1、箱梁腹板開裂與豎向預應力質量的探討預應力砼箱梁結構在我國大、中型跨徑橋梁中廣泛被采用。近年來發現箱梁出現開裂的現象相當嚴重，特別是箱梁腹板開裂占了一定的比例。一、箱梁腹板開裂的原因分析 箱箱梁開裂的橋橋梁往往在竣竣工通車后十十年左右，開開裂情況比較較嚴重的，裂裂縫寬度在00.25mmm以上，裂縫縫貫通腹板厚厚度，多發生生在腹板的薄薄弱部位，如如預留的過人人孔和通氣孔孔，裂縫隙呈呈傾斜向，明明顯表現出斜斜截面上抗主主拉應力不夠夠。個別橋梁梁，通車一年年后就發現裂裂縫，并逐漸漸擴展，影響到橋梁的的正常使用。 箱箱梁腹板開裂裂的原因是相相當復雜的。近近十多年來，路路橋交通量迅迅猛增長，車車輛載重超載

2、載現象嚴重，加加之當時技術術標準偏低，設設計時對結構構構造、主拉拉應力等問題題考慮不周，施施工中對質量量要求不嚴，質質量管理及監監理體系不健健全，橋梁竣竣工通車后，橋橋面損壞未及及時維修或隨隨意加厚加載載，少數橋在在橋下建房，改改變了橋梁原原設計的應力力狀態。二、關于設計方方面的建議 如如何避免膠板板裂縫的出現現，在設計和和施工工藝方方面提出以下下建議。 2.11 箱梁腹腹板不宜設計計太薄。不能能過分地追求求結構的輕巧巧，腹板厚度度不僅從理論論上要通得過過，對砼的收收縮和徐變，以以及溫度變化化引起結構的的應力重分配配等問題，要要考慮充分；對混凝土這這種復合材料料，本身結構構不均勻，以以及考慮施

3、工工中不可預見見的因素應留留有足夠的應應力儲備。腹腹板上的通氣氣孔對消除溫溫差影響是必必要的，如果果腹板本身強強度有富余，通通氣孔對腹板板截面的削弱弱是微不足道道的。 2.22 加強構構造鋼筋是防防止裂縫的有有效措施。構構造鋼筋一定定要配好，鋼鋼筋間距不能能大，鋼筋直直徑不宜太小小。對于腹板板構造鋼筋，還還應根據腹板板的高度，在在腹板箍筋中中間設置腰部部的連接鋼筋筋，將腹板內內外兩層鋼筋筋網連接形成成整體，雖然然增加鋼筋數數量很少，但但起的作用很很大。 2.33 縱向預預應力的彎索索是大跨徑連連續梁、連續續剛構箱梁抗抗主拉應力的的重要部分。因因為縱向預應應力噸位大，彎彎曲在腹板上上的作用是非非

4、常大的，所所以能夠彎的的，盡量彎，雖雖然給施工帶帶來一定的困困難，但實際際操作是能做做到的。 2.44 豎向預預應力是抵抗抗剪應力和主主控應力的關關鍵。沒有設設置預應力的的腹板，開裂裂更為嚴重。對對于腹板厚度度在40cmm以上，應該該考慮設置兩兩排，箱梁豎豎向預應力筋筋應該充分考考慮預應力錨錨固損失問題題。例如頂推推箱梁，一般般梁高3m，計算伸伸長值只有88.5mm，而而損失一般有有3mm，甚至至更大。損失失主要是螺母母與精軋螺紋紋鋼筋的間隙隙損失和錨墊墊板與螺母錨錨固損失。箱箱梁豎向如果果采用鐓頭錨錨或者楔片群群錨預應力體體系，鋼絲松松弛和錨固損損失則更大，造造成實際預應應力所剩無幾幾，也是

