市政道橋施工中預應力混凝土連續箱梁裂縫的防治

劉洪南

摘 要： 隨著城市發展進程的加快，市政道橋作為道路交通網絡中非常重要的組成部分，其施工質量對于道橋工程整體具有直接的影響。在當前市政道橋施工中，預應力混凝土連續箱梁施工技術應用十分廣泛，但在具體施工過程中，預應力混凝土連續箱梁容易出現裂縫，這必然會影響道橋的使用年限和行車的安全。因此文中從預應力混凝土連續箱梁受力特點入手，分析了預應力混凝土連續箱梁常見的裂縫形式，并進一步對市政道橋施工中預應力混凝土連續箱梁裂縫的防治措施進行了具體的闡述。

關鍵詞： 市政道橋施工；預應力混凝土連續箱梁；裂縫；防治措施

1預應力混凝土連續箱梁受力特點

在當前市政道橋施工中預應力混凝土連續箱梁應用較為常見，而且大部分會采用彎梁形式。在對預應力混凝土連續箱梁受力特點進行分析時，大致可以歸納為以下幾個方面：

1.1結構自重

對于預應力混凝土連續箱梁，當彎梁內外側長度存在差異時，則會對橋梁自重的分布帶來較大的影響。由于橋梁曲線外側的自重會大于橋梁內側的結構自重，當半徑越小時，這種差異則會越發明顯。

1.2預應力荷載

在預應力混凝土連續箱梁中，由于預應力在高度和平面徑向等方面都會存在彎曲，這也使其在高度方向預應力會發生變化，因此需要承受預應力荷載。

1.3收縮徐變效應

由于混凝土收縮徐變是由其自身的特性決定的，對于預應力混凝土箱梁來講，基于預應力的作用結構常會出現內力重新分配的情況，特別是收縮會嚴重影響曲線變化的橋面，徐變對橋梁平面影響不大，但卻會嚴重影響到橋梁的撓度。

2預應力混凝土連續箱梁常見的裂縫形式

2.1橫隔板裂縫

在預應力混凝土箱梁中橫隔板裂縫十分常見，具體需要分析模隔板出現裂縫后局部使用的有限元，表明箱梁人洞附件存在應力集中的情況，這樣人洞附近容易出現放射性裂縫，橫隔板在支反力作用下也容易產生劈裂裂縫。

2.2彎曲裂縫

預應力混凝土箱梁結構中彎曲裂縫較為常見，通常出現在剪力較小的跨中區域或是支座負彎矩位置處。導致彎曲裂縫發生的原因多是由于彎曲正應力，即橋梁在使用過程中，梁頂部會存在負彎矩，底部分存在正彎矩，因此在這兩個部位會出現彎曲裂縫，部分裂縫會逐漸擴展，達到腹板位置。在梁頂部分負彎矩位置處，彎矩的重新分配則此處不容易出現彎曲裂縫。

2.3腹板斜裂縫

腹板斜裂縫即就是主拉應力裂縫，這類裂縫在預應力混凝土箱梁結構中比較普遍，腹板斜裂縫多發生在支座附近剪應力較大的位置，在裂縫分布形式上呈現出中心向兩邊擴散，裂縫一般與梁軸線之間呈現出一定的夾角，一般在30°-50°之間，如果不進行及時的處理，裂縫會隨著使用時間的推移逐漸增加，最后將影響到橋梁的正常使用。造成腹板斜裂縫的原因較多，在施工階段，臨時荷載超過了設計階段的臨時荷載，裂縫作用點位置出現了應力集中后者是混凝土拆模時間過早，致使混凝土沒有達到齡期要求。

2.4底板保護層混凝土劈裂裂縫

在市政道橋施工過程中，在具體應用預應力混凝土連續箱梁時，存在多種因素會導致底板保護層混凝土劈裂裂縫產生。如在實際施工過程中，當混凝土施工質量控制不到位時，或是混凝土保護層厚度沒有達到標準要求，內部鋼筋存在腐蝕情況等，這些問題中任何一個問題存在都會導致保護層混凝土劈裂裂縫產生。

