連續(xù)剛構(gòu)橋的裂縫產(chǎn)生分析及控制措施研究

摘要：隨著我國路橋工程建設(shè)需求的不斷擴(kuò)大，建設(shè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步與發(fā)展，但是仍舊存在許多建設(shè)質(zhì)量問題需要引起我們的高度重視。本文首先分析了連續(xù)剛構(gòu)橋產(chǎn)生裂縫的原因，接著結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，就加強(qiáng)連續(xù)剛構(gòu)橋裂縫產(chǎn)生的控制措施進(jìn)行了相關(guān)研究，希望對(duì)未來類似問題的解決與控制能夠有所幫助。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋；裂縫；原因分析；控制措施

一、連續(xù)剛構(gòu)橋的產(chǎn)生裂縫的原因分析

連續(xù)剛構(gòu)橋產(chǎn)生裂縫的部位和類型會(huì)有多種，其產(chǎn)生裂縫的原因也是不盡相同的，具體說來主要?dú)w納如下：

（一）連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁頂、底板裂縫產(chǎn)生的原因

通過多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)剛構(gòu)橋的箱梁的頂、底板有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些橫向或縱向的裂縫，經(jīng)過一定的調(diào)查分析，這主要是因?yàn)橄淞旱幕兒推湓跈M向上的彎曲導(dǎo)致的。因此，在對(duì)箱梁頂、底板的主應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，我們必須充分認(rèn)識(shí)到箱梁頂、底板在橫向上的正應(yīng)力，因?yàn)闃蛄涸谠摬课坏恼龖?yīng)力相對(duì)偏弱，主應(yīng)力方向在很大程度上等同于箱梁頂、底板的橫向方向，這時(shí)剛構(gòu)橋出現(xiàn)的裂縫在方向上往往平行于橋軸的方向。同時(shí)，受季節(jié)及溫度變化等因素的影響，溫差或者收縮也會(huì)產(chǎn)生局部的應(yīng)力，使頂、底板的齒板承受一定的壓力，曲線配索在橫向上同樣受力，所以在預(yù)應(yīng)力筋錨頭部位、施工接縫部位、截面分層部位都為承受一定的具備應(yīng)力，都有可能導(dǎo)致箱梁局部受力以及截面分層處和施工接縫處的局部應(yīng)力都有可能導(dǎo)致箱梁頂、底板裂縫的產(chǎn)生。

（二）連續(xù)剛構(gòu)橋腹板裂縫產(chǎn)生的原因

根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋腹板裂縫產(chǎn)生的原因不同，又可以分為以下三種類型：

（1）錨后拉應(yīng)力導(dǎo)致的腹板斜裂縫。在通過懸臂澆筑法進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí)，在分段澆筑過程中，錨頭一般都是布設(shè)在接縫面，但是在該部位的新澆混凝土，其抗拉強(qiáng)隊(duì)相對(duì)偏低，倘若在該位置錨固預(yù)應(yīng)力筋，在錨固部位往往會(huì)導(dǎo)致局部高壓應(yīng)力的產(chǎn)生，引起腹板裂縫的產(chǎn)生。

（2）主拉應(yīng)力導(dǎo)致的腹板斜裂縫。在反彎點(diǎn)和支點(diǎn)之間的這些區(qū)域，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)主拉應(yīng)力導(dǎo)致的腹板斜裂縫，它通常是先在支座附近以豎向開裂的方式出現(xiàn)，然后腹板斜裂縫會(huì)變得越來越明顯，這在一定程度上反映了腹板抗剪力的缺失和主拉應(yīng)力抗裂能力的不足。

（3）連續(xù)梁邊跨端區(qū)域產(chǎn)生的腹板斜裂縫。在連續(xù)剛構(gòu)橋該部位腹板的受力情況非同一般，應(yīng)力分析起來更是非常繁雜。在通常情況下，連續(xù)梁邊跨端部都是在支架上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑，其剪力也相對(duì)比較大，在承受一定次應(yīng)力的同時(shí)，更是局部受力比較集中的地方；此外，腹板還會(huì)傳遞支座巨大的反力。以上作用了導(dǎo)致的徐變會(huì)比較明顯，但是想對(duì)其進(jìn)行提前的預(yù)知和了解又有一定的難度，是很難通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式或者數(shù)學(xué)模擬來進(jìn)行測(cè)算的，再加上施工材料以及人為的不正當(dāng)施工等因素，使得連續(xù)梁邊跨端區(qū)域腹板斜裂縫產(chǎn)生的原因更加復(fù)雜。

