預應力砼連續箱梁裂縫產生的原因分析

王凱楠

摘 要：我國的建筑行業在快速的發展，在建筑行業發展的過程中，一定要重視預應力砼連續箱梁，目前有許多的預應力砼連續箱梁產生裂縫，有些工程在剛剛施工完畢就會產生一定的裂縫，因此必須要對裂縫的原因進行分析，找出具體的解決對策。本文就是從施工、設計和外部因素的角度對裂縫產生的原因進行分析，為相關的研究提供借鑒。關鍵詞：預應力砼；連續箱梁；裂縫；原因

我國的建筑行業在不斷的發展，橋梁工程的數量也在不斷的增加，經常使用連續箱梁這一結構，這種梁主要就是指薄壁箱型截面的一種梁，有著一定的抗扭性能和剛度，而且在偏心荷載的影響下，整個箱體的受力情況就會較多，對于T梁和主梁比較有利，也在一定程度上節省了材料。但是預應力砼連續箱梁也存在著極大的缺陷，極容易會產生施工裂縫，導致了橋梁的使用壽命下降，因此必須要對預應力砼連續箱梁的裂縫進行分析，找到合理的防治措施。

1 裂縫原因

1.1 設計原因

1.1.1 我國對于預應力砼連續箱梁的設計是有著明確的規定的，必須要按照相應的規定來開展相應的施工，規范中明確的闡述了計算的方法，如果在沒有更加精確的計算方法下，那么連續箱梁的計算就可以參照T梁進行設計，在承受荷載的過程中，也要假設力學和實際的受力情況是一致的，也就是說T梁的單梁截面有著一致性，在承受荷載的過程中，只有與力學假設相一致，才能夠保證設計主筋能夠最大限度的發揮作用。但是箱梁是相反的，箱梁在承受荷載的過程中，肋與肋之間會在底板和箱頂的作用下發生力的傳遞變化，在這樣的情況下，截面的受力情況在實際計算的過程中就無法達到最大的限度，而且設計的主筋也無法發揮作用。

1.1.2 T梁結構是極其簡單的，每一個單梁都會設計成為支座，而且橫向的荷載對于整個T梁結構也有著一定的影響，但是連續箱梁與T梁結構存在著明顯的差異，連續箱梁的荷載對于肋板、底板和頂板既有著橫向的影響也有著縱向的影響，而且產生的影響極大。

1.1.3 有些橋梁的連續箱梁會有一部分使用預應力砼結構，根據相關的規定可以得知，預應力砼結構的B構件是符合相關規定的，也就是說是允許產生一定的裂縫的，因此在實際的施工中，按照這一規定進行設計，在跨中部位就會產生一定程度的裂縫。

1.1.4 有些預應力連續箱梁在設計的過程中，僅僅是對砼的實際強度進行了有效的規定，但是并沒有對砼的實際彈性模量進行合理的分析，在這樣的情況下，梁體就會在自重的影響下出現膺架、徐度等變形，除此之外，也會出現張拉后梁體的變形，在試驗選擇的過程中，根據實際的試驗配比來完成相應的工作，對于整個橋梁的彈性模具的衡量指標進行科學的規定，還要對砼的實際情況提出更加科學的建議。

1.2 施工的原因

1.2.1 預應力砼連續箱梁有著骨架鋼筋多的主要特點，在施工的過程中，有著極大的施工難度，而且骨架鋼筋的實際安裝位置和箍筋的制作存在著極大的難題，尤其是端橫梁和內蓋梁的鋼筋在安裝的過程中有著極大的難度，而且也存在著一定的安全隱患，無法滿足實際的設計要求。

1.2.2 箱梁的骨架鋼筋較多，在這樣的情況下，就會存在著內蓋梁、橫梁、肋板處的砼無法達到振實的基本要求，而且箱梁骨架鋼筋也會存在著多的特點，距離較小，給施工帶來了極大的難題，而且骨架處的砼一般是砂漿，這樣就極容易導致整個抗拉區砼的強度無法滿足設計的基本要求，砼的包裹力也存在著下降的情況，從而導致了砼的抗拉力也隨著下降。

