預應力混凝土連續箱梁橋裂縫防治

林群榮

摘 要：在邁入21世紀之后我國國民經濟水平得到提高，橋梁事業也得到創新發展，各種橋梁施工裂縫處理技術取得良好的進展。預應力混凝土連續箱梁橋裂縫問題成為了橋梁施工中最為主要的問題。如果出現裂縫那么則會對構件外觀美觀程度有所影響，并且也會對整個橋梁工程的結構穩定性以及使用壽命產生影響。

關鍵詞：預應力；混凝土連續箱梁；腹板；裂縫

預應力混凝土連續箱梁橋因為具備抗彎抗扭剛度大以及行車平順舒適的特點，在我國工程界受到歡迎。現如今，在社會經濟的快速發展下，高速公路以及城市道路成為了工程建設的主要內容。預應力混凝土連續箱梁橋作為主要的橋型之一，逐漸備受關注。但是，在伴隨著質量意識的不斷提升下，預應力混凝土連續箱梁橋會呈現出不同程度的裂縫，不僅會對橋梁的美觀產生影響，并且也會影響整個橋梁的穩定性與安全性。所以，積極探索預應力混凝土連續箱梁橋具有十分重要的現實意義。

1 工程概述

南華路匝道在中心樁號AK0+444.000處與韶關大道斜交，新建南華路匝道橋上跨韶關大道。匝道橋總長379.38m，跨徑組合為：（3×30）+（3×35）+（3×30）+（3×30）m。

其上部結構：（1）采用預應力混凝土連續箱梁，橫斷面為單箱雙室斜腹板斷面。（2）箱梁頂底板平行，由箱梁整體扭轉形成橋面橫坡。（3）預應力混凝土箱梁采用C50混凝土，預應力鋼束采用φs15.20鋼絞線。（4）支座采用GPZ系列盆式橡膠支座。（5）混凝土箱梁橋面采用10cm厚瀝青混凝土鋪裝。（6）內外側護欄均為防撞護欄，防撞等級A級。下部結構：橋墩采用獨柱橋墩，鉆孔灌注樁基礎；橋臺采用薄壁式橋臺，鉆孔灌注樁基礎。墩柱采用C40混凝土；橋臺采用C30混凝土。樁基礎包括嵌巖樁和摩擦樁兩種類型，采用沖擊鉆成孔。橋墩樁徑1.5m，橋臺樁徑1.0m；均采用C30水下混凝土。

現澆箱梁采用支架法整體施工。支架采用滿堂式碗扣支架。底模和內模采用高強度覆膜竹膠板，外側模采用鋼模。第一聯施工：先澆筑底板，后澆筑腹板跟面板，兩次澆筑時間間隔約20天，拆模后發現中腹板跟邊腹板均出現多道豎向裂縫，裂縫間距2～3m一道，縫寬0.1～0.2mm左右。第二聯施工：先澆筑底板跟腹板，后澆筑面板，兩次澆筑時間間隔約10天，拆模后一切符合要求。

2 預應力混凝土連續箱梁橋裂縫原因

2.1 設計方面存在的原因

2.1.1 設計結構不合理。橋梁所處的位置因素是影響橋梁結構型式的關鍵所在，在橋梁設計方案選擇的時候，需要采取預應力混凝土連續箱梁，但是如果箱梁橫截面形式或者頂底板厚度等參數確定不合理，那么則會出現不同程度的裂縫。

2.1.2 結構計算模型不合理。現階段有關預應力混凝土連續箱梁橋的設計主要采取平面桿系單元進行，但是由從結構整體受力性能分析，如果想要滿足設計需求，需要選擇構成空間薄壁，但是平面桿系法無法對箱梁的各種力學性能進行考慮，從而導致計算結構與實際受力狀態會存在非常大的差異。在結構計算的時候會有所不同，會造成結構開裂現象。

2.2 施工方面存在的原因

2.2.1 施工材料性質不高。在施工過程中由于所采用的混凝土標號偏低，并且鋼筋處于劣質，或者強度比設計值要低，那么則會引起預應力混凝土結構出現裂縫。

2.2.2 施工質量控制不高。第一是由于箱梁的頂板、底板以及腹板內的鋼筋設計間距比較小，或者在配置混凝土的時候骨料比較大，混凝土難以搗實，導致鋼筋與混凝土之間的握裹力得到降低，在受拉區會形成裂縫。第二是在采取滿堂支架澆筑箱梁的時候，因為支架基礎強度不夠，所以會引發支架出現非彈性變形，支架下沉，后箱梁會產生不規則的裂縫。同時因為裂縫還處于橋梁運營階段，所以會繼續朝著抗拉區繼續發展。第三是現澆預應力箱梁的支架以及模板拆除的比較早，導致箱梁在非常大的瞬時荷載作用下形成施工裂縫現象。第四，在分層或者一次性澆筑過程之中，因為混凝土的水化熱以及收縮會在結構表面、厚薄交界面處引發表面拉應力，當超過抗拉強度之后，結構便會開裂。第五是預應力混凝土箱梁橋在施工的時候為了加快施工工期，會在混凝土中添加早強劑，這種方式雖然會在表面讓混凝土強度達到設計標號，但是由于混凝土的收縮以及徐變量得到增大，從而會超過設計的計算值，進而引發裂縫現象。

3 預應力混凝土連續箱梁橋裂縫防治措施

3.1 加強設計階段的預防

在整個設計階段需要嚴格按照相關的規章制度以及標準，保證理論計算模型與實際結構相符合，并且荷載取值要保證準確性，尤其是對溫度、收縮、徐變以及不均勻沉降等參數的取值需要符合實際。從整體角度分析，預應力筋與普通鋼筋的配置需要科學、合理，并且局部構造要處理得當，避免在斷面處產生應力集中，除此之外，在配備鋼筋的時候需要對施工的可行性進行考慮與分析，將應該注意的內容利用施工圖紙交代清楚。

3.2 加強施工階段的預防

施工單位需要嚴格按照施工圖進行施工，保證臨時支架符合設計要求，并且橋梁上的荷載不允許超過規定要求。混凝土的振搗需要保證密實與均勻，防止過振或漏振，避免出現蜂窩以及空洞的出現。混凝土澆筑過程之中還要將混凝土的分層澆筑順序進行優化，如南華路匝道橋第一聯施工，由于施工工序不合理及兩次澆筑時間間隔過長，先后兩次澆筑的混凝土產生的收縮徐變相差過大，在結構薄弱處產生收縮裂縫。值得注意的一點是混凝土需要加強養護，臨時支架和模板不能過早拆除，保證混凝土強度達到設計要求方可拆模。一次性澆筑的大體積混凝土則需要將水化熱的散熱問題處理好，保證混凝土強度應該達到允許值，只有如此，才能保證混凝土不會因為強度不足而出現開裂現象。

4 結語

從整體角度分析，預應力混凝土連續箱梁橋屬于當前比較成熟的橋梁，但是從全局出發，在實際工程之中會存在各種類型的裂縫。預應力混凝土連續箱梁橋裂縫是一個比較復雜的問題，涉及到了設計、施工等諸多因素，如果其中的任意一個環節出現疏忽，那么均會導致裂縫現象，嚴重的會發生鋼筋銹蝕，對橋梁的壽命有所影響。本篇文章從具體工程出發，對預應力混凝土連續橋梁出現裂縫的原因進行分析，并簡單提出解決措施，以此提高橋梁工程的有序發展。

參考文獻

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