連續現澆箱梁裂縫問題探討0引言隨著交通建設事業的快速發展,連續箱梁橋由于其橋面行車舒適、受力合理、用材節約、造型簡潔美觀、養護工程量小及抗震能力強等優點，在高速公路和城市道路高架橋建設中得到了較為廣泛的應用。但由于各種原因,部分橋梁剛施工完畢或投入運營不久就出現較多裂縫,從而成為一個較為突出的問題。本文就京滬高速（天津段）一期工程中當城互通立交橋中的箱梁從設計到施工中的裂縫問題進行了總結，僅供工程技術人員參考補充。常見的裂縫主要分為兩種,具體表現為:1.構造裂縫:溫度收縮裂縫、鋼筋保護層過小或過厚產生的裂縫等。2.受力裂縫:縱向彎曲裂縫、彎曲剪應力裂縫、力筋未能覆蓋而截面又未經驗核處的裂縫、支承處箱梁橫隔板和腹板中的裂縫、錨下裂縫、橋面鋪裝層裂縫、翼懸板貫通裂縫及底板裂縫等。連續箱梁裂縫產生的原因設計因素計算模式的采用箱梁的受力狀況遠遠不像T梁那么簡單。箱梁中肋板是主要受力構件,雖然與箱梁頂板、底板鋼筋連成整體,但其受力情況存在以下幾方面不同:(1)T型梁承受荷載時,梁格、主梁共同受力,實際受力情況與假設相近。箱梁承受荷載時,肋與肋之間因箱梁頂底板的作用,力的傳遞變化很大,頂板、底板以及肋板承受的荷載不僅有彎矩、剪力,而且還有扭矩。(2)T型梁結構簡單,每一單梁均設一支座,橫向荷載影響小。而連續箱梁前后跨的荷載對箱梁頂板、底板及肋板的受力狀態既有縱向影響又有橫向影響。在對稱縱向彎曲荷載作用下,如果箱梁翼板具有初等彎曲理論所假定的無限抗剪剛度(即平截面假定)的話,則翼板中所產生的縱向應力沿板寬將是均勻的。然而在大多數情況下,特別是對于翼板較寬的箱梁來說,由于翼板中的剪切變形導致縱向應力沿板寬方向是不均勻分布的,其間存在著傳力的滯后現象,它與初等梁理論所表現的應力之間的差異,稱為剪力滯效應。也就是說,在彎曲荷載作用下,腹板附近翼板中的實際應力比初等梁理論應力大。一般而言,由剪力滯效應產生箱梁翼板橫向裂縫,大部分裂縫均在離支點1/3跨徑范圍內出現,越靠近支點的截面越嚴重,裂縫出現均從翼板下緣開始。隨著交通量的迅速增加,箱梁的寬度越來越寬,寬跨比有的接近1,特別是互通立交區的橋梁有的大于1,此時箱梁的受力分析,如果再按桿件結構來假設,計算結果與實際受力狀態將相差甚遠。在當城互通立交中存在著這種情況,匝道并入主線出現寬跨比大于1的情況.設計的理想化設計者只考慮理論計算可以通過,而未考慮結構施工過程中的各種因素。如:立交橋中濕接頭較多,濕接頭部分的鋼筋恢復困難,再加上后澆注的砼無論在底板還是頂板接合處均存在著不同程度的裂縫,而這種裂縫恰在箱梁最薄弱的地方.箱梁鋼筋間距較小,施工時混凝土骨料無法通過,導致混凝土強度根本達不到設計要求。還有箱梁的骨架鋼筋過多,一個肋內有4排以上的骨架鋼筋,而且每排骨架鋼筋疊加4根以上的鋼筋,在部分肋寬變化的情況下,這類骨架鋼筋的制作、安裝根本達不到設計要求,這些骨架鋼筋很難均勻受力;預應力管道和鋼筋發生沖突的地方鋼筋被剪切，一定程度上降低了肋板的強度,有些設計根本沒有考慮管道和鋼筋位置上的處理,導致錨板很難安裝,施工的過程經常采取切割主筋移動抗剪筋位置,導致剪力筋不在同一截面上.另外密集鋼筋中的混凝土難以振實,往往形成砂漿層,箱梁混凝土強度不均勻,對鋼筋與混凝土的粘結力影響很大,使箱梁結構的實際承載能力降低;這些均會導致裂縫的產生。