预应力砼连续箱梁裂缝和防治研究

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1、预应力砼连续箱梁裂缝和防治研究　　摘要：文章分析了预应力砼连续箱梁裂缝的产生原因，针对箱梁裂缝如何产生、如何避免裂缝等问题展开了探讨。关键词：预应力砼;连续箱梁;裂缝类型;产生原因；防治Abstract:thearticleanalyzesthecausesoftheprestressedconcretecontinuousboxgirdercracks,cracksinboxgirdercrackproblemofhowtoproduce,howtoavoidthespreadisdiscussed.Keywords:prestressedconcrete;C

2、ontinuousboxgirder;Fracturetypes;Thereason;Thepreventionandcontrol中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)7预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。现在预应力砼连续箱梁一般均按照全预应力结构设计（即为预应力A类构件），在结构上是不允许出现裂缝的。一旦出现裂缝，无论从美观还是结构性能方面都是有害的。如何提高其设计和施工质量，是桥梁建设者共同关心的主题。一、

3、裂缝产生的原因分析预应力连续箱梁产生裂缝的原因多种多样：砼配合比、砼振捣质量、温度变化、保护层厚度、钢筋锈蚀等。归纳起来大致有几个方面：1、设计方面：据有关文献，设计时翼缘板有效分布宽度考虑不足，在一些特殊荷载工况下容易发生应力过度集中，腹板处翼缘应力波峰超过允许值，因而首先在该处发生横向裂缝。设计计算、设计构造配筋不足部分因素在导致翼缘板出现横向裂缝的同时也是腹板斜裂缝的原因之一。2、原材料方面:混凝土是水泥、砂、石组成的非均质材料,预应力砼强度要求高，通常使用泵送砼，混凝土中水泥用量大，坍落度大，加上箱梁钢筋密集采用小粒径碎石等均使收缩裂缝发生的概率增加。7

4、3、施工方面：材料的搅拌不均、离析，容易产生不规则的网状裂缝。浇筑顺序错误和浇筑速度过快，容易发生构建交接部位的纵向裂缝。捣固不充分，混凝土振捣不密实，钢筋紊乱、保护层厚度不足、接缝的处理不当、模版变形等原因也易产生裂缝。养护初期快速干燥以及初期冻害，往往使构件表面出现裂缝和混凝土剥落。地基处理不当，造成不均匀沉陷，支架未按规范预压或过早拆除，结构过早受力。预应力张拉，锚固区局部受压过大，在该区及边缘产生拉剪裂缝。4、环境方面：环境温湿度的变化，构件两面的温湿度差，内部钢筋生锈，酸盐等的化学作用以及冻结等。对于预应力混凝土连续箱梁，主要是温度差产生裂缝，尤其是日

5、照的影响，是不能忽视的产生裂缝的主要因素。5、其他方面：如混凝土徐变引起横向裂缝，在长期荷载作用下，受混凝土徐变影响，较大的形变引起箱梁应力重分布，给结构带来附加被动应力。由于结构所受到的外荷载不变，各截面应力增加是由附加弯矩不断变化引起的，附加弯矩随时间不断增加，直到混凝土徐变停滞为止。再如，预应力松弛也会引起横向裂缝，对于预应力混凝土结构，箱梁内部预应力对结构应力状态有较大的影响，随着桥梁运营时间的增长，预应力钢束发生松弛效应，并且越来越明显。二、裂缝的类型7预应力混凝土连续箱梁裂缝从成因角度可分为：由构件自身受力引起的裂缝，如受弯矩、剪力、扭矩及拉力等；由

6、外加变形或约束引起的裂缝，主要包括地基不均匀沉降、混凝土收缩、外界温度的变化等、预加力次效应引起的裂缝、建材原因引起的裂缝。根据裂缝产生部位不同可将其分为：翼缘板横向裂缝和腹板斜裂缝两种。翼缘板横向裂缝一般发生在箱梁受纵向弯矩较大处的受拉翼缘板处，横向裂缝一般均发生在跨中底板翼缘。对于连续箱梁，横向裂缝还发生在支座负弯矩处的顶板翼缘，并且大部分出现在距支点1/3跨径范围以内，越靠近支点裂缝越严重。腹板斜裂缝一般发生在支点至1/4跨之间。三、裂缝的防治以及维修和加固措施１、裂缝的防治措施（１）设计中钢筋的合理配置。设计人员在结构计算之后详细检查细节设计，特别是预应

7、力钢筋和普通钢筋的配置必须符合合理的保护层和间距数值的要求，不要试图减薄腹板和板的厚度来节省材料。（２）薄厚构件的连接设计。薄厚构件连接处设计时尽可能使两构件厚度一致，同时还要合理配置连接钢筋，施工时尽量不要采用两次浇筑。（３）控制梁根部变形。超静定结构墩台底地基容易产生不均匀下沉，如地质状况不好或不易改造，则应选用其他的静定结构。梁底支架不可过早拆除，以免造成梁的挠度变形过大，多孔桥应对称卸架。（４）合理进行混凝土配合比设计。在混凝土配合比设计中，不要为了提高保证率而过多地增加水泥用量。在满足混凝土塌落度的前提下，尽量采用可靠的减水剂，合理调整配合比，降低水泥

8、与水的用量，以减少混凝土