连续箱梁裂缝问题探讨

连续箱梁裂缝问题探讨

摘要：混凝土箱梁桥随着使用时间的延续，会出现不同性质的裂缝，这些裂缝如果处理不当,将给结构物的强度、刚度带来一定的危害甚至影响使用寿命。鉴于此，本文笔者对连续箱梁裂缝的原因及其措施进行探讨。

关键词：连续箱梁；裂缝；问题；措施

abstract: the concrete box girder bridge with use the continuation of time, there will be different nature of the fracture, the cracks, if not handled properly, will give the structures of the strength, stiffness brings certain harm even affect service life. in view of this, this article the author of continuous box girder crack reason and measures are discussed.

keywords: continuous box; crack; problem; measures

中图分类号： tv3 文献标识码： a 文章编号： 一、连续箱梁裂缝产生的原因 1、设计因素

箱梁的受力状况远远不像t梁那么简单，箱梁中肋板是主要受力构件，虽然与箱梁顶板、底板钢筋连成整体，但其受力情况存在以下几方面不同：

1)t型梁承受荷载时，梁格、主梁共同受力，实际受力情况与假

设相近。箱梁承受荷载时，肋与肋之间因箱梁顶底板的作用，力的传递变化很大，顶板、底板以及肋板承受的荷载不仅有弯矩、剪力，而且还有扭矩。2)t型梁结构简单，每一单梁均设一支座，横向荷载影响小。而连续箱梁前后跨的荷载对箱梁顶板、底板及肋板的受力状态既有纵向影响又有横向影响。在对称纵向弯曲荷载作用下，如果箱梁翼板具有初等弯曲理论所假定的无限抗剪刚度(即平截面假定)的话，则翼板中所产生的纵向应力沿板宽将是均匀的。然而在大多数情况下，特别是对于翼板较宽的箱梁来说，由于翼板中的剪切变形导致纵向应力沿板宽方向是不均匀分布的，其间存在着传力的滞后现象，它与初等梁理论所表现的应力之间的差异，称为剪力滞效应。也就是说，在弯曲荷载作用下，腹板附近翼板中的实际应力比初等梁理论应力大。

一般而言，由剪力滞效应产生箱梁翼板横向裂缝，大部缝均在离支点1/3跨径范围内出现，越靠近支点的截面越严重，裂缝出现均从翼板下缘开始。随着交通量的迅速增加，箱梁的宽度越来越宽，宽跨比有的接近1，特别是互通立交区的桥梁有的大于1，此时箱梁的受力分析，如果再按杆件结构来假设，计算结果与实际受力状态将相差甚远。 2、施工因素

1）对设计图纸的认识不足

施工人员对结构受力理解不够，对设计图纸中的受力钢筋、重要构造钢筋等不重视，施工中不按照设计图纸放置，钢筋起不到应

有的效果-当钢筋和钢绞线冲突时，不按规定调整钢筋位置，却自行调整钢绞线位置，对钢绞线张拉顺序不注意，为了施工方便张拉钢绞线，因为抢工期强度达不到设计要求时便开始张拉等。都会产生裂缝对箱梁结构受力产生很大影响。 2）对施工工序的控制不严

现场施工人员对每道工序控制不严格，累计到成桥时往往会对连续箱梁产生很大后果，主要表现在：①忽视连续箱梁预应力钢束的定位钢筋、防绷钢筋的重要性，误认为是构造筋，随意性较大，导致钢束张拉时变位较大，严重影响了箱梁的质量，甚至引发重大质量事故。②连续箱梁拆除支架顺序不合理，产生过大的瞬时荷载，对结构产生不利影响。③连续箱梁现浇支架地基强度不够，预压重量不够及支架本身强度差等引起支架下沉，也常使箱梁产生先天性裂缝。④施工管理不当，对混凝土配合比没掌握好，对建筑材料质量把关不严，也会促使箱梁的整体强度下降。⑤施工顺序衔接不当，施工过程中养护用水进入箱内，拆架前又未将箱内积水全部排除，通气孔未打开，在积水对箱梁产生额外荷载和温度力共同作用下，连续箱梁在一些难以想象的部位产生裂缝或导致铺装层破坏。⑥对成品的养护不到位，例如夏季温度高养护洒水不及时覆盖不及时，大方量桥顶板浇注过程中被雨淋水泥浆冲走，均会导致裂缝的产生桥梁强度的降低。 3、结构变形因素