1.2施工因素1.2.1對設計圖紙的理解施工人員對結構受力理解不夠,對設計圖紙中的受力鋼筋、重要構造鋼筋等不重視,施工中不按照設計圖紙放置,鋼筋起不到應有的效果;當鋼筋和鋼絞線沖突時,不按規定調整鋼筋位置,卻自行調整鋼絞線位置;對鋼絞線張拉順序不注意,按施工方便張拉鋼絞線等,強度不到為了搶工期開始張拉，都會產生裂縫對箱梁結構受力產生很大影響。1.2.2對施工工序的控制施工人員對每道工序控制不嚴格,累計到成橋時往往會對連續箱梁產生很大后果,主要表現在:(1)忽視連續箱梁預應力鋼束的定位鋼筋、防繃鋼筋的重要性,誤認為是構造筋,隨意性較大,導致鋼束張拉時變位較大,嚴重影響了箱梁的質量,甚至引發重大質量事故。(2)連續箱梁拆除支架順序不合理,產生過大的瞬時荷載,對結構產生不利影響。(3)連續箱梁現澆支架地基強度不夠、預壓重量不夠及支架本身強度差等引起支架下沉,也常使箱梁產生先天性裂縫。(4)施工管理不當,對混凝土配合比沒掌握好,對建筑材料質量把關不嚴,也會促使箱梁的整體強度染下降擇。廟(5路)拜施工順序業銜接不估當殃,濾施工過程媽中養護用鉗水進入箱胖內湖,烤拆架前又償未將箱內竄積水全部喚排喇除勉,丟通氣孔未泊打此開展,歡在積水對曉箱梁產生眨額外荷載優和溫度力油共同作用鏈下踢,輝連續箱梁錦在一些難虹以想象的猜部位產生廳裂縫或導惰致鋪裝層嗽破壞倒。賠(6徹)打對成品的歸養護不到囑位走,滿例如夏季仍溫度高養鄰護灑水不料及時覆蓋躁不及拘時離,石大方量橋午頂板澆注覺過程中被虎雨淋水泥絡漿沖行走揀,段均會導致證裂縫的產賣生橋梁強勢度的降低襖。序1.竹3幻結構變形射因素好眾所周像知您,筑溫度變化法、混凝土垮的收縮及交不均勻沉愛降等因素勒會使結構罪產生變乎形彩,傳若這種變違形因約束武的不足楚時哈,者就會產生妻應晶力號,涌當應力超截過一定程巧度時就會水產生裂縫件。橋面板過集中吸收擁陽光的輻磁射彎,具與溫度較白低的底板棚形成溫度圓梯度。一礦般情況鍋下銜,懶上下翼緣叮的等效溫嶼差可述達戶1礎0迎～潮1煎5征℃式。對等高申等慣矩箱尸梁巾,逮溫度梯度嘉對下底板剝產生的拉集應力竊為梅σ擋=Ec×晶a鐘×配γ跡×推Δθ文其食中疼,E古c蝴為混凝土鍋徐變彈性設模獅量摔;旗a瓜為熱膨脹胖系割數飲;貍γ匯為箱梁重畏心在截面或的位置系盈數脊;砌Δ層θ秘表示溫度幅梯度。溫襪度梯度的算影舒響然,綿一般通過撲假定溫度府梯度在整蓬個橋梁上奉部結構縱拳向長度上座恒定不變準而計算浩的敢,哀但這與實講際情況存感在差異。漫對目前普投遍采用的賀大跨度、趁變高度箱翼梁愿,前隨著梁高撇變化幅度輸的增大及相箱梁長度元和支撐處歐約束的增殼加謀,勒溫度梯度光應力會有究較大的增然長。有關映分析表籍明孔,甚溫度應力百的數值可適能大于活蓄載應俗力頸,幅這一點已突經越來越嘴引起工程腐設計人員羅的重視。粱此蓄外搶,贏混凝土的隆收縮、不甩均勻沉降牲等因素也鄭是使連續街箱梁產生籌裂縫的重壞要原因。兔2爹連續箱梁貼裂縫產生碧機理的探議討懸連續箱梁叼腹板裂縫禮的產生那設計時大面多能很好絞地控制預信應力連續刑箱梁縱向陷正應力及渴主拉應喝力猜,五但往往忽蘿視抗剪極荒限強度驗攜算及抗剪醫截面尺寸行驗偶算寧,忌用主拉應蘿力的驗算鬼代替抗剪仗驗算。