鋼筋混凝土連續(xù)剛構橋箱梁施工期間裂縫產生原因分析及預防措施

熊中慶

(貴州路橋集團有限公司)

1 連續(xù)剛構橋的特點

鋼筋混凝土連續(xù)剛構橋是鐵路和高速公路跨越河谷、深溝常用的一種大跨徑橋梁，其跨越能力大，梁墩固結，受力合理，結構整體性能好，抗震能力強，抗扭潛力大，連續(xù)梁無伸縮、造型簡單，行車行車平順舒適，養(yǎng)護簡便，造價低。施工時不需臨時固結，施工難度小，便于懸臂施工。

1998年挪威建成了主跨301 m 的世界第一橋，同年建成了主跨298 m 的世界第二的拉夫特橋。我國在1988年我國在廣東建成主跨180 m 的洛溪大橋，1997年建成了主跨270 m 的虎門大橋副航道橋，2013年建成通車的貴州省北盤江大橋為主跨290 m 的空腹式連續(xù)剛構橋。隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國連續(xù)剛構橋的施工技術及設計已居世界領先水平。

2 裂縫產生的原因及預防措施

(1)箱梁頂板縱向裂縫

箱梁頂板產生縱向裂縫，開裂的主要原因有縱向預應力筋張拉過大、防裂鋼筋過少、混凝土養(yǎng)生差引起混凝土收縮過大、混凝土與大氣溫差過大、橫向有效預應力不足、后澆混凝土受先澆節(jié)段約束、混凝土強度沒有達到設計強度提前張拉等產生開裂。箱梁橫向跨徑過大沒有設橫向預應力筋，也會引起開裂。

為了防止產生頂板縱向裂縫，是否設置橫向預應筋，設計單位要認真計算，在施工上要防止預應力損失，嚴格控制頂板縱向預應力筋張拉值，盡量采用低收縮、低水化熱混凝，避免節(jié)段間澆筑齡期過長，按設計安裝防裂鋼筋。

(2)箱梁腹板斜向裂縫

箱梁腹板斜向裂縫，經過對幾條高速公路的檢查該類裂縫都是沿下彎束方向產生，有一到多條，在某高速公路白水沖特大橋發(fā)生時，腹板內沿下彎束方向增加防裂箍筋，監(jiān)控單位在腹板內預埋應力應變片測試，結果是腹板內主拉應力超過了混凝土極限拉應力而引起開裂。

為了防止該類裂縫產生，設計單位對下彎束產生的局部主拉應力應按三維模式計算，設計合理的腹板厚度，施工中先對豎向預應筋施加50%的應力，再張拉下彎束，然后再按設計要求順序補足豎向預應力筋張拉力，最后用測力扳手檢查，防止預應力損失，對預應力管道采用真空壓漿技術，嚴格監(jiān)控飽滿度，

(3)箱梁底板縱向裂縫

梁底板在縱向呈曲線形，縱向預應力筋也呈曲線布設，張拉時會產生向下的徑向分力。底板縱向裂縫是預應力產生的徑向分力而引起，嚴重時可能產生底板混凝土劈裂破壞，造成嚴重事故。

設計原因是底板預應力筋束管道下方設計尺寸偏小，沒有設計足夠數量的防裂鋼筋，底板橫向鋼筋偏小偏稀。施工原因是實際施工的尺寸小于設計值，防裂鋼筋沒有按設計數量和位置安裝。

為了防止底板產生縱向裂縫或造成底板劈裂破壞，底板縱向預應力管道下方應有足夠尺寸，底板內應布置足夠的收縮鋼筋將底板上下層主筋連成整體，收縮鋼筋必須設計為閉合箍筋。

(4)跨中合龍段縱向裂縫

跨中合龍段頂、底板各有數條縱向裂縫，一般不向相鄰節(jié)段擴散。造成裂縫的主要原因有縱向鋼束張拉應力影響，合龍溫度不滿足設計要求，合龍段勁性骨架未按設計施工或施工質量達不到要求，防裂鋼筋過少。防止措施為合龍段采用低收縮、低水化熱混凝土，盡量縮短合龍段與相鄰節(jié)段的齡期差，加強養(yǎng)生，在合龍段前的兩對稱節(jié)段增設橫隔板。

(5)齒板縱向裂縫

張拉齒板時，彎道內預應力筋束對混凝土產生徑向沖切力，導致齒板產生縱向裂縫或造成齒板尾部混凝土崩落，尾部及與之相連的頂板底板出現(xiàn)裂縫。主要原因是施工單位施工質量差，齒板混凝土密實度不夠，強度達不到設計要求。施工時嚴格按照設計圖紙進行鋼筋安裝，齒板要使用特制模板，澆筑齒板混凝土時要注意振搗，保證混凝土密實，加強對齒板混凝土養(yǎng)生。

(6)錨墊板周圍發(fā)生開裂

錨墊板周圍混凝土開裂，錨墊板內凹。主要原因是混凝土不密實和混凝土強度不夠。加強對錨墊板后混凝土的振搗，確保密實度達到要求，混凝土達到設計要求的張拉強度后再行張拉，嚴格按設計圖安裝錨墊板后的鋼筋。

總之，在施工階段鋼筋混凝土連續(xù)剛構橋箱梁裂縫主要是施工原因造成的，加強施工過程管理，嚴格施工工序，保證施工質量，是完全可以避免裂縫產生的。

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