由于现浇连续箱梁的体积较大,大量的水化热聚积在梁体内部

而不易散发,导致内部温度急剧上升,而连续箱梁梁体表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使梁体表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,梁体表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在桥梁浇筑的中后期。连续箱梁的温度裂缝的走向多平行于短边。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。

二、防止连续箱梁裂缝的措施

一般认为宽度小于0.15～0.2mm(规范容许的钢筋混凝土构件)、无发展的、无水流动的裂缝是可以愈合的。造成连续箱梁开裂的原因有很多，一般引起裂缝的机理归结为单一原因的情况是极少的，上述每一种原因当单独考虑时只产生较小的、在允许限度内的应力或超应力。然而，如果几种应力叠加就可能超过构件的承载能力，导致裂缝的出现，设计和施工中应当加以重视。 1、加强设计

设计预应力钢筋混凝土箱梁时应借助有限元分析软件进行全面、 细致的空间分析，以全面了解桥梁的受力情况，合理配置钢筋， 确保预应力钢筋混凝土箱梁的拉应力和剪应力主要由钢筋承担。在选用混凝土材料时,针对连续箱梁工程现状,应使用水化热较低的硅酸盐水泥,不应使用水化热较高的水泥。必须选用材质坚硬、干净的中粗砂;粗骨料的最大粒径、级配、强度均要满足规范要求,并要严格控制含泥量。

2、进行优化施工

现场施工中，应尽量改善骨料级配、掺加活性剂、外加剂等方法减少水泥用量，以降低混凝土的水化热温度；同时，采用措施降低混凝土的浇筑温度，如：降低骨料温度、加冰水、夜间较低温度时浇筑混凝土，冬季施工要严格按照当地的实际情况采取冬季施工措施保证材料中不含冻块。

1）优化施工方法；在浇筑时减少浇筑厚度，加快混凝土散热速度，如选用钢模，分层浇筑等；在白天日照气温较高时，混凝土用料要遮盖，冬季温度较低时注意保温。2）设支架宜采用标准化、刚度大、通用化的构件拼装，并应严格按照施工技术规范要求进行。尽量避免因施工产生先天裂缝。3）连续箱梁混凝土的浇筑应从正弯矩的地方开始向负弯矩的地方合龙，以预防和减少裂缝的产生，即从跨中向两端支点进行；同时，应尽可能一次浇筑完成，梁身较高时，也可分2次或3次浇筑，梁身较低时，宜先底部及腹部根部，其次腹板，最后浇筑顶板及翼板。 3、降低温度带来不良影响

首先应尽量选用低热或中热水泥,降低水灰比,改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。其次是改善混凝土的搅拌加工工艺,采取措施降低混凝土浇筑时温度,在混凝土中掺加一定量的具有减水、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。连续箱梁结构尺寸较大,温度应力也大,因此要合理安排施工工序,分

层、分块浇筑,以利于散热,减小约束,在梁体内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差,加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。

为了确保满足桥梁结构的使用功能，对于连续梁桥的裂缝问题应当引起足够的重视，在设计和施工过程中对于较易产生裂缝的环节应当认真分析，采取优化措施尽量减少裂缝的产生，保证结构的整体性，提高结构的承载力。 参考文献：

[1]张红,刘剑.预应力混凝土连续箱梁裂缝施工阶段的防治[j].吉林交通科技,2006(1)

[2]杨旭光.预应力混凝土连续箱梁裂缝病害分析[j].交通标准化,2009(5)