郭立志
(哈爾濱市交通規劃研究所)
橫隔梁裂縫分析與防治措施
郭立志
(哈爾濱市交通規劃研究所)
按照以往橋梁的經驗,墩頂橫隔梁100%開裂,尤其是過人洞附近開裂嚴重。這種開裂一般在施工期間發生,在通車一段時間后,裂縫會發展得更加嚴重。介紹了橫隔梁裂縫分析與防治措施。
橫隔梁;裂縫分析;防治措施
對橫隔梁進行空間有限元分析,結果表明,墩頂橫隔梁開裂主要與混凝土的收縮有關,當橫隔梁混凝土收縮時,由于受到頂板、腹板和底板的約束,在橫隔梁內將產生很大的橫向和豎向拉應力,從而導致混凝土的開裂。另外,懸臂施工時其他節段引起的內力(軸向力、彎矩)、橋面板溫差、頂板橫向預應力、腹板豎向預應力等也對導致橫隔梁開裂有著較大的影響。在運營狀態下,活載引起橫隔梁內的應力較小,可以忽略不計。
與普通鋼筋混凝土構件允許出現裂縫不同的是,鋼筋混凝土構件的裂縫可以控制在一定的限度內,而橫隔梁的裂縫是不斷發展的,不能將其作為鋼筋混凝土構件看待。尤其是墩頂橫隔梁,不但要承受強大的支座反力作用,還起著提高墩頂箱梁整體剛度的作用。因此,必須采取措施避免開裂的發生。
表1列出分別考慮了在最大懸臂狀態、混凝土收縮、橋面板溫差、橋面板橫向預應力、腹板豎向預應力荷載作用下,橫隔梁的應力情況。表中,橫向0~2.125 m為從橫隔梁豎向中心至腹板邊緣。豎向H1~H21為從頂板下緣至底板上緣。表中應力以拉應力為正,壓應力為負。在上述荷載作用下,橫隔板橫、豎向大部分區域均處于受拉狀態,很有可能發生開裂。最大水平、豎向拉應力發生在過人洞上方及斜角處,此處可能發生豎向、橫向開裂。

表1 橫隔板水平應力MPa
避免墩頂橫隔梁開裂的有效措施,是在墩頂橫隔梁內設置橫向預應力、豎向預應力。橫向預應力采用13Φ15.2鋼絞線。豎向預應力采用Φ25豎向精軋螺紋鋼。
橫隔梁在施加了橫、豎向預應力后,除個別奇異點拉應力值較大外,橫隔板基本處于受壓或者拉應力值很小的狀態,開裂可能性很小。而實際的結果是,橫隔梁在施工期間及使用兩年后,均未發生開裂現象。
U445.7
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1008-3383(2012)11-0093-01
2012-05-29