混凝土箱梁裂缝分析

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1、混凝土箱梁裂缝分析【摘要】混凝土箱梁结构由其良好的受力性能、美观实用的结构线形已广泛的应用于桥梁工程当中。木文针对沪宁线新兴塘人桥实际情况，并综合国内许多关于混凝土箱梁的裂缝资料，详细分析了混凝土箱梁的裂缝成因，在此基础上提出了预防混凝土箱梁生成裂缝的措施。【关键词】混凝土箱梁、裂缝、分析、防治中图分类号：TU37文献标识码：A1简介箱梁由于其良好的受力特性广泛的应用于桥梁工程中，它适用于各种桥梁体系，如正负弯矩交替出现的连续梁、拱桥、刚架桥、斜拉桥等，也可以适用于主要承受负弯矩的悬臂梁、T型刚构桥等桥型。近几年來，随着国内桥梁

2、建设的人规模进行，混凝土箱梁出现了不少问题，其中最为严重的就是混凝土箱梁的开裂问题，这一问题引起了许多学者的关注，并在这方面进行了大量的研究。本文综合国内许多关于混凝土箱梁的裂缝资料，详细分析了混凝土箱梁的裂缝成因，并在此基础上提出了预防混凝土箱梁裂缝发生的措施。2混凝土箱梁裂缝的成因分析2.1混凝土箱梁设计理论不完善现代箱形梁随着施工技术的进步及高强材料应用的发展，多采用薄壁倒梯形，宽悬臂板多向预应力的单箱单室或多箱单室发展，现行钢筋'混凝土箱形梁的设计沿用了对矩形梁和T型梁长期使用的线弹性理论分析其内力和应力，然后按极限状态

3、法确定其承载力的抗裂性的方法。采用现行的设计方法并不能保证结构的可靠性，沪宁高速新兴塘大桥箱梁梁体出现较多明显裂缝，通过对裂缝原因进行分析，发现其与混凝土箱形梁的特性认识不足是有关的，曲线混凝土箱形梁按现行的设计方法设计更显不足，很明显采用现设计方法不能考虑弯扭、轴向的作用的耦合特征。设计理论的不完善是混凝土箱梁裂缝问题比较严重的一个主要因素，主要表现为由于荷载而引起的裂缝。2.2由于荷载而引起的裂缝箱梁截面在荷载的作用下会产生四种典型的变形类型：纵向弯曲、横向弯曲、扭转和扭转变形（畸变），对应的在箱梁的顶板、底板、腹板以及横隔

4、板分别产生应力。这些因素是往往是导致混凝土箱梁裂缝发生的主要因素，根据实际情况来看，裂缝•般分为如下几种：2.2.1独柱墩箱梁顶板支点负弯矩区出现呈45o角的斜裂缝；2.2.2双柱墩箱梁顶板支点负弯矩区出现较多的横桥向裂缝，分布较广；2.2.3箱梁底板正弯矩区的横向裂缝，裂缝的长度为；2.2.4腹板裂缝较小，一般呈竖向并向底板开展。2.3收缩引起的裂缝在实际T程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土休积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。施工中，由于混凝土浇筑、

5、振捣不良或者钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现，也应该高度重视。3混凝土箱梁裂缝预防措施3.1设计理论方面混凝土箱形梁设计理论明显滞后于使用，主要表现为：3.1.1箱形梁（单室、多室、直线、曲线）受力特性计算模型，该模型应能反映箱形梁拉压弯曲、扭转、翘曲、畸变特征，并方便工程计算，以利设计人员使用，而且数据准备工作量小；3.1.2建立用于配筋计算的混凝土箱形截向构件、正截向承载力计算模型，主要应考虑剪力滞引起有效冀缘宽度的确定问题；3

6、.1.3建立用于配筋计算混凝土箱形截面斜截面抗剪承载力计算模型，现有T型、矩形斜截面抗剪计算模型多为半经验半理论公式，且经验成份居多，是否能套用应依据试验研究和理论分析；3.1.4箱梁特别是多室箱梁的抗拉计算明显不同于T型或矩形梁，如在开裂阶段如何建立剪切中心等，必须全面考虑箱形梁截面本身的构造特征。3.2设计方面3.2.1选择合适的桥梁体系3.2.2进行空I'可结构分析3.2.3应加强桥梁构造设计3.3施工方面3.3.1干缩裂缝及预防主要预防措施：3.3.1.1选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用

7、量。3.3.1.2混凝土的干缩受水灰比的影响较人，水灰比越大干缩越人，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比，同时掺加合适的减水剂。3.3.1.3严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。3.3.1.4加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。3.3.1.5在混凝土结构中设置合适的收缩缝。3.3.2塑性收缩裂缝及预防：3.3.2.1选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。3.3.2.2严格控制水灰比，掺

8、入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。3.3.2.3浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透，振捣中要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。3.3.2.4及时覆盖槊料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