預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁裂縫產(chǎn)生的原因分析

王凱楠

摘 要：我國(guó)的建筑行業(yè)在快速的發(fā)展，在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，一定要重視預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，目前有許多的預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁產(chǎn)生裂縫，有些工程在剛剛施工完畢就會(huì)產(chǎn)生一定的裂縫，因此必須要對(duì)裂縫的原因進(jìn)行分析，找出具體的解決對(duì)策。本文就是從施工、設(shè)計(jì)和外部因素的角度對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，為相關(guān)的研究提供借鑒。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力砼；連續(xù)箱梁；裂縫；原因

我國(guó)的建筑行業(yè)在不斷的發(fā)展，橋梁工程的數(shù)量也在不斷的增加，經(jīng)常使用連續(xù)箱梁這一結(jié)構(gòu)，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(gè)箱體的受力情況就會(huì)較多，對(duì)于T梁和主梁比較有利，也在一定程度上節(jié)省了材料。但是預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁也存在著極大的缺陷，極容易會(huì)產(chǎn)生施工裂縫，導(dǎo)致了橋梁的使用壽命下降，因此必須要對(duì)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁的裂縫進(jìn)行分析，找到合理的防治措施。

1 裂縫原因

1.1 設(shè)計(jì)原因

1.1.1 我國(guó)對(duì)于預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁的設(shè)計(jì)是有著明確的規(guī)定的，必須要按照相應(yīng)的規(guī)定來開展相應(yīng)的施工，規(guī)范中明確的闡述了計(jì)算的方法，如果在沒有更加精確的計(jì)算方法下，那么連續(xù)箱梁的計(jì)算就可以參照T梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，在承受荷載的過程中，也要假設(shè)力學(xué)和實(shí)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(xué)假設(shè)相一致，才能夠保證設(shè)計(jì)主筋能夠最大限度的發(fā)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(huì)在底板和箱頂?shù)淖饔孟掳l(fā)生力的傳遞變化，在這樣的情況下，截面的受力情況在實(shí)際計(jì)算的過程中就無法達(dá)到最大的限度，而且設(shè)計(jì)的主筋也無法發(fā)揮作用。

1.1.2 T梁結(jié)構(gòu)是極其簡(jiǎn)單的，每一個(gè)單梁都會(huì)設(shè)計(jì)成為支座，而且橫向的荷載對(duì)于整個(gè)T梁結(jié)構(gòu)也有著一定的影響，但是連續(xù)箱梁與T梁結(jié)構(gòu)存在著明顯的差異，連續(xù)箱梁的荷載對(duì)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(chǎn)生的影響極大。

1.1.3 有些橋梁的連續(xù)箱梁會(huì)有一部分使用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，根據(jù)相關(guān)的規(guī)定可以得知，預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的B構(gòu)件是符合相關(guān)規(guī)定的，也就是說是允許產(chǎn)生一定的裂縫的，因此在實(shí)際的施工中，按照這一規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，在跨中部位就會(huì)產(chǎn)生一定程度的裂縫。

1.1.4 有些預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁在設(shè)計(jì)的過程中，僅僅是對(duì)砼的實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行了有效的規(guī)定，但是并沒有對(duì)砼的實(shí)際彈性模量進(jìn)行合理的分析，在這樣的情況下，梁體就會(huì)在自重的影響下出現(xiàn)膺架、徐度等變形，除此之外，也會(huì)出現(xiàn)張拉后梁體的變形，在試驗(yàn)選擇的過程中，根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)配比來完成相應(yīng)的工作，對(duì)于整個(gè)橋梁的彈性模具的衡量指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)定，還要對(duì)砼的實(shí)際情況提出更加科學(xué)的建議。

1.2 施工的原因

1.2.1 預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁有著骨架鋼筋多的主要特點(diǎn)，在施工的過程中，有著極大的施工難度，而且骨架鋼筋的實(shí)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(nèi)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(shí)際的設(shè)計(jì)要求。