5、不可可取的。三、豎向預應力力筋壓漿質量量問題 預預應力壓漿，特特別是豎向預預應力壓漿一一直存在效果果不理想的問問題。豎向預預應力筋設計計一般采用如如圖1構造。32精軋螺螺紋鋼筋，445mm的金金屬波紋管或或簿鐵皮管。 壓壓漿存在的主主要問題： （1）進進漿不通。由由于管道薄，砼砼澆注時造成成干擾，使進進漿管脫落，排排氣孔堵塞。（2）壓漿不飽飽滿。豎向壓壓漿一般采用用常規的壓漿漿設備和方法法，壓漿機排排量大，壓力力大，水泥漿漿水灰比偏大大，而豎向預預應力管道又又小又短，需需要漿量很小小，壓漿的時時間就是一瞬瞬間，通和不不通就是這么么一下，既沒沒有補救措施施，又沒有持持壓裝置，水水泥漿必然會會分泌

6、、沉淀淀，造成上端端總有一段空空隙部分，而而這一段恰恰恰又是錨頭的的關鍵部位，空空隙和銹蝕將將留下隱患。 （3）壓壓漿起不到粘粘結、握裹作作用。由于預預應力鋼筋本本身剛度大，周周邊面積小，不不象鋼絲和鋼鋼絞線預應力力筋那樣剛度度小，周邊面面積大，多根根互相作用，只只要壓漿飽滿滿，就能起到到握裹和防銹銹蝕作用。我我們曾經做過過試驗，將已已張拉并壓漿漿的豎向筋進進行放張，伸伸長量基本上上回縮了。如如將套管直徑徑加大，握裹裹不一定加強強，而對腹板板斷面削弱加加大。四、國內、外關關于豎向筋的的情況和信息息 4.11 19889年湖南省省長沙湘江北北大橋試用過過無粘結預應應力筋（見圖圖1）。由于于當時對

7、豎向向預應力筋壓壓漿質量的懷懷疑，在主孔孔斜拉橋和邊邊孔頂推連續續梁幾段箱梁梁腹板中，試試用了無粘結結預應力筋。后后來，引起爭爭議很大。由由于對豎向有有粘壓漿質量量存在的問題題認識不足，對對無粘結筋的的設計理論也也認識不深；加上當時無無粘結筋施工工工藝過于草草率，試用很很快就停止了了。圖1 豎豎向預應力筋筋壓漿設計圖圖4.2 針對對豎向預應力力的壓漿質量量難以保證，鐵鐵路部門提出出一種新型預預應力筋工藝藝緩粘結結預應力筋。即即在預應力筋筋上包裹一層層緩凝結砂漿漿，要求這種種包裹砂漿安安裝到結構上上，25天后后逐漸硬化。張張拉錨固前如如無粘結，在在張拉錨固完完成后，逐漸漸硬化，產生生粘結，最終終

8、形成有粘結結筋，緩粘結結筋是一種具具有無粘結筋筋施工工藝特特點的有粘結結筋。在設計計計算和工藝藝操作方面有有其自身特點點：磨阻損失失計算時，要要考慮緩凝結結砂漿同預應應力筋之間的的摩阻；在工工藝操作上要要求緩粘結筋筋必須在工藝藝規定的時間間內完成張拉拉錨固，才能能保證預應力力的正常建立立。為了保證證包裹砂漿具具有良好的緩緩凝效果，對對包裹層工藝藝要求高。 4.33 真空灌灌漿工藝（見見圖2）。目目前國外成尤尤其是歐洲已已開始普遍采采用這種工藝藝，并且起到到了良好的效效果。我公司司承建的南京京長江二橋主主橋斜拉索塔塔上采用了這這種工藝。技技術和主要設設備都是瑞士士VSL公司司進口的。工工藝是從水

