连续箱梁裂缝成因分析及预防措施

王龙

摘 要：预应力混凝土连续箱梁都是公路桥梁结构型式之一，应用十分广泛。连续箱梁在施工过程中，容易产生裂缝问题，并且表现形式十分复杂，发生情况也呈多样化。在建设并使用箱梁时，如果产生了一些类似裂缝等工程质量问题时，可能会造成桥梁坍塌问题。基于此，本文提出连续箱梁裂缝成因，并提出相应的预防措施。

关键词：连续箱梁；裂缝成因；预防措施；方法

中图分类号：U445.71 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0211-02

引 言

预应力混凝土连续箱梁在当今工程中的应用十分广泛，由于连续箱梁具有曲线优美、刚度大、跨越能力强、价格低等优势，所以已经成为了桥梁工程中主流的施工技术之一。该项技术在桥梁工程设计中被广泛应用，因此其结构和质量也逐渐被重视起来。在诸多的质量预控项目当中，裂缝问题十分普遍，且质量危害的程度较高。所以，为了能够的降低混凝土连续箱梁裂缝问题，降低工程的危险因素，就必须要做好连续箱梁裂缝成因分析工作，进而针对性采取有关措施。连续箱梁裂缝主要类型、成因、预防方法表现为以下几点：

1 腹板斜裂缝与防治措施

腹板斜裂缝通常出现在跨中1/8与3/4位置，并沿着中间、左侧、右侧分布，其平面夹角通常是15°、-50°。腹板斜裂缝的主要原因是由于混凝土抗拉强度低于腹板最大主拉力或腹板斜截面抗剪度不足。如计算的模型和结构的实际状况差异较大；弯起钢筋和分布钢筋分布不合理；横纵向切面受到多向力的作用；横纵向预应力钢筋预应力损失较大；腹板薄厚程度、温度等诸多因素都会造成腹板斜裂缝产生。

模型结构设计需要与结构实际状况相差不大，同时预应力钢筋布置与布筋、箍筋布置要能够达到腹板设计厚度标准要求。通过精细化计算得出预应力相关数据信息，并在纵向预应力预算中，尽可能保证精准性，在可以符合施工前提条件下进行灌浆以及竖向预应力张拉，和纵向预应力筋张拉保持一致。针对构造筋数量直径需要确保温度能够达到标准。

2 底板纵向裂缝与预防措施

此裂缝多数都出现在底板地面中间位置，沿着横断面跨中密度非常大，裂缝粗而长，两端裂缝主要是以短、稀疏形态为主。导致底板纵向裂缝的主要因素是：跨中抵抗弯矩不符合工程施工标准。由此造成曲线径向力、预应力较大，并在中心汇聚点出现了合力。同时，还有可能造成横向钢筋配比不足，无法承受受力界面压力最终造成裂缝问题。

针对底板纵向裂缝来说，通常可以选择合理温度模式并核算合理的选项，严格按照要求控制合龙段高差，在混凝土分段浇筑过程中，需要控制顶板混凝土、腹板、底板浇筑中的时间差和温度差。在底板施工环节，要在配筋中加入一定量的防崩钢筋与横向钢筋，保障横向配筋率能够满足施工标准。在施工过程中，混凝土的张力值要可以达到指定标准后再进行操作。在施工中，要尽可能减少预应力钢筋既定部位误差问题，在箱梁底缘设计过程中，要结合工程实际情况展开设计，尽可能降低预应力钢束曲线集中力和径向力。

3 底板横向裂缝与预防措施

此裂缝类型主要是集中在距离底部1/4位置，并逐渐向截面发散。造成底板横向裂缝的主要原因有：所生成的弯拉力超过了底板可承受的力矩，因此无法受力而造成横向裂缝问题。导致超出允许值是由于锚固件作为预应力的主要承受点，并被固定在指定截面当中，但是此界面通常钢筋锚固数量较多，这就造成了内部变形，并产生裂缝问题，严重会出现坍塌问题。

