连续箱梁顶板裂缝成因分析研究_罗阳青

《连续箱梁顶板裂缝成因分析研究_罗阳青》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第1期湖南交通科技Vol．38No．12012年3月HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYMar．2012文章编号:1008-844X(2012)01-0063-04连续箱梁顶板裂缝成因分析研究罗阳青，杜召华，蒋鑫，张振(湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015)摘要:顶板裂缝是箱梁较常见的病害。为判断裂缝成因，采用MIDAS建模，对箱梁分阶段浇筑进行有限元水化热仿真分析。结果表明:箱梁室内顶板下表面温度裂缝指数介于0.4～0．8之间，上表面温度裂缝指数介于0

2、．9～1．4之间，出现裂缝的概率相当大，仿真分析出现裂缝概率大区域和现场检测已出现裂缝区域高度一致。箱梁顶板开裂主要受混凝土入模温度、环境温度及水泥水化热大小影响，因此薄壁小箱室在施工方案制定时需考虑此类因素。关键词:箱梁裂缝;水化热;温度裂缝指数;拉应力比+中图分类号:U445．71文献标识码:B混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素，其中混凝土水化热引起的温度裂缝在施工中占相当大比例。温度裂缝控制在大体积混凝土施工中逐渐得到的重视，对其裂缝特点、

3、性质、原因、仿真计算及预防处理措施均有较全面讨论及建［1～4］［5］议。现行施工规范对大体积混凝土施工也重点强调:要求混凝土内外温差不宜超过25℃。在工作实践中发现薄壁箱梁顶板在施工中出现大面积裂缝，为了解裂缝成因，本文选择较典型箱梁裂缝进行水化热分析。1工程背景某桥型布置为预应力T梁+连续箱梁(24m+45m+37m)+预应力T梁，全长1512m。连续箱梁采用单箱三室变截面(结构尺寸见图1)，跨中和图1箱梁结构尺寸图(单位:cm)边支点处梁高1．8m，墩顶处梁高2．8m，腹板厚0.65m，顶板厚0．28m

4、，跨中和边支点处底板厚1)5～6号墩箱梁顶板裂缝左端少，平均间距0.22m，5号、8号墩顶处底板厚0．42m，6号、7号2．5m;右端多，平均间距0．8m。墩顶处底板厚0．42m。主梁按全预应力构件设计，2)6～7号墩箱梁顶板裂缝密集发育，基本上［6］材料:C50;设计荷载:公路—Ⅰ级。为顶板通长裂缝，长度3．4m，平均间距0．8m。1．1裂缝特征3)7～8号墩箱顶板梁裂缝右端少，平均间距5号～8号墩右幅箱梁顶板，共发现324条裂2．5m;左端多，平均间距0．8m。缝，其中横向315条，占97%;斜向7条，

5、纵向2条，4)顶板裂缝从腹板侧开始发育，50%为箱室横占3%。通长裂缝164条，占50%，部分裂缝贯通顶向通长。板(渗水见图2)。裂缝长度在0．4～3．4m之间，宽5)箱梁腹板及底板未发现明显裂缝(材料及施度在0．05～0．30mm之间。其特征如下:工工艺同顶板)。收稿日期:2011-08-20作者简介:罗阳青(1974-)，男，工程师，主要从事桥梁检测。64湖南交通科技38卷资料符合规范要求，但未做水化热绝热性能试验及混凝土入模温度测试。箱梁浇筑时各工地水泥需求量相当大，水泥出窑即通过散装罐车运往工地，到

6、工地时水泥温度较高，手触发烫。4)满堂支架。箱梁采用满堂支架施工，顶板浇筑时，底板及腹板未张拉，满堂支架未拆除。支架基础现浇12cm混凝土，未发现明显沉降及开裂。2水化热分析2．1数据准备该桥箱梁混凝土浇筑时未进行水化热实测及混图2箱梁内渗水现状凝土力学参数资料不全，根据使用原材料出厂地一致及混凝土配合比相似情况，仿真分析数据采用相1．2施工情况［7］邻标段箱梁实测数值如表1、表2。1)浇筑。原设计为悬浇，后改为满堂支架施工，浇筑方向为两端往中间，即5号墩往6号墩方表1箱梁混凝土力学参数向，8号墩往7号墩方

7、向。分两次浇筑:先底腹板，加载龄期/抗压强度/抗拉强度/弹性模量/dMPaMPa4再顶板，间隔18d。底腹板为2011年4月29日浇(10MPa)筑完毕，顶板为2011年5月17日22时起浇筑，次331．72．102．21日8时浇筑完毕，连续作业时间为10h。543．12．582．45749．52．832．882)养护。5月18日气温为20℃～30℃，养护1451．43．093．01时气温较高，且未及时覆盖土工布养生，混凝土终凝2860．93．253．25时顶板上表面开始出现微裂缝。注:力学参数为相邻箱梁标

8、段实测数值，轴心抗拉强度根据抗3)材料。施工单位提供混凝土强度、坍落度等压强度换算而得。表2箱梁温度测试成果箱梁部位环境温度/℃入模温度/℃达峰值时间/h持续时间/h最高温度/℃温升/℃底板18．023．024876．053．0上游侧腹板18．021．822677．455．6右幅下游侧腹板18．025．618675．149．5横隔板18．024．416459．034．6底板8．013．830865．551．7上游