1.2.2 箱梁的骨架鋼筋較多，在這樣的情況下，就會(huì)存在著內(nèi)蓋梁、橫梁、肋板處的砼無法達(dá)到振實(shí)的基本要求，而且箱梁骨架鋼筋也會(huì)存在著多的特點(diǎn)，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(dǎo)致整個(gè)抗拉區(qū)砼的強(qiáng)度無法滿足設(shè)計(jì)的基本要求，砼的包裹力也存在著下降的情況，從而導(dǎo)致了砼的抗拉力也隨著下降。

1.2.3 現(xiàn)澆箱梁的整個(gè)支架地基存在著強(qiáng)度不夠的現(xiàn)象，而且整個(gè)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(gè)箱梁極容易出現(xiàn)不規(guī)則形狀的裂縫，這種裂縫對(duì)于連續(xù)箱梁的應(yīng)用也有著一定不利的影響，而對(duì)于整合箱體結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用是極為不利的。

1.2.4 砼的澆筑并沒有嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行，砼在澆筑的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)計(jì)量不明確的現(xiàn)象，這樣就吉榮貴會(huì)導(dǎo)致整個(gè)砼的澆筑會(huì)出現(xiàn)麻面蜂窩的情況，而且強(qiáng)度也極容易會(huì)出現(xiàn)下降，無法滿足砼澆筑的基本質(zhì)量要求。

1.3 其他原因

1.3.1 溫度。砼連續(xù)箱由于日照引起橋面與其他部分的溫度差而產(chǎn)生內(nèi)力，在缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)，可假設(shè)溫度差+5℃（橋面板上升5℃），并在橋面板內(nèi)均勻分布。我國(guó)橋梁工程師在預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)中，已提出按橋面升溫5℃計(jì)算溫度應(yīng)力是偏于不安全的。理論分析和實(shí)驗(yàn)研究均已表明，在大跨度預(yù)應(yīng)力砼箱形梁橋中，特別是超靜定結(jié)構(gòu)體系（例如連續(xù)梁中），溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超過活載應(yīng)力，已被認(rèn)為是預(yù)應(yīng)力砼橋梁產(chǎn)生裂縫的主要原因。

1.3.2 收縮和徐變。預(yù)應(yīng)力砼連澆箱梁中，徐變和收縮會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的損失。徐變將引起結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力。這些都是箱梁產(chǎn)生裂縫的原因，砼收縮會(huì)使較厚構(gòu)件（或在結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面形狀突變處）的表面開裂。這種表面裂縫是因?yàn)槭湛s總在構(gòu)件表面開始，但受到內(nèi)部的阻礙引起收縮拉應(yīng)力而產(chǎn)生的。

2 預(yù)防措施

2.1 設(shè)計(jì)方面

2.1.1 梁在對(duì)稱荷載作用下的彎曲存在剪力滯現(xiàn)象，特別是大跨度預(yù)應(yīng)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(yīng)較為明顯。此時(shí)，T梁翼緣有效分布寬度的計(jì)算方法已不能直接應(yīng)用。因此，必須研究寬箱梁的剪力滯效應(yīng)，尋求符合實(shí)際情況的計(jì)算方法。

2.1.2 當(dāng)橋面寬度大于9m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行橋面橫向不對(duì)稱荷載對(duì)箱體產(chǎn)生的不利影響的受力分析。

2.1.3 箱梁骨架鋼筋設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)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(qiáng)對(duì)鋼筋制作與安裝的質(zhì)量管理，使鋼筋制作與安裝符合設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 支架的地基處理應(yīng)規(guī)范，地基處理完畢后，請(qǐng)有關(guān)單位進(jìn)行與施工條件相似情況下的地基承載力試驗(yàn)，確保支架的沉降在允許范圍內(nèi)。

2.2.3 澆筑砼前，對(duì)支架進(jìn)行1.2倍梁身重量的荷載預(yù)壓，消除支架變形。

2.2.4 預(yù)應(yīng)力筋的張拉嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行，預(yù)應(yīng)力筋孔道定位偏差也控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)應(yīng)有質(zhì)檢人員全過程旁站，確保張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)論

在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁橋中，裂縫是常見的，本文從設(shè)計(jì)、施工和其他方面上分析了產(chǎn)生裂縫的原因，提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)提供了一定的理論基礎(chǔ)。

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