二、連續(xù)剛構(gòu)橋裂縫產(chǎn)生的控制措施研究

（一）對(duì)箱梁頂、底板裂縫進(jìn)行有效控制

在對(duì)箱梁頂板裂縫進(jìn)行控制使，技術(shù)要點(diǎn)如下：①對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)圖紙進(jìn)行認(rèn)真的審查，進(jìn)一步復(fù)核和確認(rèn)鋼筋、板厚等相關(guān)指標(biāo)；②強(qiáng)化鋼筋工程的隱蔽驗(yàn)收工作，確保在工程施工過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)，符合相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)和操作規(guī)范，避免不必要的失誤和施工缺陷；③在進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí)，要嚴(yán)格落實(shí)崗位責(zé)任制，確保澆搗施工的質(zhì)量；④在預(yù)埋電線套管的下方應(yīng)當(dāng)處理仔細(xì)，盡量多放置墊塊，確保下層鋼筋的有效保護(hù)層；⑤在拆除模板前，要確定混凝土已經(jīng)達(dá)到了相應(yīng)的強(qiáng)度，禁止違反施工規(guī)范，提前拆模；⑥要加強(qiáng)對(duì)裂縫病害的事情控制，嚴(yán)格把握各個(gè)施工環(huán)節(jié)，報(bào)表各項(xiàng)施工指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（二）對(duì)箱梁配筋施工進(jìn)行有效控制

首先，可以設(shè)置縱向預(yù)應(yīng)力筋。縱向預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)置不但有利于相關(guān)的設(shè)計(jì)和施工，也在一定程度上降低了摩阻損失，這對(duì)對(duì)建立縱向有效預(yù)應(yīng)力是非常有幫助的，而剪應(yīng)力需配置密排的豎向預(yù)應(yīng)力束來克服。因此，我們要合理布置腹板內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力彎束讓預(yù)應(yīng)力提供的抗剪能力沿縱向有一個(gè)連續(xù)分布，并想方設(shè)法將更多的預(yù)應(yīng)力束布置在腹板內(nèi)部；建立起足夠的縱向有效預(yù)應(yīng)力和彎起束提供的豎向預(yù)應(yīng)力，在這種情況下，主拉應(yīng)力能夠得到有效的降低或緩解，對(duì)降低和消除腹板裂縫是非常有幫助的。

其次，可以設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力筋。通過實(shí)踐證明，設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力筋能夠在很大程度上緩解主拉應(yīng)力，但有時(shí)往往會(huì)因?yàn)榱畈粔蜷L，打大大增加了建立有效預(yù)應(yīng)力的難度，即使改進(jìn)相關(guān)的施工工藝，如采用超張拉或反復(fù)3次張拉等，但還是無法從根本上解決問題。而經(jīng)過相關(guān)的試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，從測(cè)試的幾根來看，效果是不錯(cuò)，問題的出現(xiàn)難免會(huì)遇到人為因素的影響，如壓漿飽不飽滿、緊固螺母不合格等。因此，強(qiáng)化施工人員的素質(zhì)培養(yǎng)也是至關(guān)重要的。

（三）其他補(bǔ)強(qiáng)控制措施

首先，要在后張預(yù)應(yīng)力筋錨區(qū)加強(qiáng)鋼筋。后張預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)分為端面錨固、齒塊錨固和齒槽錨固三種形式。端面錨固是最常用的錨固方式，預(yù)應(yīng)力筋伸出并直接支承于構(gòu)件端面，與構(gòu)件端部一起形成一種理想的錨塊構(gòu)造。齒塊錨固的加強(qiáng)鋼筋應(yīng)由兩部分組成，一部分為錨固塊自身加強(qiáng)鋼筋，另一部分加強(qiáng)鋼筋布置在齒塊所在處的頂板或底板內(nèi)，縱向按兩層分布。實(shí)踐證明，后張預(yù)應(yīng)力筋錨區(qū)加強(qiáng)鋼筋是控制裂縫的有效措施。

其次，要在薄板預(yù)應(yīng)力筋錨后擴(kuò)散加強(qiáng)鋼筋。在預(yù)加力逐步擴(kuò)散的區(qū)段內(nèi)，主壓應(yīng)力形成斜向擴(kuò)散力線，但垂直力線的主拉應(yīng)力則可能導(dǎo)致混凝土開裂。因此，尤其對(duì)于錨具距離腹板較遠(yuǎn)的情況，頂板與底板錨后應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的加強(qiáng)鋼筋。

結(jié)束語

綜上所述，連續(xù)剛構(gòu)橋裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，有可能是建筑材料、剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)以及工程施工等多方面因素共同影響的結(jié)果。因此，在處理裂縫問題時(shí)，我們要根據(jù)裂縫發(fā)生的部位和類型進(jìn)行具體分析，并采取有針對(duì)性的積極有效的控制措施。同時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)事前控制，嚴(yán)格控制橋梁設(shè)計(jì)和施工監(jiān)理等環(huán)節(jié)，將裂縫產(chǎn)生的可能性消除在萌芽狀態(tài)。相信隨著我國對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)和施工水平的不斷提高，裂縫問題產(chǎn)生的可能性將會(huì)逐漸減少，控制措施將會(huì)更加得力，連續(xù)剛構(gòu)橋也將得到更加廣泛的應(yīng)用。

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