根殖據我國規葵范旨,艘箱梁腹板內尺寸不是鐮由主拉應警力控樸制羊,強而是由抗趕剪極限承祝載力控制耀。正常使叫用極限狀銅態在主拉術應力滿足臉規范要求味的情況足下禮,伙抗剪截面致尺寸不一遵定滿足規之范要逢求別,朱跨要徑塔2鑄0銷～呢60丈m退的等截面冷連續箱梁冰中特別突餓出芳,映容易出現需腹板過薄譜或抗剪不德夠而出現拉斜裂縫的攀現象。柏斜裂縫的險產生稻錨固區裂輩縫的產生肚一般跨徑軌較大的預唯應力連續浪箱梁因預給應力工作渾面小而需壞設置大量輸的齒桿板紅,即特別窩是驅4縱0行～邁60截m幟等截箱梁波中尤為突歐出酷,技因為逐孔蛾現澆連續撲梁幼中嚴,脖一般中支嗽點附近一愉定范圍內編下緣壓應棍力儲備較疲小或是拉占應力聾區申,哪在與錨后雨局部拉應濾力的組合爪下渾(較齒板前面規的板處于特受壓狀砌態榜,坦但齒板后優面為受拉披狀胡態懲)嗓,令容易引起貞底板開裂嫂并向腹板祖開展。若些錨塊背面射鄰近梁段文接怒縫峰,布裂縫又能鋤斜穿接池縫窩,課通常裂縫貢沿腹板向件上延伸至輕翼緣底下病某點為止倍。駁預應力通侵過區裂縫搜的產生機疏理赤當鋼束在陪平面或縱幸面上曲線查布置粥時種,率具有橫向你或縱向曲泥率的縱向舒預應力筋廣束在張拉沸過程中會豬產生對腹華板或底板濟混凝土的藥徑向壓儉力循,勝要求腹板誰或底板混錯凝土來抵沸抗。當鋼篇束曲率的是作用力與焰箱梁恒載傾應力相疊甚加離,欣相應的彎唱曲應力可戀能比單獨伏的恒載產錦生的應力方大靜3哲～丙4察倍蓋,昌同時可能研還存在鋼課束線形的字偏位而使唯受力更加潛不倒利荷,或嚴重時集束中力可導狐致腹板混插凝土局部攏剝落或崩羽裂螺,堵在我省某場條高速公串路一個大凈橋主跨合盲攏時就發校生過底板編混凝土崩她脫膀,晃因此必須濁進行徑向燃防崩箍筋友的設計。予3堆．減少與僅防止連續寧箱梁裂縫爹的措施字一般認為竭寬度小械于慈0.1騎5齡～煤0.2m餓m陸(覽規范容許衰的鋼筋混唱凝土構已件鼻)羞、無發展慧的、無水星流動的裂貍縫是可以龍愈合的。哀造成連續徐箱梁開裂趁的原因有免很慢多趙,封一般引起成裂縫的機面理歸結為絞單一原因針的情況是那極少沈的蟲,側上述每一援種原因當影單獨考慮溪時只產生對較小的、即在允許限筐度內的應蟲力或超應嘗力。然勢而淡,氣如果幾種債應力疊加政就可能超酷過構件的嫂承載能掌力逼,敬導致裂縫婆的出便現惑,箭設計和施腥工中應當頓特別注意亡。柱設計中要叔注意的問澤題桿截面尺寸測的合理確橋定銅等厚度腹盆板的連續沒箱梁滿足框主拉應力存和斜截面君抗剪強度劣的要紅求猜,臺而忽視抗濫剪截面尺奮寸驗算。桶設計勿時呈,爽盡量通過俯配置腹筋執來提高梁厚的抗剪能衰力。但實凝際軌上摸,胸抗剪鋼筋幸的配筋率急達到一定牌的程度局后桂,蓄再增加鋼銷筋慕,火梁的抗剪態能力不會徐繼續增望加秀,叢破壞時箍有筋的應力妥也達不到惠屈服強度淡。梁的破顫壞一般是洲截面尺寸染較小或混廣凝土強度吊較伶低梨,蜜在外剪力分作用透下后,壞斜裂縫很恐寬或是由板于外壓應呀力的影語響預,余使斜裂縫頑一側局部膊受斜面壓橫力盒,浩產生類似春短柱的破昂壞即斜壓謙破壞。若縱不能滿足影這個條唐件祥,旋應加大截脂面尺寸或隙提高混凝賀土標星號處,名而不能用才增加鋼筋朝來提高梁乳的抗剪。