现浇连续箱梁腹板裂缝产生原因研究和应对措施

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1、现浇连续箱梁腹板裂缝产生原因研究和应对措施　　摘要:随着高速公路的飞速发展，大跨度、多跨连续的预应力混凝土连续箱梁被广泛的应用于跨河流、跨线路、跨结构物。通过现场实际施工发现，连续箱梁虽然具有施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、抗震能力强、通车平顺性好、造型简洁美观等特点，但是也存在一些不足之处，如混凝土裂缝就是连续梁施工存在的通病。本文就嘉绍跨江通道曹娥江特大桥连续梁施工中腹板出现裂缝的问题，进行原因分析，并提出应对措施。关键词：嘉绍跨江通道曹娥江特大桥连续梁腹板裂缝原因措施中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1工程概况6嘉绍跨江通道曹娥江特大桥全长1381.086m，为双向八车

2、道高速公路桥梁。主桥上部采用（55+3×90+55）m现浇预应力混凝土变截面连续箱梁。变截面连续箱梁采用单箱双室截面，跨中底板中心处梁高2.5m，支点底板中心处梁高5.5m，梁高采用二次抛物线规律变化；单幅箱梁宽20.25m，箱室底宽13.25m，箱梁跨中截面腹板宽55cm，根部截面箱梁腹板宽75cm，在第6、7号节段线性过渡。桥面横坡以箱梁两侧腹板的不等高实现，箱梁底板横向水平。箱梁底板厚度有28cm渐变为主墩根部截面80cm。2连续箱梁施工工艺曹娥江特大桥连续箱梁0#、1#段采用钢管支架现浇法施工,其它节段采用挂篮分段施工，边跨直线段采用钢管桩支架现浇法施工，合龙段临时固结后采用吊篮浇

3、筑施工。合拢段施工顺序为先边跨合拢，再次中跨合拢，最后中跨合拢。混凝土强度达90％以上，进行纵向预应力张拉，然后压浆封锚；横向及竖向预应力束的张拉滞后2个节段进行。3裂缝分析通过实际施工发现，连续箱梁腹板出现的裂缝大致可以分为三类：1、腹板斜裂缝；2、腹板水平裂缝；3、腹板竖向裂缝。上述三种裂缝中以腹板斜裂缝最为常见，水平裂缝和竖向裂缝偶有出现。图1：腹板裂缝分类示意图3.1裂缝产生的位置和尺寸1）腹板水平裂缝出现在腹板与顶板交界处下面1.5m范围以内，产生裂缝的位置呈无规律性，前后方向也无扩展发育，裂缝长度100cm～249cm，宽度0.05mm～0.1mm。2）腹板竖向裂缝位置主要出现

4、在腹板通气孔至顶板之间，裂缝长度60cm～140cm，宽度0.05mm～0.10mm。63）腹板斜向裂缝位置主要出现在腹板钢绞线下弯束附近。每侧腹板出现的裂缝多为1条，个别节段出现2条。裂缝倾斜方向与腹板下弯束的布置方向大致相同，从正在施工张拉段下弯束弯起位置开始，一直向锚垫板处延伸，最长可延伸至锚垫板后1m处。腹板下弯束梁段裂缝在纵向预应力张拉控制应力（张拉吨位约356.2t）的85％（张拉吨位约300t）后出现，后续节段施工并未使裂缝宽度和长度进一步发展。裂缝长度54cm～325cm，宽度0.04mm～0.20mm。图2：腹板斜裂缝位置示意图3.2裂缝产生的主要原因3.2．1腹板水平裂

5、缝1）裂缝全部出现在腹板上半部分，可能与拆模过早有关，混凝土强度不足导致裂缝。2）混凝土局部振捣不密实，混凝土收缩产生裂缝。多发生在混凝土外观质量不好的地段，在混凝土外观质量较好地段未发现水平裂缝。3）分层浇筑间隔时间过长，分层混凝土连接质量差，导致水平裂缝。3.2．2腹板竖向裂缝61）可能是模板拆除过早、混凝土局部不密实和通气孔应力集中造成的。3.2．3腹板斜向裂缝1）、腹板箍筋布置间距不均匀，腹板内纵向预应力波纹管定位不准确或定位钢筋固定不牢，致使预应力孔道产生变形；2）、竖向预应力与纵向预应力的张拉工序衔接不及时，有的竖向预应力张拉、压浆滞后2~4个节段；3）、泵送混凝土坍落度过大、

6、或混凝土原材料等其它引起混凝土强度降低；4）、箱梁内模为木模，多次重复使用后模板变形；5）、混凝土振捣不密实、分层浇筑间隔时间长；6）、挂篮变形；7）、拆模时间过早，后续养护不及时按照上述原因分析后得出：连续梁施工中腹板出现的裂缝，主要是因为腹板预应力束的张拉力太大（张拉力约为35t），而预应力束横断面上混凝土环向受到的约束力较小，腹板锚下混凝土受到集中作用力后，锚垫板下出现细小的裂缝，并且随着悬臂节段的先前施工不断发育。3.3减少裂缝生成和扩展采取的措施和效果在发现连续梁腹板出现裂缝后，现场施工中进一步规范波纹管定位，并加强混凝土养护，同时采取了以下措施：6措施一：沿腹板波纹管走向，在主

7、筋外侧增加D8防裂钢筋网片。效果：不能有效阻止腹板裂缝的产生，可减小裂缝宽度，降低裂缝扩展。措施二：沿腹板波纹管走向，在波纹管四周增加#字型Φ12钢筋网片，见图3。效果：能有效阻止腹板裂缝的产生，减小裂缝宽度，降低裂缝扩展。措施三：腹板预应力束张拉前，先对竖向预应力筋进行预张拉。效果：避免了大部分预应力束锚下混凝土产生裂缝，即使个别预应力束锚下出现裂缝，也能阻止裂缝的继续发育。图3：腹板预应力管道钢筋加强图3.4裂缝发展