3預應力混凝土連續箱梁裂縫防治措施

3.1合理布置橋跨跨徑的比例

在總體設計橋梁時，要合理布置橋跨跨徑的比例，擬定合適的箱梁截面尺寸。在選用預應力混凝土連續梁橋的邊跨與主跨比時，要根據實際情況來進行。如果邊跨較長，那么其整體剛度就會偏小。在恒載和活載的作用下，現澆段往往會出現較大的主拉應力，這種情況容易導致混凝土開裂。在加載邊跨的時候，會對中跨箱梁產生極為不利的影響。如果邊跨與中跨這兩者的比例較小，那么邊跨支點可能會出現負反力，從而導致邊墩與邊跨的受力不均勻。而且橋梁裂縫與箱梁截面尺寸安全儲備不足也具有一定的聯系，因此要第確定箱梁截面尺寸時，既要注意到梁高，還要注意腹板尺寸的優化。

3.2優化縱向預應力方案，加強預應力儲備

出現腹板斜裂縫的預應力混凝土連續箱梁往往在縱向預應力鋼束布置時偏重于施工方便，忽視了對腹板下彎束和邊跨現澆筑梁端部一定范圍內腹板彎起束的利用問題。因此在選用直線束布置方案時，宜在靠近箱梁支點附件的節段內，在腹板內布置部分下彎束，并且在邊跨現澆段端部腹板內要布置部分下彎束。在設計時通過合理布置縱向預應力鋼束達到改善箱梁整體受力狀態的目的。此外，適當加密邊跨箱梁端部腹板的箍筋，適當放大直徑，實現對腹板斜裂縫的有效控制。

3.3加強施工階段的預防

在市政道橋預應力混凝土連續箱梁施工過程中，要求施工單位要嚴格按照具體的施工圖紙進行施工，在施工過程中臨時支架要與設計要求相符，而且橋梁荷載要保證在規定范圍之內。在混凝土施工過程中，需要做好振搗工作，而且要確保振搗的密實性和均勻性，避免出現過振或是漏振的情況，有效的防范蜂窩和空洞的情況發生。在具體進行混凝土澆筑施工時，需要分層進行混凝土澆筑，并進一步優化澆筑的順序，合理控制前后兩次混凝土澆筑的時間，避免混凝土收縮徐變相差過大，從而在一些結構較為薄弱的部位出現收縮裂縫。當混凝土澆筑完成后，需要做好養護工作，混凝土養護期間不宜過早拆除臨時支架和模板，只有當混凝土強度達到設計強度要求時才能進行拆模。對于大體積混凝土澆筑施工，需要處理好水化熱的散熱問題，確保混凝土強度達到施工的標準要求，以此來有效的防范混凝土裂縫出現。

3.4重視溫度應力

從相關的調查數據中可以發現，橋面局部升溫或者降溫都會在結構中引起較大的內力變化，盡管這部分內力并不是永久的，但是卻無法避免這些內力。如果考慮的不得當，溫度應力會導致支點附近、跨中截面產生裂縫。雖然這些裂縫并不會影響到結構的正常使用，但是在設計的時候要重視這些裂縫。除了對這些截面進行必要的應力驗算之外，還要采取相關的構造措施，比如：在驗算截面附近布置一定量的非預應力鋼筋，確保溫度應力分布均勻，防止溫度應力裂縫的產生。

4結束語

由于預應力混凝土連續箱梁結構具有結構剛度好、變形小及行車舒適等諸多優點，因此在40m—200m 跨徑的橋梁施工中被廣泛應用，并取得了較好的效果。在預應力混凝土連續箱梁施工過程中，基于多方面因素的影響，極易導致預應力混凝土連續箱梁產生裂縫，因此在實際設計和施工過程中需要對裂縫問題給予充分的重視，并積極采取有效的措施加以預防，確保預應力混凝土連續箱梁裂縫的減少或是消除。

參考文獻

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