休錨固截面杠的處理告同一斷面辨上截斷的訂預應力鋼扛束不宜太麗多甚,桂以免錨固死的預應力及鋼束噸位貓太訊大圾;種錨固斷面蹦底板應有珍一定的壓鄙應力儲織備蹲,悔最好避免刊在拉應力罷區中錨固羨預應力鋼或束紹;奉錨固斷面擾最好能跨貴過箱梁斷梁面接縫陜處奮(刺施工淹縫彼)跡;伍根據錨固往噸位大協小著,之布置足夠蛇的縱向分煩布鋼筋通哲過錨固斷便面怠,顯一般認為勺錨具后面鋪的牽制拉豈力可按錨趁固力的一搞半估推算殿;接頂底板錨餓固之間水拾平方向距治離應在有固較多重疊污的基礎上智錯開距離吧。嫩防崩的處釘理和鋼筋算設置格盡量加厚額箱梁底板被厚度。有抓的觀點認升為不小梳于逐3D,陶D叉為通過底艱板的最大述波紋管外艷徑。似鋼束平面嫩布置時盡估可能地靠秀腹板布置馬。欠利合理布置扎束型蒜設計家時追,值連續梁的瓶預應力鋼擺束的配置貞與橋梁的大結構體系霉、受力情勁況、構造籍型滾式以及施丘工方法等牛有著密切遇的關系。槐一般對不折同跨徑的放梁橋結嚷構會,廁要選用預怨加力大小古恰當的預姑應力束滔筋擔,房以達到合擋理的布置叢型艱式笛,智盡量避免繼預應力束哲筋呼“往大而稀或訪小而贈密犬”血,沈導致受力茅不均勻的造情況發生漿。去應當盡量屋避免使用皆反向曲率翁的連續饒束至,私因為這樣巖會引起很粉大的摩阻寺損若失寇,屈降低預應浸力束筋的照效益。特序別注意豎東彎段上、候下層鋼束袍不要沖資突蠢,呆還應滿足鵝孔道凈距眠的要求。脂鋼束應盡協量靠近腹絞板布撕置呆,旋這樣可使趙預應力以偉較短的傳慎力路線分富布在全截旨面箭上饒,厲有利于降召低預應力鍛傳遞過程艘中局部應蝕力的影圓響洽,歸能減小鋼危束的平彎墓長衛度探,豐減小橫向義內搖力獸,爺充分利用葛梗腋布呈束貿,澡有利于截輔面的輕型爹化。在中打小跨徑連坊續梁跪中別,潤因充分利注用底鍬板間,陶有條件時絕盡量配置局底板通常代束畏;沿邊跨受條程件限制與惹中跨相比貼較小拆時惡,苦為解決梁隆端應力集翁中、恒載全平衡的問吉題糠,犯小邊跨梁珠端一定范童圍內可現圾澆為實疏體姜;筋當負彎矩華較大翅時莖,欺可配置一宋定量的頂仔板束。壯連續箱梁伸不宜采用壓較長的連于續通長值束隸,掘可采用兩錘根交叉束仔布置或改者用聯結器然接長、分剛成多次張定拉亭,四但應注意杏聯結器不躁宜集中在香某一個斷估面拘上餅,呢以避免截鴿面的削弱蟻過于集穿中脫,故并獸且欺,系根據需要性設置一定校量的非預返應力鋼筋漆。壽3.1.甲5憑合理布勸置鋼筋仔由于箱梁頸的頂底板孕與肋是共親同受力陡的厘,更受力主筋貍不宜過分豐集中在梁錦肋遮內隔,灶設計時主廟筋的布置魂最好根據遠連續箱梁梳的肋、板羽剛度比與有其剛度變很化情況來蛙考慮。翼經板上有剛癢性混凝土睜防撞護欄戴的連續箱飼梁支座附鳥近的懸臂饅板出現裂待縫的現象袍相當普遍校。這說明傘翼板上剛旦性混凝土乘防撞護欄笑與箱梁一發起受拖力但,覺并引起結艦構受力狀遇態發生變煎化刮,桌因此翼板舉上宜增設謊縱向受力岡鋼筋。多鍋個項目的穩實踐證蹄明譜,您在支座附青近翼板上霉增加縱向脫受力鋼筋陽后汽,慶翼板上基聰本不再出榮現裂縫。州選擇連續面箱梁的截轟面形式憲時尼,比應注意翼火板的懸臂痰長度不宜并過大。旨3.1.蜓6兩加大連續胖箱梁橫向盆剛度顫連續梁橋省的橫向剛飯度也應當頁充分重早視歇,臺僅在寬度晉較小的尺雜寸范圍內塘配置多層勒普通鋼摘筋驕,祥根本無法帶使鋼筋充旨分發揮作急用牲,靈應加大橫藍梁尺寸或的將橫梁設后計成預應棕力結構。插施工中要涼注意的問距題槐改善材料渡性能雨施工