预应力混凝土盖梁端部裂缝成因分析

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发布时间：2021-09-04

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预应力混凝土盖梁端部裂缝成因分析
刘思维
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市200092)
摘要：该文分析了某桥预应力混凝土盖梁端部裂缝的成因，总结了锚固点布置对盖梁端部局部应力的影响规律，提出了改善盖
粱端部受力性能的锚固区布置原则，并对此盖梁裂缝处理提出了建议。其所得结论和建议可供同类结构设计参考。
关键词：预应力混凝土；盖梁；开裂；成因分析；处理建议
中图分类号：U445．7 文献标识码：B 文章编号：1009—7716(2014)06—0142—03
0 引言
混凝土桥梁往往由于设计考虑不周、施工不
当、养护管理不善、超载，以及混凝土自身老化等
方面因素，致使混凝土发生不同程度的开裂，严重
影响工程质量，降低结构的使用寿命，经常困扰着
工程技术人员。针对开裂的混凝土桥梁，对已有裂
缝的处理方法取决于裂缝的成因及其对结构使用
性能和承载能力的影响程度，其中裂缝的成因分
析对裂缝的处理决策起着至关重要的作用。只有
判断出裂缝出现的原因，掌握裂缝对桥梁工作状
况和承载能力的影响，才能对混凝土桥梁的裂缝
进行正确定量评价，制定合适的加固方案。本文对
某桥预应力混凝土盖梁端部裂缝的成因进行了详
细分析，并明确了影响该裂缝产生的主要参数，为
今后设计此类预应力混凝土盖梁提供参考。
1 桥墩盖梁现状
如图1所示，某单跨系杆拱桥主墩墩身横桥
向为V形框架结构，两墩柱顶与盖梁固结，增强了
墩身的横向刚度及稳定性。墩身采用空心箱型截
面，具有自重轻、刚度大的特点。盖梁采用预应力
混凝土结构，在墩柱顶部6．5m宽(横桥向)范围内
设为实心段，盖梁中部则为减轻自重而采用箱形
空心断面。主拱拱脚在盖梁实心段处与桥墩固结
形成刚架拱，每片拱肋下设4束平行钢丝束系杆，
系杆两端锚固于桥墩盖梁的背侧。盖梁为墩柱、主
拱肋、系杆汇聚的固结区，受力情况十分复杂。盖
梁横桥向布有14束M15—15预应力钢束，分为三
组布置于盖梁腹板处，其端部预应力锚具布置情
况见图2所示。
收稿日期：2014—03—21
作者简介：刘思维(1981一)，男，吉林通化人，工程师，从事桥
梁工程设计工作。
塑
图1 某拱桥桥墩盖梁构造图(单位：m)
图2 盖梁端部锚具布置及裂缝示葸图(单位：cm )
该桥建成运营后，在盖梁的端部表面上出现裂
缝，裂缝典型分布如图2所示。结合预应力锚具位
置，可以看出2条裂缝均分布于各组预应力锚具
之间，裂缝走向基本竖直，其中桥跨侧裂缝较短，
位置偏下；而岸边侧裂缝较长，最长裂缝约1．5 m，
最大缝宽约为0．27 mm。
2 盖梁端部裂缝成因分析
2．1 有限元分析模型
由于该桥盖梁端部为墩柱、主拱肋、系杆的汇