箱梁早期裂縫防治措施

郝紅英

(克山縣農村公路管理站)

箱梁早期裂縫防治措施

郝紅英

(克山縣農村公路管理站)

腹板的縱向裂縫等早期裂縫，從保護層厚度、管道形狀及位置、溫度效應、泊松效應、混凝土收縮、構造鋼筋的配置等方面，分析箱梁產生早期裂縫的原因，提出箱梁早期裂縫的防治措施。

箱梁;早起裂縫;防治措施

一般來說，若在設計階段對恒載、預應力、活載等作用下箱梁各部位的空間應力狀態進行了精確分析，并采取了合理的預應力束布置，箱梁由于車輛荷載等原因導致的結構性開裂基本是可以避免的。但大多數箱梁在施工階段即出現了開裂現象。這除了與施工工藝有關外，在設計階段對施工條件估計不足，未能采取有效的防止裂縫措施，也是造成箱梁早期開裂的主要原因。

1 腹板裂縫分析與防治措施

許多預應力混凝土連續箱梁橋，在施工期間即在腹板上出現了順管道方向的裂縫，尤其在管道的彎曲段。

(1)由于各階段混凝土的齡期不同，將導致相鄰節段間的混凝土存在收縮差。這種節段間混凝土收縮差的作用，導致腹板產生沿梁高方向的拉應力(-3.0～-2.0 MPa)。

(2)縱向預應力束豎彎時，在彎曲部分的豎向分力作用是腹板沿管道開裂主要原因之一(-2.5～-1.5 MPa)。

(3)張拉頂板橫向預應力時，腹板內產生沿梁高方向的拉應力(-1.0～-0.5 MPa)。

分析發現，最大拉應力發生在預應力管道的側壁處。當該拉應力超過混凝土抗拉強度時，將在管道周圍產生開裂。但是，由于管道周圍并無鋼筋，不能對裂縫形成有效的抑制作用，因此，裂縫將從管道壁向腹板的內側和外側擴展，最終使腹板形成通透性的貫穿裂縫。

由于該裂縫是從管道壁開始向外發展的，僅靠外側的一層Φ5冷軋帶肋鋼筋焊接網無法擬制裂縫的產生。另外，腹板內的Φ16箍筋也不能有效地擬制裂縫。

實際工程中，對腹板采取如下加強措施。

(1)腹板原箍筋縱向間距由原來的12.5 cm，改為后澆節段接縫處150 cm范圍內采用10 cm，其余采用12.5 cm。

(2)采用HRB335直徑12 mm的閉合箍筋，自每個節段的錨后50 cm處開始，一直沿縱向束管道設置到該節段末端。箍筋縱向間距10 cm，沿垂至于管道的方向設置。箍筋為六肢閉合箍筋，綁扎或焊接在腹板原有鋼筋上。

(3)在腹板橫向，以管道為中心，設置6道直徑為16 mm的HRB335橫向鋼筋。鋼筋長度為82 cm，縱向間距與加強箍筋相同，為10 cm。

2 頂板裂縫分析與防治措施

在很多橋梁中，盡管設置了橫向預應力，但頂板內仍然產生了順橋向的裂縫。頂板縱向開裂的特征是，裂縫位于頂板中間厚度較薄的部分，一般不在頂板中心出現，而是在頂板的1/4處靠近承托附近出現。該裂縫與日照溫差、混凝土收縮徐變、活載等有關。

導致頂板產生縱向開裂的原因是。

(1)節段間齡期差導致的混凝土收縮差是引起頂板縱向開裂的主要原因，在節段接縫處產生的橫向拉應力最大，在節段末端為零。

(2)橋面板日照溫差的作用也是導致頂板縱向開裂的主要原因之一。

圖1 腹板加強箍筋構造圖

(3)頂板縱向預應力因平彎產生的橫向分力作用，以及頂板橫向預應力束的曲線形狀對其影響較小，可以忽略。

(4)在活載作用下，若不考慮節段間混凝土收縮差、日照溫差的作用，則采用原設計3Φj15.2鋼絞線即可滿足要求。但若考慮這些因素的作用，頂板下緣拉應力較大(-4.13 MPa)，有可能產生縱向開裂。

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