预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝分析

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1、预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝分析　　摘要：对预应力混凝土连续箱梁桥顶板、底板和腹板三个不同部位出现的裂缝进行分析，从设计和施工方面得出此类裂缝产生的原因，可为设计和施工提供一定的参考，以尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。最后，从设计和施工方面提出控制三种裂缝产生的一些措施。　　关键词：预应力连续箱梁桥；不同部位；裂缝；措施　　AnalysisoncrackofPCcontinuousboxgirderbridge　　Abstract：Thepaperanalysesthecracksinroof，bottomandwebp

2、lateofprestressedconcretecontinuousboxgirderbridge，andgivesthereasonsofthesekindsofcracksfromthedesignandconstruction，soastoprovidecertainreferencefordesignandconstruction.Somegreaterharmfulcracksmaybeavoidedintheprojects.Finally，somecontrolmeasuresareputforwardfr

3、omthedesignandconstruction.　　Keywords：PCcontinuousboxgirderbridge；thedifferentparts；crack；measures　　预应力混凝土连续箱梁桥由于其自身具有独特的优越性而被广泛应用，但近些年，我国在建和已建的连续箱梁桥出现了各种形式的裂缝，已成为此类桥型的一种通病，对结构的安全性和耐久性产生了极大的危害。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以得到控制和避免的。本文就对箱梁桥不同部位出现裂缝的原因进行阐述，对设计和施工有一定的指导意义

4、。　　一、顶板裂缝　　在预应力混凝土箱梁桥中，顶板横向裂缝较为少见，一般会在墩顶即负弯矩峰值附近出现，是由于弯曲应力过大而造成的。而顶板纵向裂缝则为常见，以下从设计和施工方面论述其产生的原因。　　（一）设计原因　　1.日照正温差作用　　在日照升温作用下，混凝土箱梁顶板下缘会产生很大的横向拉应力。对主跨260m的三跨连续刚构桥计算分析表明，在现行规范规定温度场作用下，跨中顶板下缘会产生3.9Mpa横向拉应力，而支点处顶板下缘则会产生4.9Mpa的横向拉应力，设计中若对此考虑不足，其值会超过混凝土的抗拉强度而引起纵向开裂。　　

5、2.顺桥向永存预应力过大　　在悬臂施工中，若顶板预应力设计过大，轴向长度就会因弹性压缩而缩短，而在与其垂直方向就会因泊松比而产生拉应变。如果此压应力过大，而横向预应力又张拉不及时，则会在结构薄弱截面就会产生纵向裂缝。某工地悬臂施工的刚构桥，在施工到第8块箱梁时，突然在第3块箱梁顶板竖向预应力筋锚盒处混凝土产生崩裂现象，经分析是由于在张拉完纵向预应力后，竖向预应力张拉不及时，同时此处混凝土振捣不密实，在与受压垂直的方向就会产生拉应力而造成纵向开裂。　　（二）施工原因　　合拢段处顶板纵向裂缝，沿合拢段薄弱部位通长分布，拆模后即

6、发现存在。主要是由于温度及收缩作用引起。20～30cm厚的混凝土构件可以在前两天升温20℃，1m厚则可升温60℃，温度升高，则合拢块则会膨胀，但又收到悬臂梁段的约束，顺桥向受压，横桥向受拉。当横桥向拉应力高于缓慢提高的混凝土抗拉强度，则沿纵桥向产生裂缝。　　二、腹板裂缝　　腹板裂缝根据其产生形态可分为斜向裂缝、水平裂缝、竖向裂缝和腹板沿束裂缝四种。实际工程中斜裂缝是出现最多的一种裂缝，包括腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝（见图1），主要分布在L/4、主墩支点附近，与梁轴线成25°～50°开裂，并随时间推移，不断向受压区发展，是比较危

7、险的一种裂缝。水平裂缝多由于对温度影响及计算理论考虑欠佳而造成的；腹板沿束裂缝则是施工时预应力筋位置移动而使保护层厚度达不到设计要求造成的；以下主要分析斜裂缝和竖向裂缝产生的原因。　　图1腹板斜裂缝　　（一）腹板斜向裂缝　　1.设计原因　　腹剪斜裂缝的主要开裂原因多认为支座附近剪力过大，腹板厚度偏薄抗剪能力不足，以及主拉应力方向抗裂安全度不够或者计算方法的问题。有资料表明，空间实体单元计算应力要比平面杆系计算结果大30%左右。　　2.施工原因　　实际张拉过程中纵向和竖向预应力张拉不到位或者松弛，使设计预压应力不足而造成腹板

8、开裂。文献[2]指出采用专用测试千斤顶补张拉（到设计吨位）比按常规张拉工艺锚下预应力值的最大增幅可达18.5%，平均增幅达9.8%。文献[3]指出由于竖向预应力筋回缩及松弛可能使其实际预应力只有设计的3/4左右。由此可见，实际张拉吨位与设计吨位差距是比较大的。　　（二）腹板竖向裂缝　　预应力混凝土桥梁中