在使用挂篮展开施工时，要在预算位置挂篮位置生成一定的预应力，这样即可在产生变形时提供一些可调整的冗余。在展开支架施工时，对支架超载需要先进行预压，并分析变形与沉降情况。在确定了混凝土已经达到设计标准强度后即可拆模处理。锚固顶端面底板的需要预留一定量的压力应力，以便后续调整。锚固预应力在同一断面当中时，要严格控制吨位，要结合具体的吨位大小，设置成更加合理的纵向分布钢筋形式，确保能够经过锚固界面。

4 顶板纵向裂缝和预防措施

顶板纵向裂缝通常大部分出现，并在跨中部分、合拢部位比较集中，整体的特点是横截面中间裂缝密集，并向两侧延伸、稀疏。造成底板纵向裂缝的因素非常多，最直接、影响最大的因数是由于混凝土收缩、顶板跨中彎矩不达标造成的。从而导致横向预应力筋损失过多或缺乏横向预应力筋。如果预应力数值设定的过小、温度应力过低、施工工艺不符合工程要求、混凝土质量不达标、混凝土保养工作不到位等等，都会造成顶板纵向裂缝问题。

需要降低混凝土收缩比例，并展开水泥搅拌过程中，需要结合工作经验和实际要求控制搅拌时长，并且下料速度要足够均匀，振捣过程中也要保证稳固、密实。在实际施工过程中，需要严格掌握钢筋安装的要求，避免因为人为因素践踏钢筋造成错位问题。在钢筋架设过程中，要做好应力储备工作，应力储备值越大施工就更安全。如果桥梁设计方案当中的温度应力和实际施工应力值有较大偏差，需要重新对温度应力展开设计，对的混凝土、钢筋进行调整。结合实际得到的依据设置横向预应力筋，同时也要保持整体的张拉应力。

5 翼缘板根部纵向裂缝与预防措施

翼缘板根部裂缝通常都集中到上翼缘和腹板交界位置，首先是从桥纵方向扩展，之后在裂缝产生了一定程度后会引发腹剪斜裂缝。翼缘板根部纵向裂缝的出现主要是因为局部抗力不足、混凝土收缩造成的。此时腹板与上翼缘衔接部位出现了很大的张拉力，也就是产生了“框架效应”。在混凝土浇筑过程中，因为粗骨料、细骨料分离严重，这就增加了混凝土收缩应力。

为了能够降低混凝土整体的收缩性，需要在施工过程中加强水灰比控制，避免搅拌时间过长，下料时间也要进行严格控制，振捣需要足够密实，竖向变截面位置需要采用分层建筑方法，这样可以降低裂缝生成几率。严格按照规定标准进行施工，保证两侧腹板成型尺寸可以混凝土质量误差在合理范围内，加强整体控制避免出现偏载现象产生。

6 翼缘板底面横向裂缝与预防措施

翼缘底板横向裂缝多数集中在的墩顶1/3位置，由于该位置的负弯矩较大，所以是容易产生裂缝，在跨中翼缘底板面上有少量的裂缝，并朝向支点的位置集中。此外，该部分的裂缝总体朝向横桥方向发展，和连续箱梁中心线垂直。造成翼缘板底面裂缝的主要原因是截面缺乏弯矩抗性。由于翼缘板纵向设计设计较为保守，再加上没有认识到剪切力作用，因此会产生在1/3跨径位置，截面越靠近支点位置裂缝问题就愈加严重，大部分裂缝都是由翼缘板下缘延伸出来的，再加上外部承重量较大、温度变化、混凝土收缩从而造成多种裂缝。

针对此列问题，由于温度变化、混凝土收缩不可避免，因此可以接受一定量的变形，但是变形应力不得超过约束应力。做好临时荷载的控制性，确保施工中的临时荷载不超过预应力。同时需要正确选择计算模型，特别是要重点考虑剪力设计中的有效宽度、剪力系数，这样才能够加强裂缝防治效果。

7 结束语

综上所述，随着我国桥梁工程数量不断增多，为了能够加强连续箱梁施工质量，需要做好混凝土裂缝防治工作。这就需要认识到不同裂缝的类型以及成因，并针对裂缝形成机理加强预防控制，减少裂缝问题带来的损害，提高整体桥梁工程的施工质量和安全。

参考文献

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收稿日期：2018-9-17