连续箱梁底板顶板崩裂成因研究及处理

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1、连续箱梁底板顶板崩裂成因研究及处理摘要：文章以某工程预应力砼变截面连续箱梁顶板、底板砼崩裂为例，对该类缺陷的形成原因进行分析，并对处理方法与结果进行探讨，可为今后类似桥梁的设计、施工提供借鉴。关键词：连续箱梁；砼崩裂；原因分析；处理中图分类号：U448.213文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）20-0134-04近年来，随着交通工程建设项目的增多，预应力砼变截面连续箱梁以施工方便、结构刚度大、跨度大、变形小、行车舒适、造价低等优点越来越多的应用于公路桥梁中。但该类桥梁的施工缺陷也逐渐暴露出来。本文以

2、预应力砼变截面连续箱梁边跨、中跨合龙段施工完成后，由于底板、顶板纵向预应力筋线型欠顺适，预应力筋张拉过程中，合龙段附近节段箱梁底板、顶板分别出现表面砼局部崩裂为例，简述采用放松相关预应力束后，修补崩裂处，重新张拉预应力束的处理措施，处理后经运营期观测达到了预期效果，可为今后类似桥梁的设计、施工提供借鉴。1工程概况某桥梁总长447m,全桥孔径布置为:2×30m+72m+120m+72m+4×30m。主桥采用72m+120m+725m的预应力砼变截面连续箱梁。主桥上部结构变截面连续箱梁根部（中支点）梁高7.0m,跨中梁高3

3、.1m,梁底曲线采用二次抛物线。箱梁采用单箱单室直腹板断面,顶宽12m,底宽6m,悬臂长3m,顶板厚28cm,底板厚32-100cm,腹板厚50-70cm。箱梁设纵、横、竖三向预应力,顶板、底板、腹板纵向预应力钢束采用Φs15.2mm高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860MPa，纵向预应力束锚具采用ZKYM15-19及15型；顶板横向预应力束扁锚体系（BM15-4）配以扁平波纹管成孔；腹板竖向预应力束采用直径32mm的精轧螺纹粗钢筋，JLM32型预应力锚具，预应力管道采用塑料波纹管。箱梁采用C50混凝土。桥型立面

4、图见图1。2底板顶板砼崩裂情况2.14号墩边跨底板顶板砼崩裂主桥4#墩边跨合龙段砼于2009年8月24日浇筑，2009年8月29日砼试块的抗压强度48.9MP，满足达到设计施工图90%张拉的要求，2009年8月30日开始张拉，预应力筋张拉根据设计要求先长束、后短束，张拉顺序为：底板SB5→SB4→SB3→SB2→SB1，顶板ST3→ST2→ST1。在张拉完成后检查发现4#墩边跨底板15#、16#块，顶板17#块砼局部崩裂（见图2）。16#～17#节段顶板下游侧混凝土开裂、脱落，面积约为4m2，在钢绞线破裂处最深达125

5、cm；外露钢筋有明显向下呈现弯曲，混凝土开裂处预应力波纹管也有破裂现象。2.23号墩边跨底板砼崩裂主桥3#墩边跨合拢段砼于2009年8月28日晨浇筑，2009年9月2日砼试块抗压强度达到50.4MPa，满足设计施工图90%张拉的要求，2009年9月13日对3#墩边跨合拢段进行张拉，张拉的顺序跟4#墩边跨合拢段一样。在张拉完成后检查发现3#墩边跨底板16#块上游和下游表面砼出现局部崩裂（见图3、4）。2.3中跨底板砼崩裂主桥中跨合拢段砼于2009年9月26日晨浇筑，2009年10月1日，砼试块5a抗压强度达到46.4MP

6、a，满足设计施工图90%张拉的要求。2009年10月2日开始张拉，采用间隔张拉施工，张拉顺序：第一批底板CB9→CB7→CB6→CB3→CB1，第二批底板CB8→CB5→CB4→CB2，顶板CT1。张拉完后检查发现3#墩底板15#、16#块上游砼局部崩裂（见图4）。3产生的原因分析3.1直接原因5①纵向预应力管道坐标不准确，局部下偏造成预应力束线性不顺，局部凸兀处的钢束在张拉时，产生较大且相对集中的径向力,造成对砼局部应力超过其设计强度而发生破损。在砼破损处随机抽查了波纹管的位置，如在4#墩17＃边跨顶板波纹管外边缘到

7、梁底距离设计12cm，实际检查最小10.2cm，波纹管位置偏差达到1.8cm。②顶、底板上层和下层钢筋间的竖向拉筋间距控制不准确，局部间距过大,当径向力较大时，混凝土会发生抗拉破坏，导致底层钢筋发生向下变形，同时钢筋直径为顶板16mm、底板20mm，刚度较大，其对混凝土保护层有撬板作用，因此导致混凝土保护层大面积拉裂，破坏崩落。3.2管理原因①施工单位质量保证体系不完善，自检不严格，施工人员素质较差、质量意识不强，没有严格按照设计图纸施工，如4#墩边跨底板崩裂位置波纹管横向偏位最大1.7cm，4#墩边跨顶板崩裂位置波纹

8、管横向偏位最大1.8cm，钢筋间距最大偏差4cm。②监理工作不到位，未能履行监理职责，把好质量关；现场监理人员检查不到位，没有对施工工序进行把关和控制，在检查中没有觉察到施工单位没有严格按照设计图纸施工。3.3技术原因在严格按照设计图纸施工的条件下，边跨张拉预应力束前后断面应力值如表1所示，中跨张拉预应力束前后断面应力值如表2所示