谈钢筋混凝土连续箱梁桥裂缝成因及解决措施

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1、谈钢筋混凝土连续箱梁桥裂缝成因及解决措施：随着交通基础建设及运输业的迅猛发展，在公路桥梁设施的使用过程中，由于交通量急剧增加，车辆的行使速度和车辆轴重的增长，同时因自然环境，施工工艺等原因，公路的病害也存在不少，针对这一点，本文重点研究了砼结构裂缝的成因及控制措施。简要介绍了该桥静栽试验的主要结果。　　关键词：桥梁；连续箱粱；裂缝；静载试验　　Abstract:ent,andtheuseofthehighetimebecausethenaturalenvironment,theconstructiontechnologyandotherreaso

2、ns,thediseaseofhighany,invieeasures.Brieflyintroducedthebridgeofthemainresultsofthestaticplantedtest.　　Keys;Crack;Staticloadtest　　　　　　:TU528.571：A：　　前言：　　随着我国交通事业蓬勃发展、高速公路建设的不断完善、国内高速公路X的形成，使得高速公路承担起了主要的交通运输任务、经济的飞速发展带动了整个交通运输业的繁荣，在高速公路上涌现出大量大型、重型车辆，这些加速了高速公路路桥严重破损、承载能力下降。因此，

3、对路桥结构的维修、加固和补强的研究及应用，是目前和今后面临的主要任务。　　钢筋砼连续箱梁具有建筑高度低、造型美观、承载能力高、造价低和施工方法简单等优点，因此，在高速公路跨线桥中应用十分广泛。但由于种种原因，裂缝现象十分普遍。　　某桥上部构造采用20m+26m+20m钢筋砼连续箱梁，砼强度等级为C4O，桥宽l1.49m，其横截面见图1。箱梁施工采用支架现浇，目前，已完成箱梁浇筑、支架拆除及护栏浇筑等。检查发现箱梁正弯矩区的底板、腹板及翼板出现多条裂缝。　　　　图1某桥横截面(单位：cm)　　1裂缝现象　　1.1裂缝描述(见图2)　　　　图2上游侧

4、裂缝示意图　　1.2裂缝特征　　腹板裂缝具有如下特征：①裂缝间距为0.8～1.6m；②裂缝宽度为0.08～0.3mm，个别缝宽达0.8mm；③裂缝基本垂直于跨径方向；④跨中附近正弯矩区裂缝深入底板，并与底板底面裂缝相连；⑤其余裂缝均起于底板或距底板一定距离处；⑥底板范围内的裂缝宽度均小于腹板上裂缝。　　2裂缝分析　　2.1基岩约束效应　　腹板及顶板是在底板浇筑完毕14d后才施工的，由于底板砼已经完成了早期收缩与徐变，不再参与腹板砼的变形，即形成了基岩约束效应。根据文献，估算基岩约束效应产生的最大水平应力达3.70MPa＞[Rf]。计算公式如下：　

5、　　　　　　　式中：为上层砼浇筑体弹性模量；为砼线膨胀系数，取1.0×10-5；T为温差，取20℃，包括砼收缩引起的当量温差；为砼泊松比，取0.167；L为砼浇筑体长度；为基础水平阻力系数，由于浇筑间隔期达14d，故取1.5N／mm3；H为砼浇筑体高度。　　如果r超过同期砼抗拉强度，腹板砼便会开裂。r最大值在跨中附近，所以跨中产生第一批裂缝，把一块板分成两块。分块后的板中又会产生水平拉应力，但由于板长为原来的一半，因而减小。如果小于砼抗拉强度，则不再产生裂缝；否则，还会出现第二批、第三批裂缝，直至板中水平拉应力小于砼抗拉强度时才趋于稳定。　　基岩

6、约束效应是产生腹板裂缝的主要原因，因此，除跨中附近正弯矩区裂缝深入底板外，其余裂缝均起于底板或距底板一定距离处。跨中附近为正弯矩区，裂缝具有向底板扩展的趋势，因此，底板范围内的裂缝宽度均小于腹板上裂缝。　　2.2施工工艺原因　　该桥砼施工采用泵送工艺，分2次进行浇筑，第一次浇底板，第二次浇腹板及顶板；先浇第三跨，再浇第二、第一跨。正确的施工工艺应为：先浇底板及部分腹板，然后再浇其余腹板及顶板；每次浇筑时，应先浇第二跨，再依次向边跨浇筑。采取这种对称的施工方法可减小基岩约束效应，减少裂缝产生。　　2.3砼配合比原因　　该桥采用的砼强度等级为C4O，

7、配合比为水：水泥：砂：碎石一195：450：661：1174，14d砼强度最低达40MPa，28d砼强度最低达50MPa。水泥用量偏大，水化热温升增高，增加裂缝产生的可能。　　3裂缝控制　　裂缝控制的关键是防患于未然，首先应尽量避免有害裂缝的产生，如果产生了有害裂缝，应采取措施将裂缝的有害程度控制在允许范围内。对于该桥，可采取以下主要措施：　　1)增加水平构造配筋，提高抗裂性能。尽可能采用小直径、小间距配筋，钢筋直径8～14mm、间距1O0～150mm较合理。　　2)严格控制砼原材料的质量和技术标准，采取“精料方针”，尽可能减少粗、细骨料的含泥量

8、。　　3)对砼集料配比应作细致分析，强度等级与水化热及收缩有矛盾，应根据工程条件选择最优方案。　　4)采用2次振捣技术，增加砼密实度，减