1.2.3 現澆箱梁的整個支架地基存在著強度不夠的現象，而且整個箱梁砼在澆筑的過程中，也存在著初期下架沉降的情況，使得整個箱梁極容易出現不規則形狀的裂縫，這種裂縫對于連續箱梁的應用也有著一定不利的影響，而對于整合箱體結構的實際應用是極為不利的。

1.2.4 砼的澆筑并沒有嚴格的按照相關的規定進行，砼在澆筑的過程中，經常會出現計量不明確的現象，這樣就吉榮貴會導致整個砼的澆筑會出現麻面蜂窩的情況，而且強度也極容易會出現下降，無法滿足砼澆筑的基本質量要求。

1.3 其他原因

1.3.1 溫度。砼連續箱由于日照引起橋面與其他部分的溫度差而產生內力，在缺乏實測資料時，可假設溫度差+5℃（橋面板上升5℃），并在橋面板內均勻分布。我國橋梁工程師在預應力砼連續梁橋設計中，已提出按橋面升溫5℃計算溫度應力是偏于不安全的。理論分析和實驗研究均已表明，在大跨度預應力砼箱形梁橋中，特別是超靜定結構體系（例如連續梁中），溫度應力可以達到甚至超過活載應力，已被認為是預應力砼橋梁產生裂縫的主要原因。

1.3.2 收縮和徐變。預應力砼連澆箱梁中，徐變和收縮會導致預應力的損失。徐變將引起結構的次內力。這些都是箱梁產生裂縫的原因，砼收縮會使較厚構件（或在結構構件截面形狀突變處）的表面開裂。這種表面裂縫是因為收縮總在構件表面開始，但受到內部的阻礙引起收縮拉應力而產生的。

2 預防措施

2.1 設計方面

2.1.1 梁在對稱荷載作用下的彎曲存在剪力滯現象，特別是大跨度預應力砼橋梁中所用的寬箱梁（腹板間距較大的單箱單室的箱梁），剪力滯效應較為明顯。此時，T梁翼緣有效分布寬度的計算方法已不能直接應用。因此，必須研究寬箱梁的剪力滯效應，尋求符合實際情況的計算方法。

2.1.2 當橋面寬度大于9m時，應進行橋面橫向不對稱荷載對箱體產生的不利影響的受力分析。

2.1.3 箱梁骨架鋼筋設計時，應考慮箱體的頂、底板的共同參與抗彎、抗壓、抗扭、抗剪的作用，骨架鋼筋不宜多而雜。通常情況，骨架每肋有3～4排為宜，主筋的重疊最好不超過3排。

2.2 施工方面

2.2.1 加強對鋼筋制作與安裝的質量管理，使鋼筋制作與安裝符合設計要求。

2.2.2 支架的地基處理應規范，地基處理完畢后，請有關單位進行與施工條件相似情況下的地基承載力試驗，確保支架的沉降在允許范圍內。

2.2.3 澆筑砼前，對支架進行1.2倍梁身重量的荷載預壓，消除支架變形。

2.2.4 預應力筋的張拉嚴格按設計進行，預應力筋孔道定位偏差也控制在規范允許范圍內，預應力筋張拉時應有質檢人員全過程旁站，確保張拉力達到設計要求。

3 結論

在大跨度預應力混凝土連續箱形梁橋中，裂縫是常見的，本文從設計、施工和其他方面上分析了產生裂縫的原因，提出了相應的預防措施，為預應力混凝土連續箱梁橋的設計提供了一定的理論基礎。

參考文獻

[1]王萬峰，王萬琴.淺談箱梁裂縫產生的原因分析及應對措施[J].科技創新導報，2013（27）.

[2]王喆.應力混凝土箱梁裂縫成因及防治措施[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2012（03）.

[3]張喜軍.自密實混凝土工藝在佳木斯大橋加固中的應用[J].交通科技與經濟，2008（05）.

[4]鄧穗芬.預應力混凝土箱梁精細化施工[J].交通科技與經濟，2008（03）.