出相应的分析总结，找出相应的解决方案，以便保证以后工程的安全性。 Abstract： Prestressed concrete continuous box girder is a main type of bridge structure and is also widely used in engineering projects. Prestressed concrete continuous box girders have complex forms of cracks and occur in a variety of situations. During the construction and use of bridges， many bridge collapses occurred due to engineering quality problems such as similar cracks. The quality of these projects： the cracks are common disease of the bridges. Our engineers and technicians are also very annoyed with this concrete cracking problem. Of course， for these cracks， if certain technical and engineering measures are adopted， they can be controlled and resolved. Therefore， in order to reduce the cracking phenomenon of concrete in future projects， this paper makes a corresponding analysis and conclusion on the application of prestressed concrete in continuous box girder， and finds the corresponding solution to ensure the future project safety. 關键词： 混凝土开裂；原因分析；解决方案；预应力桥梁 Key words： concrete cracking；reason analysis；solution；prestressed bridge 中图分类号：U445.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）20-0225-02 0 引言 预应力砼连续箱梁以其刚度大、线形优美、跨越能力强、造价低而被广泛地用于桥梁工程中，目前，预应力砼连续箱梁是我国阶段桥梁结构的主要形式。此类设计已被普遍应用桥梁设计的工程中，所以它的结构和质量也逐渐被重视起来。在很多的质量预控项目范围中，它的裂缝问题也是比较普遍常见的，而且也是在质量危害中出现的次数非常的高。因此，为了进一步的解决混凝土箱梁裂缝问题，减少其中存在的潜在危害，本人结合自己的几年实践工作经验针对于预应力砼连续箱梁裂缝产生的原因、解决防护措施等等这些问题展进行小议。 1 预应力砼箱梁裂缝主要类型及特征 因为裂缝问题的现象以及它的发展经常是其内在的钢筋材料等等发生腐蚀，从而会使钢筋混凝土的抗渗透能力、承受载重能力和耐用性大大的降低，以及还会对于连续箱梁的外观和使用时间都会有影响的。所以，连续箱梁施工质量的最重要的关键点就是有效的控制裂缝这个问题。因为连续箱梁的体积较大，厚度也大，再加上外在客观环境的影响下，对于防治裂缝问题就成为了施工连续箱梁的困难点了。针对连续式箱梁设计，本文以裂缝产生的原因和特征为依据，归纳总结出7类，如下为具体内容： 1.1 腹板的斜裂缝 裂缝特征：斜裂缝主要出现在其1/8跨和3/4跨中，沿着中间、左侧和右侧分布，其与平面夹角一般是15°、-50°。 产生的原因是由于砼抗拉强度小于腹板的最大主拉力或者是腹板的斜截面的抗剪强度不够。像计算的模型与结构真正实际状态下的比较相差很大；类似像弯起的钢筋与分布筋的布置不合理；横纵向的切面由于受到双向力的作用；横纵向的预应力筋预应力的损失比较大；腹板的薄厚程度以及温度等等这些都是会引起腹板抗力不足的原因。 防治的措施有以下5点：①计算模型要选择与结构实际状态下比较相差不大的；②预应力筋的布置和分布筋及箍筋布置要求腹板的设计厚度达到要求；③通过计算得出精确的预应力的各方面数据；④在纵向预应力和预应力束的预算上，要尽量精准，在符合施工前提条件下进行灌浆和竖向预应力筋张拉，并且在与纵向的预应力筋张拉保持一致；⑤对于构造筋的数量直径要保证以及温度模式。 1.2 底板的纵向裂缝 底板的纵向裂缝的特征有：裂缝大部分是在底板的地面中间部分，沿着横向断面跨中密，裂缝粗而且长，两端的裂缝呈现短而稀疏的现象。 底板产生裂缝的主要诱因为：其跨中的抵抗弯矩不符合施工标准。由此导致产生曲线径向力与预应力，导致在其集合汇聚点产生合力。此外还有可能是由于横向钢筋配比不足以及受力界面大小不达标等等这些原因引起的。 预防方法：①选择合理的温度模式以及核算合理的选择项；②必须按照要求控制合龙段高差；③在分段浇筑的环节中，必须严格控制顶板砼、腹板与地板浇筑时的温差与时间差；④在地板的施工环节中，要合理配置防蹦钢筋与横向钢筋，确保其横向配筋率符合施工要求；⑤施工时，砼达到张力值要求时才能进行后续操作；⑥在实际施工中，应尽可能的降低预应力筋的既定位置的误差；⑦在设计箱梁底缘时，结合实际情况合理设计，在设计中尽量减小预应力钢束曲线的集力与径向力。 