箱梁早期裂缝防治措施

郝红英

(克山县农村公路管理站)

箱梁早期裂缝防治措施

郝红英

(克山县农村公路管理站)

腹板的纵向裂缝等早期裂缝，从保护层厚度、管道形状及位置、温度效应、泊松效应、混凝土收缩、构造钢筋的配置等方面，分析箱梁产生早期裂缝的原因，提出箱梁早期裂缝的防治措施。

箱梁;早起裂缝;防治措施

一般来说，若在设计阶段对恒载、预应力、活载等作用下箱梁各部位的空间应力状态进行了精确分析，并采取了合理的预应力束布置，箱梁由于车辆荷载等原因导致的结构性开裂基本是可以避免的。但大多数箱梁在施工阶段即出现了开裂现象。这除了与施工工艺有关外，在设计阶段对施工条件估计不足，未能采取有效的防止裂缝措施，也是造成箱梁早期开裂的主要原因。

1 腹板裂缝分析与防治措施

许多预应力混凝土连续箱梁桥，在施工期间即在腹板上出现了顺管道方向的裂缝，尤其在管道的弯曲段。

(1)由于各阶段混凝土的龄期不同，将导致相邻节段间的混凝土存在收缩差。这种节段间混凝土收缩差的作用，导致腹板产生沿梁高方向的拉应力(-3.0～-2.0 MPa)。

(2)纵向预应力束竖弯时，在弯曲部分的竖向分力作用是腹板沿管道开裂主要原因之一(-2.5～-1.5 MPa)。

(3)张拉顶板横向预应力时，腹板内产生沿梁高方向的拉应力(-1.0～-0.5 MPa)。

分析发现，最大拉应力发生在预应力管道的侧壁处。当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，将在管道周围产生开裂。但是，由于管道周围并无钢筋，不能对裂缝形成有效的抑制作用，因此，裂缝将从管道壁向腹板的内侧和外侧扩展，最终使腹板形成通透性的贯穿裂缝。

由于该裂缝是从管道壁开始向外发展的，仅靠外侧的一层Φ5冷轧带肋钢筋焊接网无法拟制裂缝的产生。另外，腹板内的Φ16箍筋也不能有效地拟制裂缝。

实际工程中，对腹板采取如下加强措施。

(1)腹板原箍筋纵向间距由原来的12.5 cm，改为后浇节段接缝处150 cm范围内采用10 cm，其余采用12.5 cm。

(2)采用HRB335直径12 mm的闭合箍筋，自每个节段的锚后50 cm处开始，一直沿纵向束管道设置到该节段末端。箍筋纵向间距10 cm，沿垂至于管道的方向设置。箍筋为六肢闭合箍筋，绑扎或焊接在腹板原有钢筋上。

(3)在腹板横向，以管道为中心，设置6道直径为16 mm的HRB335横向钢筋。钢筋长度为82 cm，纵向间距与加强箍筋相同，为10 cm。

2 顶板裂缝分析与防治措施

在很多桥梁中，尽管设置了横向预应力，但顶板内仍然产生了顺桥向的裂缝。顶板纵向开裂的特征是，裂缝位于顶板中间厚度较薄的部分，一般不在顶板中心出现，而是在顶板的1/4处靠近承托附近出现。该裂缝与日照温差、混凝土收缩徐变、活载等有关。

导致顶板产生纵向开裂的原因是。

(1)节段间龄期差导致的混凝土收缩差是引起顶板纵向开裂的主要原因，在节段接缝处产生的横向拉应力最大，在节段末端为零。

(2)桥面板日照温差的作用也是导致顶板纵向开裂的主要原因之一。

图1 腹板加强箍筋构造图

(3)顶板纵向预应力因平弯产生的横向分力作用，以及顶板横向预应力束的曲线形状对其影响较小，可以忽略。

(4)在活载作用下，若不考虑节段间混凝土收缩差、日照温差的作用，则采用原设计3Φj15.2钢绞线即可满足要求。但若考虑这些因素的作用，顶板下缘拉应力较大(-4.13 MPa)，有可能产生纵向开裂。

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