预应力连续箱梁腹板斜向裂缝成因
分析及控制措施
摘要:预应力连续箱梁裂缝的存在,会威胁到结构安全,降低结构的使用
寿命,严重影响结构物的耐久性。文中分析了本工程非结构裂缝产生原因,并阐
述裂缝防治措施。
关键词:预应力连续箱梁;非结构裂缝;成因;措施
在桥梁施工中,连续箱梁是大跨度混凝土桥梁常用的一种形式,这种梁式
结构在质量上存在的最大问题就是裂缝频繁出现,混凝土裂缝是影响结构耐久
性最关键的因素。由于混凝土裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生
腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响箱梁的外观,
降低箱梁使用寿命。本文就某工程高标号连续箱梁非结构裂缝产生的原因进行分
析和总结,以期为类似工程提供参考。
一
.工程简介
本工程某特大桥主桥结构布跨型式为
(60+100+60) m 三跨预应力混凝土变
截面连续箱梁,主墩为
27#、28#墩,分左右双幅,单幅箱梁采用单箱单室截面,
纵、横、竖三向预应力体系,为全预应力构件。桥宽
16.25 米,根部梁高 5.8 米,
跨中及端部梁高
2.5 米,箱梁 0 号块长度为 4 米,腹板厚度为 0.9 米,腹板厚度
9 号块以前为 0.7 米,12 号块以后为 0.5 米,10~11 号块由 0.7 米直线变公至 0.5
米。该工程采用商品混凝土,混凝土标号为
C55,地泵泵送施工。
箱梁采取挂篮悬臂浇筑施工
,各单
“T”箱梁除悬臂箱梁外,分为 13 对梁段,
箱梁纵向分段长度为
8×3+5×4 米,箱梁两个
“T”同时对称悬臂浇筑。
二
.裂缝形成
该桥在施工至
28#墩右幅 4#块小桩号时,在拆除模板后第 3 天发现腹板内
侧出现斜向不规则裂缝,随后立刻停止对该桥的施工,分析原因并派专人跟踪
观测此裂缝,发现裂缝稳定无发展。然后实施了纵向预应力张拉,张拉后裂缝亦
无变化,由此判断此裂缝为局部浅层不规则发纹,于是进行正常施工。在之后的
施工过程中,
27#墩 3#块大桩号左侧、27#墩 4#块大桩号右侧、28#墩右侧 5#块大
桩号左右侧、
28#墩 5#块小桩号右侧、28#墩 6#块大桩号右侧、28#墩 6#块小桩号右
侧等均在模板脱落后
3 天左右又出现类似裂缝,随组织专家进行现场分析。经对
裂缝的宽度和深度进行无损检测,裂缝没有贯穿,深度最大约为
150px,裂缝
宽度为
0.15mm-0.45mm。裂缝有一定的规律性,一是出现在拆除内模后出现
(不排除拆模前已产生,很细微没有被发现);二是位置都在腹板且斜向外侧,
基本在波纹管位置附近,且在跨度方向均匀分布,在腹板两侧基本对称分布;
三是在张拉纵向预应力之后裂缝无进一步发展。
三
.腹板裂缝成因分析
从裂缝产生原因来分,裂缝主要包括结构裂缝和非结构裂缝。从检测结果来
看,以上裂缝均在拆模之后出现,在此期间结构无任何受力,因此可以判断这
些裂缝为非结构裂缝,从而排除是由于结构受力而产生的裂纹。这个阶段可能导
致结构发生变形的因素有:挂篮变形、温度、砼浇筑顺序、商品混凝土、养生、内模
拆模早、结构配筋、环境等。当这些因素导致的变形受到外界约束或不协调变形时
结构内部就会产生拉应力,当拉应力超过抗拉强度后便会产生裂缝。