:白水 冲特 大桥 箱梁在 悬臂施 工过 程 中 出现腹 板斜 裂缝 ,通过 对裂 缝 出现位 置 、走 向和形 态的 分析 , 认为 裂缝 并非 受力裂 缝 。混凝 土应 变测试 结果表 明 ,张拉 钢束 引起 的垂 直钢 绞 线 的混 凝 土横 向 膨胀 超 过极 限拉应 变,裂缝产 生 的主 因是 设计 中对锚 固区局部 应 力考 虑 不足 ,经锚 固端一 定 范围增设 钢筋 即可 抑制开裂。该桥裂缝的分析和处理为同类问题提供参考 ,同时也说 明,设计、施工等环节 中若能周全考 虑 ,很 多裂 缝 可以避免 。 某些 裂缝 经 适 当处理 ,亦不会 对结构 安全 和使 用性 能造成 大的影 响 。 关键词 :连 续箱 梁桥 预应 力混 凝土 腹板 斜裂缝 局 部应 力 中图分 类 号 :U448.21 5;U448.35 文献标 识码 :B 全预应 力 混 凝 土 结 构 的 PC箱 梁 桥 ,在 短 期 效 应 组合 作用下 ,构件 受拉 边缘 不允 许 出现拉应 力 ,更 不允 许混凝 土开 裂 ;即使部 分预 应力 混凝 土构件 ,允许 在短 期效 应组合 作用 下控 制截 面混凝 土受 拉边缘 出现 拉应 力或 开裂 ,拉 应力 或裂 缝均 应 限制在较 低 的水平 ,且在 永久 效应组 合作 用下 不 出现拉应 力 ,卸 载后 裂缝 闭合 。 但工 程实践 中 ,大跨预 应力 混凝 土连续 箱梁 桥 ,普 遍 出 现腹 板斜裂 缝 和跨 中底板 横 向裂缝 ¨ 。 PC箱 梁桥 裂缝 按其产 生 的原 因 ,大致 分 为① 在静 载 、动载及 次应 力下 产 生 的受 力 裂 缝 ,如 弯 曲裂 缝 、剪 切裂 缝和 局部 应 力 裂 缝 等 ;② 由温 度 变 化 、混 凝 土 收 缩 、基础变 位等 引起 的变形 裂缝 。可见 ,裂缝 的成 因多 而复 杂 ,且 相互 影响 ,增加 了裂缝 成 因分析 的难度 。但 每条 裂缝 均可根 据 出现 的位置 、走 向和形态 ,并辅 以计 算分 析 ,判 断其 产生 的主 要原 因 。但 箱 梁 开 裂 一般 出现 在运 营阶段 ,悬 臂 施 工过 程 中箱 梁 发生 腹 板 斜裂 缝不 多见 。对 于施工 中 出现 的 腹板 斜 裂 缝 ,若 不 能找 出原 因予 以补 救 ,必 然对成 桥及 远期 结构 受力状 态 、变 形 和使用 安全 带来 隐患 。本文 结合 白水 冲特大桥 悬臂 施工 中腹 板开 裂情况 ,分 析其原 因 ,为设计 和施 工提供 参考 。 1 工 程 概 况 白水 冲特 大桥 ,主桥 为 (85+2×150+85)in预应 力混 凝 土 4跨 连续 刚构 ,桥 面净 宽为 25.0In(2×11.5 In+ 1.0I11分隔带 +2×0.5ITI防撞栏杆 )。主梁采用 收 稿 日期 :2010-07-15:修 回 日期 :2010-08—20 作者简介:郭凡(198l一 ),男,山东 日照人,博士研究生。 单 箱单 室三 向预应 力体 系 ;3个 主 墩 为复 合式 桥 墩 ,最 低 墩高 74.4m,最 大墩 高 105.0In,墩 顶 75.0ITI范 围 为双柱 式薄壁 墩 身 ,双 薄壁墩 中间设一道 横 向联 系梁 , 双薄壁 墩下 采用 30nl的混凝 土刚 性薄壁 箱墩 ,增加 桥 梁 的稳 定 性 。 主桥 上 部 构 造 及 现 浇 桥 面 板 采 用 C50 混 凝 土 ,桥 墩 采 用 C40混 凝 土 ,预 应 力 钢 筋 采 用 ASTMA416—97270级钢 绞线 。设计 荷载 等级 汽车一 超 20级 ,挂车一 120级 。大 桥 轴 线 平 面 处 于 直 线 、缓 和 曲线 和圆 曲线 上 ,其 中直线 段 长 106nl,缓 和 曲线 144 in,其 余为 圆 曲线 ,水 平 桥 梁线 型 最 大 偏 移 65in。15 墩处 于直线段 上 ,16墩 处 于 缓 和 曲线 段上 ,17 、18墩 处于 圆 随线 段 上 ,圆 曲线 半径 900 nl。该 桥特 点 不 但 是 一平 弯桥 ,且有 较 大纵 坡 ,超 高 变 化较 大 ,其 结 构 行 为较 常规直 线桥 复杂 。 在 主梁 悬臂 施工 1节段 时 ,负 弯矩 预 应 力索 张 拉 后腹板 底部 出现 顺预 应 力 钢筋 方 向延 伸裂 缝 ,对 梁 体 混凝 土应变 的测 量数 据未见 异常 。 1.1 原 因分 析 腹板斜 裂缝 属 于剪 切 裂缝 ,分 为腹 剪 裂 缝 和弯 剪 裂缝 ,如 图 1所示 。其 中,腹 剪裂 缝 最 为 常见 ,由主 拉 应力 引起 ,一般 发生 在剪应 力最 大支 点附近 ,与梁 轴线 呈 25。~50。走 向 ,并 在荷 载 反 复作 用 下 ,不 断 向受 压 区发 展 ,由于箱 梁上 下缘 布 置 的纵 向预 应 力 束抑 制 了 斜裂缝 发展 ,腹剪 裂 缝 呈 两 头 窄 中 间宽 的 形态 。弯 剪 裂缝 是 由斜截 面抗 弯能 力 足 产 生 的 主拉 应 力 而引 起 ,
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