预应力混凝土箱梁锚固端裂缝成因分析及处理

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发布时间：2021-09-04

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预应力混凝土箱梁锚固端裂缝成因分析及处理
李强，姜早龙 ’，李慧民
(1．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安 710055； 2．住房和城乡建设部执业资格注册中心，北京
100037； 3．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082)
[摘要]介绍某大桥预应力混凝土箱梁施工过程中，预应力束张拉后锚固端出现的开裂现象；采用有限元法
计算开裂部位的应力场，应力计算的基础上分析裂缝产生的原因；提出防止产生此类裂缝的处理措施。
[关键词]预应力混凝土；箱梁；锚固区；混凝土裂缝
[中图分类号]U 448．21 3 [文献标识码]A [文章编号】1674—0610(2013)02—0133—04
Cause Analysis and Treatment of Cracks at Anchorage
End of Prestressed Concrete Box Girder
LI Qiang ，JIANG Zaolong ，LI Huimin
(1．College of Civil Engineering，Xi’fin Univ．of Architecture&Technology，Xi’an，Shanxi 710055，China；
2．Practice Qualification Registration Center，Ministry of Housing& Urban-Rural Development，Beijing
100037，China； 3．College of Civil Engineering，Hunan Univ．，Changsha，Hunan 410082，China)
[Abstract]In this paper，the cracks at the anchorage end of fl prestressed concrete box girder，arising
after the prestressing tendons are tensioned in the construction of a bridge，is described firstly．Then
the stress field of the cracking region is computed by Finite Element Method and the cause of cracking is
analyzed based on the stress computation．Finally，the treating measures to prevent such cracks from ari—
sing are presented．
[Key words]prestressed concrete；box girder；anchorage region；crack of concrete
逐段(或逐孔)现浇施工法是预应力混凝土连
续箱梁施工的常用方法，其设计和施工已相当成
熟¨。。但是，如果在设计工作或者施工过程中对
某些细节认识不足，仍然可能出现设计缺陷或施工
质量问题。湖南省常德市某大桥引桥预应力混凝土
连续箱梁施工过程中，出现了因设计考虑欠周到而
导致预应力束张拉后锚固端出现有规律的开裂现
象。本文采用有限元法计算开裂部位的应力场，分
析开裂原因，并提出防止开裂缝的处理措施，保证了
后续现浇段没有再出现类似开裂现象。本文所介绍
的内容可以为同类工程提供参考。
1 工程概况
某大桥引桥为双幅预应力混凝土连续箱梁，单
幅跨径布置为：(6×25 m)现浇连续箱梁+(2×
2 5 m)现浇连续箱梁+(2×21 m+20 m)现浇连续
箱梁+(3×21 m)现浇连续箱梁。
图1为箱梁标准断面图，为单箱双室斜腹板等
截面箱梁，混凝土强度等级为C55。箱梁梁高为150
cm(箱中心线)；箱梁顶板宽1 274 cm，厚24 ca，设
有2％的单向横坡；底板宽度为734 cm，厚度为
24 cm；边腹板厚度为40 am，中腹板厚42 cm，支点
处腹板加厚至60 cm；箱梁在支座处设置100 cm厚
端横梁及150 cm厚中横梁。
270 l 734 I 27fl
图1 箱梁标准断面(单位：am)
Figure 1 Standard Section of Box Girder(Unit：cm)
图2为箱梁预应力布置图，该箱梁预应力钢绞
[收稿日期]2012—12—13
[作者简介】李强(1979一)，男，河北宁晋人，住房和城乡建设部执业资格注册中心高级工程师，博士研究生，研究方向：土木工程建造与
管理。．
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134 公路工程 38卷
线为270级公称直径(b 15．2低松驰预应力钢绞线，
其抗拉标准强度k=1 860 MPa，弹性模量Ep=
1．95 X 10 MPa，技术标准必须符合“ASTM416—90”
和《预应力用钢绞线》(GB5224—2003)有关规定。
每孔预应力束由12根 15．2钢绞线组成，控制应
力为0．75f#，张拉控制力为2 327 kN，施工时所有
预应力束张拉都需在支架上进行，而且必须进行整
束张拉，上下左右均匀对称进行。
270 734
图2 箱粱预应力布置图(单位：cm)
Figure 2 Arrangement of Prestressing tendons(Unit：em)
由于该桥主梁梁高较小，为保证施工中箱梁底
板混凝土的振捣质量，混凝土浇筑采用两次浇筑工
艺，即先浇筑底板及腹板混凝土，待底板及腹板混凝
土强度达到设计强度的75％后，再在底板上搭设顶
板混凝土施工临时支架进行顶板混凝土浇筑。
箱梁施工采用逐段现浇施工法，支架上现浇施
1号秉段
2号秉段
3号秉段
工顺序示意图见图3。各段结合断面离支座的距离
为650 cm。前一段箱梁浇筑完成并达到预应力张
拉条件后，在该结合断面进行预应力张拉后，再进行
下一段的施工。下一段的预应力钢绞线是通过连接
器连接的。
在第一段施工时，虽然所有工序都按照设计要