预应力连续梁底板混凝土开裂事故原因分析及处理

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1、预应力连续梁底板混凝土开裂事故原因分析及处理　　摘要：通过对某桥主桥125m跨连续箱梁跨中底板混凝土开裂的经过、原因分析，以及修复加固方案设计和实施的资料搜集，总结质量缺陷原因，用以指导后续类似桥梁在图纸审核、现场施工。该桥竣工后经静载试验表明：实测应变值和挠度值均小于计算值，结构受力状态良好，说明梁体的修复加固满足使用要求。　　关键词：连续梁；开裂；分析；加固　　Abstract:throughtheanalysisofthecausesof,onabridgeof125mspancontinuo

2、usboxgirdermid-spanbottomslabcrackofconcrete,andtherepairandreinforcementdesignandimplementationofdatacollection,summaryofthecausesofqualitydefects,toguidethesubsequentsimilarbridgesinthedrawingreview,construction.Afterthecompletionofthebridgebystaticl

3、oadtestsshowthat:themeasuredstrainanddeflectionvalueswerelessthanthecalculatedvalue,forcestructureisingoodcondition,theinstructionstorepairthebeamreinforcementtomeettheuserequirements.Keywords:continuousbeam;crack;analysis;reinforcement中图分类号：U448.35文献标

4、识码：A文章编号：2095-2104（2013）　　1工程概况　　新建环城高速公路一座特大型桥梁，跨越Ⅲ级通航水道主河槽。主桥上部结构设计为（75+125+75）m变截面预应力混凝土连续箱梁，左右幅分离，按双向四车道标准设计，采用挂篮悬浇施工。每幅桥面行车道净宽11.2m，设计荷载：汽车超－20，挂车－120。　　2事故经过　　该大桥合龙顺序为先边跨后中跨，中跨合龙段施工后，混凝土龄期达到11d，试件抗压强度56.3MPa（设计混凝土标号C50），开始张拉中跨底板预应力钢束，张拉顺序为先长后短，对称

5、张拉。原设计跨中合龙段纵向底板钢束共37束，每束为12Φj15.24高强度低松弛钢绞线（标准强度Rb＝1860MPa）和OVM大吨位群锚，每束锚下控制张拉力2340KN，见图1：　　　　图1主桥中跨底板预应力束布置图　　2.1当张拉到第31束时，听到梁体有异常响声，经检查后，发现用于浇筑合龙段的吊架底模纵梁和横梁变形，合龙段（20#块）及两侧的19#、18#块箱梁底板呈弧面下挠，底板混凝土沿纵向严重开裂，底板钢束以下的钢筋混凝土剥离，纵向裂缝最大宽度达2.7mm，裂缝间距20～40cm不等，裂缝影响

6、到18#断面，总长度约18m。当时张拉工作立即停止，考虑安全和减少跨中的径向力，逐根放松了5束长束（B9），并安排专人观测箱梁的挠度变化。　　2.2箱梁底板破损程度检查　　　　在18#、19#梁底安装吊架，降低合龙段（20#段）的底模，有关技术人员对底板破损程度进行认真检查，采用放大镜读取裂缝宽度，用橡皮锤锤击底板，根据发声的不同，确定凿除底板混凝土的范围。检查结果表明，19#、20#梁段底板下缘混凝土严重破坏，其破坏特点为：预应力管道下挠，底板下缘包裹预应力管道的下层混凝土与上层混凝土分离，呈层状

7、撕裂。在齿板处只是混凝土保护层剥落，损伤轻微。18#块纵向裂缝已延伸至18断面，但裂缝宽度越来越小，离18断面1.4m处的裂缝宽度小于0.02mm，经锤击表明18#块箱梁底板2/5的范围可以保留。　　2.3事后，技术人员查阅了现场的张拉记录，根据已经张拉的第30束记录，钢束实测引伸量与计算伸长量差值满足规范±6％的要求。同时，对18#、19#、20#梁段混凝土强度进行回弹，结果表明：18#、19#梁段混凝土平均强度为48.7MPa，略低于设计强度；20#梁段混凝土强度为44.9MPa（龄期19d）。

8、　　3原因分析　　经过召集相关单位和专家对本次事故的发生和技术处理进行分析讨论，主要分析结果如下：　　3.1底板布束过多过密，且均布在底板上，长束又集中于底板中轴线附近（按受力要求，底板束应尽可能靠近腹板），而且总预应力储备偏大。设计单位因此重新进行计算，根据计算结果（见表1），箱梁预应力底板束从原设计的37束，减少至28束，且每束的张拉力从2340KN降低至2190KN。总张拉力减少29％时，在使用阶段附加组合作用下，跨中截面下缘混凝土最小压应力为1.2MPa。