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1、桥梁盖梁裂缝原因分析及处理方法中国二十冶集团有限公司王湫王瑜摘要：本文以某高速公路特大桥为例，阐述了桥梁盖梁裂缝发生的原因与处理方法，为以后类似的工程提供参考。关键词：大桥、盖梁裂缝、原因分析、处理方法1、工程概述某高速公路一座特大桥，桥梁全长1014.04m，该桥位于R=3003.284m的平曲线上，内、外侧平曲线由空心板悬臂长度的变化来形成。纵向布置为23×20+1×30+4×37.5+1×30+17×20m；横向布置为2×[0.5m（护栏）＋11.0m（行车道）＋1.0m（护栏）＋0.5m（分
2、隔带）]，桥面全宽26.0m，桥面净宽2×11.0m，分左右两幅，桥面设单向2％的横坡。设计荷载为汽车－超20级、挂车－120。上部结构采用C50预应力混凝土空心板。桥面设10cm厚C25水泥混凝土与6cm厚沥青混凝土。桥面连续，桥台处设有SG-40型伸缩缝。铰缝、防撞墙采用C25混凝土。下部结构采用桩柱式（3柱）墩台、钻孔灌注桩基础。墩台帽、立柱采用C30混凝土、桩基础均采用C25混凝土，护坡采用7.5#浆砌片石。2、23#、29#墩盖梁裂缝在竣工验收前对全线的桥梁进行的定期检查中，发现23#、2
3、9#墩盖梁有不同程度的裂缝。盖梁侧面均有较长斜向裂缝，多数已贯穿盖梁顶面。其中右幅23#墩有27条裂缝，超限的有7条，最宽1.9mm；左幅23#墩15条裂缝，超限4条，最宽0.73mm；右幅29#墩有13条裂缝，超限4条，最宽3mm；左幅29#墩有8条裂缝，没有超限。需对桥梁裂缝成因进行分析并进行修补。裂缝照片见图1。(照片1）R23#盖梁开裂(照片2）R23#盖梁开裂(照片3）R29#盖梁大面积开裂破损（杭州侧）(照片4）R29#盖梁砼严重开裂(浦东侧)3、裂缝原因分析3.1裂缝的类型及发生原因针
4、对裂缝问题，一方面立刻组织技术人员到现场对整个大桥逐桩进行排查，对提出的问题进行现场确认，同时组织人员调阅存档的施工原始记录，查阅相关资料，与当时的项目部施工人员进行讨论，分析可能导致盖梁裂缝的原因有如下几种：盖梁较浅的竖向表面短细裂缝一般是由于温差与混凝土收缩引起的,这种裂缝呈中间大两头逐渐变小趋势;宽度较大的竖向深层裂缝是由于局部应力集中造成的竖向劈裂,这种裂缝一般由盖梁顶部向下发展,裂缝宽度呈上头大下头逐渐变小趋势。盖梁最大拉应力位于桥墩顶处上缘,所以盖梁墩顶处上缘沿纵向裂缝与承受的作用力有关
5、,为受力裂缝。盖梁上缘其它部位拉应力处于较低的水平,因此此类裂缝不是受力裂缝,是由于温差与混凝土收缩引起的。此外,在帽梁端头由于受雨水与大气的影响,使钢筋局部锈蚀,而使混凝土产生一些有规则与无规则裂缝,进而腐蚀粉化影响梁的使用寿命。1）砼收缩引起的裂缝；混凝土自身特性是产生裂缝的重要因素。由于混凝土的物理、化学性质决定了早期收缩将导致表面裂缝的发生。进入硬化阶段,由于桥墩盖梁混凝土体积较大,水化热将使内外产生温差效应,这是导致盖梁竖向裂缝产生的一个重要原因。由于养护不及时，不到位也会使砼发生自身收缩
6、，使盖梁发生裂缝。2)材料与外界环境温度的影响。水泥的成分变化及各种外加剂如早强剂、减水剂的使用,以及由于外界环境的变化与影响,有害离子与混凝土骨料之间的反应,更容易造成混凝土的开裂。砼浇筑后，水泥水化放热，砼温度先升高，然后降低，温度降低过程伴随体积收缩（热胀冷缩）。3)设计方面原因。由于设计规范对桥墩顶帽局部受力没有明确的变形裂缝规定,混凝土开裂问题尚未成为设计控制指标,并且大多数设计单位普遍采用标准图,盖梁顶面配筋数量不足，导致盖梁出现裂缝。4)施工工艺质量引起的裂缝施工质量控制不严,标高控制
7、不严,出现支座不平顺现象,导致桥墩顶帽受力不均,将加剧竖向裂缝的发展。5)荷载作用产生的裂缝在长期运营外力作用下,混凝土的徐变将导致混凝土的力学性能下降,裂缝的发生与发展也是可能的。外部荷载的低周长期作用将导致混凝土材料的低周疲劳条件下抗拉强度的降低,裂缝更容易发生。3.2分析本工程裂缝发生的具体原因通过查阅施工原始记录，23#墩~29#墩为现浇箱梁，长度为210m，19#墩~23#墩为四跨一联先简支后连续空心板，长度为80m，29#墩~35#墩为6跨一联先简支后连续空心板，长度为120m，19#墩
8、与35#墩处设置QMF80型异型钢伸缩缝，23#墩与29#墩处设置D160型型钢伸缩缝。出现裂缝的23#与29#盖梁位于空心板与现浇箱梁交接处，由于空心板侧与现浇箱梁侧盖梁高度不一，且考虑现浇箱梁侧施工工作面，此处盖梁分两次浇筑砼，第一次浇筑到现浇箱梁施工高度，待现浇箱梁全部施工完成后再浇筑空心板侧剩余盖梁砼，23#墩与29#墩第一次浇筑盖梁截面尺寸为：170cm×130cm(宽×高)，上下主筋是Φ25二级钢筋，箍筋为Φ10一级钢筋；第二次浇筑盖梁截面尺寸为：59cm