1.3 底板的横向裂缝 底板中的裂缝的主要特征为：大多数裂缝集中在距离底部四分之一处，并向横截面发散。 裂缝产生的原因主要为：所产生的弯拉力超出底板的可承受的最大值，所以会产生了横向裂缝。那导致超过允许值是因为筋锚作为预应力的主要受力点，通常其被固定在一个截面中，但这个截面中通常筋锚数量又偏多时，那么就会导致变形、裂缝，甚至坍塌等一系列连锁反应 预防方法：①使用挂篮进行施工过程中，要实现预算处挂篮的局部变形情况，以便在出现变形时及时做出调整；②支架进行施工过程中，对支架超载要预先进行预压，分析其沉降和变形情况；③确定砼已经达到设计强度后才能拆模；④锚固定断面底板应当具备一定量的压应力的储备设置；⑤锚固的预应力在同一断面的情况中的吨位不能过大，应当依据其大小，设置合理的纵向分布钢筋以通过锚固界面。 1.4 顶板的纵向裂缝 顶板的纵向裂缝的特点是大部分及总在跨中部分和各合龙段，在横截面方向分布显示是中间密集两边疏。 顶板的裂缝出现的诱因有多种，发生比例最大的诱因为：由于砼收缩与顶板中的跨中弯矩不达标所致。以致于应有横向的预应力筋损失过度或者是没有用横向预应力筋；预存的预应力预设值太小；温度应力太低；在实际施工中顶板的施工操作流程不服施工要求；砼的质量和保养不好等等引起的砼的收缩。 预防方法：①为降低砼的收缩比例，在进行搅拌水泥的过程中，应根据经验决定搅拌的时长，同时下料速度保持匀速，在振捣过程中必须要密实确保其稳固。②在实际中，必须严格把控钢筋安装的各项要求和避免由于施工人员由于践踏所导致的钢筋严重错位等情况；在实际架设钢筋结构的实际工作中，应当储备应压力的最大值，值越大就越安全；③若桥梁的设计方案中的温度应力值与实际结果偏差较大，则可以借鉴在此领域领先的其他国家的标准；④依据计算合理设置横向预应力筋，并保证其张拉应力。 1.5 翼缘板根部的纵向裂缝 翼缘板根部的纵向裂缝特点是集中出现在上翼缘和腹板的交界处，先是从桥纵向拓展，后来引起了腹剪斜裂缝。 翼缘板根部纵向裂缝产生的原因由于局部的抗力不足或者是砼收缩。是因为腹板和上翼缘的交汇处产生了比较大的拉力，属于“框架效应”；在浇筑砼时，由于粗细骨料的严重分离，从而产生了很大的砼收缩。 预防方法：①为降低砼塑性的收缩性，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处应当采用分层浇筑的方式更为适当。②严格依据规范施工进行，使两侧腹板成型尺寸和砼质量的误差能够控制在允许范围内；③严格控制并预防偏载现象的发生。 1.6 翼缘板底面的横向裂缝 翼缘板底面的横向裂缝的特点大部分集中在负弯矩相较大的墩顶1/3跨部位的翼缘板底面，少部分集中在跨中的翼缘板底面，越往支点越密集；呈横桥向发张，和连续箱梁中心线垂直。 翼缘板底面的横向裂缝产生的原因是其截面的抵抗弯矩不足。导致其原因有：①翼缘板的纵向应力计算的结果比较不安全；②没有考虑到剪力滞的作用，该裂缝经常在支点的1/3跨径周围，截面是越靠近支点越严重，裂缝的出现大部分是从翼缘板下缘开始的；③外面的受重较大；④温度的变形、砼收缩和不匀称的沉降。 预防方法：①可以接受允许结构由于温度变化、砼收缩和不均匀沉降引起的一定的变形，但不能产生偏大的约束应力。②必须确保控制施工的临时荷载不超载；③依据计算结果，合理设置墩顶区域的纵向钢筋的相关事宜；④选择合理的计算模型，特别是要详细考虑剪力滞计算中有效宽度和剪滞系数的取值等有关问题。 1.7 预应力张拉槽口处外侧腹板的裂缝 表现的特点则是集中在预应力张拉槽口处的外侧腹板，沿着竖向扩展到翼缘板和其底板。 预应力张拉槽口处外侧腹板裂缝产生的原因是局部的应力非常大。因为张拉的槽口锚固束所产生的局部应力非常大，导致通长束在槽口处的压应力变小；由于是张拉的需要大，槽口处腹板的箍筋可能会被切断；加强钢筋的配筋量在张拉槽口沿腹板纵向局部的分配太少；张拉槽口的间距太小。 2 预防方法 ①选用合理的张拉顺序，以减小局部应力的超载现象的发生；②选用高效的构造措施：加密、加大槽口附近箍筋直径并采用闭合筋；加厚槽口处一定范围内腹板的厚度；加大张拉槽口沿腹板纵向的钢筋配筋量；用型钢局部加强槽口性能；③依据不同工况，验算槽口局部应力是否在要求范围内。 3 结论 预应力混凝土箱梁裂缝的形成是由于多种的因素综合而成的结果，比较复杂。但是总结起来有三个主要的原因：①由于像温度的影响、剪力滞作用和三向应力的计算理论的不完善。②实际情况与模型的计算和设计勘测的结果相差很大，像是温度应力与基础的不均匀下沉。③施工的不合理规范，例如像混凝土的配比问题、钢筋的位置偏差、预应力的损失等等一系列问题。总而言之，只要把好的设计、好的监理好的施工方案及好的管理综合的运用到一起，就可以有效的控制和解决预应力混凝土连续箱梁的裂缝问题。 参考文献： [1]李海军，李军.连续梁桥预应力箱梁腹板裂缝成因浅析[J].华东公路，2000，6. [2]陆洲导，陈永秀.某钢筋混凝土变截面连续箱梁桥腹板裂缝原因分析及处理方法[J].工业建筑，2002，32. [3]周国详，张晓东.预应力箱梁外侧腹板张拉槽口裂缝分析及预防措施[J].铁道建筑，2002，6. [4]斯世华，马文彬，占江华.预应力砼连续箱梁裂缝成因及其预防措施[J].交通科技，2000，10. [5]李江山.預应力连续箱梁设计应注意的问题[J].公路，2002，2. |
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