9、泥泥漿的拌制入入手。配合比比是壓漿質量量的一個主要要因素。所以以采用專用攪攪拌設備，水水泥漿內加外外摻劑，使水水泥漿的水灰灰比在0.330.4，且且增塑、微膨膨脹。管道密密封性要求高高，采用新型型的成孔材料料塑料波波紋管，壓漿漿過程采用又又壓又吸的工工藝，壓漿效效果良好。但但工藝要求高高，費用昂貴貴。圖中： 球閥1 構件件 球閥2 球閥閥3 過濾器 真真空壓力表 高強橡橡膠管 真空泵泵 攪拌拌機 灌漿泵 輸漿膠膠管圖2 真真空灌漿施工工裝置布置圖圖 4.44 19997年橋梁梁建設第33期，發表了了鐵道部大橋橋局橋梁研究究院周履教授授的無粘結結力筋與體外外力筋預應力力混凝土橋梁梁的發展歷程程和

10、現狀一一文。列舉了了無粘結與有有粘結兩種預預應力混凝土土結構的優缺缺點，并指出出“由于體外外力筋無粘結結力筋防腐措措施的改進，促促進了結構形形式和施工工工藝的發展；另一方面是是由于管道壓壓漿的后張梁梁質量的可靠靠性受到懷疑疑，引導導人們去更多多地考慮先張張法及無粘結結體外力筋的的后張法混凝凝土結構”。該該文在無粘結結力筋預應力力砼結構的設設計計算方面面，對錨具、連連接器、套管管、防腐包裹裹材料的技術術要求，對構構造的細節方方面都作了詳詳細介紹，還還介紹一些國國外有代表性性的橋梁實例例。五、關于豎向預預應力筋壓漿漿工藝的設想想 5.11 仍采取取有粘結筋工工藝。在學習習國外先進工工藝的基礎上上，

11、使材料、設設備逐步國產產化，降低成成本，完美和和改進壓漿工工藝。 確確保豎向壓漿漿管道暢通牢牢固，并在張張拉端設置持持壓裝置（見見圖3）。在在兩頭錨墊板板上焊接一節節長6cm的鋼管管，這樣增強強了錨墊板的的承壓剛度，將將豎向筋的波波紋管固定在在鋼管內，并并用膠布密封封。在固定端端管旁焊一節節小鋼管，將將壓漿塑料管管插入，使進進漿管牢固，上上面錨墊板上上斜鉆一孔，與與管內相通，作作為排漿孔，并并插一根小塑塑料管引出來來，并有800cm作為持持壓長度，張張拉錨固后，用用高標號砼密密封張拉端。圖3 有有粘結豎向預預應力筋結構構圖 提提高水泥漿質質量。與真空空灌漿法相同同，在水泥漿漿中加外滲擠擠，使水

12、灰比比在0.30.4，且且增塑，微膨膨脹。 改改進壓漿工藝藝，改變過去去用大壓漿機機壓漿方法，研研制一種專用用小型壓漿機機，要求排漿漿量小，壓力力均勻持速，使使壓漿過程有有一個具體時時間完成。在在北方農村打打農藥的機子子基礎上進行行改進，排漿漿量比較大，并并改人工操作作變為電機自自動。 5.22 豎向預預應力筋采用用部分粘結、部部分無粘結的的組合結構（見見圖4）。即即在預應力兩兩端都采用有有粘結，中部部部分采用無無粘結，為彌彌補無粘結的的不足，適當當配備構造鋼鋼筋。下面固固定端另增加加30cm左右右鋼筋不套管管，作為錨固固端的補充，這這一段距離在在箱梁底板與與腹板相交的的承托范圍內內，另外，張張拉端上方440cm范圍圍，設置壓漿漿錨固部分，用用環氧樹脂砂砂漿來填充，或或者拌好環氧氧樹脂砂漿，在在張拉時，涂涂在鋼筋上，增增加錨固力。工工作都在橋面面上進行，操操作方便，質質量易控制。圖4 豎豎向預應力筋筋有粘結、無無粘結組合示示意圖結束語： 預預應力施工質質量，特別是是壓漿質量，在在橋梁結構中中確實還存在在不少問題。過過去設計人員員認為，這完完全是一個施施工工藝問題題，作為施工工人員認為按