预应力混凝 土连续 箱形截 面梁 以其 造价低 、
跨度大 、施 工速度快 的优点在我 国桥梁建设 中得
到广泛的应用 。但是在施工及通车运营 的过程 中
也显示出不少 问题 ,其中 以箱梁的开裂 、形成裂缝
的问题最为显著 ,对桥梁的使用寿命造成 了影 响。
本文从施工过程中的角度针对该 问题做 以下探讨
分 析 。
1 预 应 力箱 梁裂缝病 害发 生的部位 、形式
预应 力混凝 土箱梁 的裂缝 主要有 斜裂缝 、横
向裂缝 、温度裂缝 、劈裂裂缝 、齿板裂缝 等等 ,其 中
以前三项 最为主要 ,是最常见的病害。斜裂缝多发
生在腹板 近支座的部位 ,角度与水平方向呈 3Oo~
60。,并沿 支座 向梁 中部传递 ,是 由于斜截面承载
力不足 ,主拉应力偏小所造成的。顶板 、底板部位
大多发生横向 、纵向裂缝 。这些裂缝大多是平截面
抗弯能力不足 、箱梁 内外温差较大 、混凝 土收缩不
均匀等原 因造成的。这些裂缝 的存在大 大降低 了
桥梁 的耐久性 ,随着裂缝 的发展 ,桥梁 的有效 刚度
进一步降低 ,承载力会进一步下降 ,桥梁 使用寿命
大打 折扣
2 裂缝形成 的原 因与对策
预应力箱梁裂缝 的形成的原 因是多方面的 ,既
有设计方面 的,又有施工过程中的 ,现做如下探讨 。
2.1 箱梁斜裂缝的主要原 因及对策
(1)在预应力连续箱梁设计 的早期 阶段 ,普遍
采用直线形的方式来配预应力筋 ,这样做 的好处
是计算方便 、可 以减小腹板的厚度 ,施工起来也很
简便 ,理论依据是配置纵 向、竖向预应力钢筋能提
供对梁体足够的压应力 ,能够有效抵抗外荷 载产
收稿 日期 :2013一O1—12
作 者简介 :薛 峰(1976一),男 ,江 苏人 ,工程 师 ,从事 工程 监理
工作 。
生的最大主拉应力 的破坏 。但是在实际操作 中最
大的问题在于竖 向预应力钢筋采用 的是精扎螺 纹
钢 ,这种钢筋预应力张拉后 的锚 固效果不理想 ,施
工质量 不稳定 ,常 出现 螺母 、垫板锚 不到位 ,施 工
粗糙的现象 ,而且箱梁 的腹板高度一般为 1 2 m,
预应力 筋短 ,预应力损失 多 ,一般达 到 50%左 右 ,
这样所建立的预应力所剩无几 ,必然造成主拉应
力不足 。另一方面 ,实际计算箱梁腹板 的主拉应力
时一般仅考虑竖向 、纵向的拉应力 ,公式如下 : ● 。 。。 。 。 。。 。 。 。。 。 。。 。 。 。。 。 。。 。 。 。。 。 。。 。 。 。。 。 。 。。 。 一 。。 。 。。 。 。 。。 。 。。 。 。 。。 。 。 。。 。 。。 。 。 。一
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这是理想化 的平面受力状态 ,而箱 梁在实际工
作 中是一个 空间受力状态 ,腹板与上 下顶 (底 )板
是 固接的 ,荷载传来的横 向应力还是较 大的 ,计算
主拉应力时应当用 三维 坐标公式才 能准确地描述
箱梁的受力状态 。
施工过程 中产生这些裂缝 的原 因主要 是施工
粗糙 ,质量控制点监管不力等。竖向预应力筋的张
拉 ,不严格依操作规程执行 ,不进行二次或多次 张
拉 ,螺母锚 固不紧 ,垫板缺失 ,预应力损失过大 ,有
效 预应力达不到设计要求 ,有 的甚至螺母松 动 ,预
应力根本 没有建立等现象 。纵 向预应力筋存 在的
施工问题 是 ,常 因钢绞线定位不 准确 ,导致 预应 力
的摩擦损失过大 ,或张拉程序控制不好 ,锚 下应 力
没有有效建立 ,预应力孔道压浆不密 实 ,张拉 的预
应力不能有效地传递到梁体上等等。
(2)采取的对策 :目前 ,鉴于 以前的教训 ,箱梁
设计预应力筋时以弯代 直 ,严格依据 内力包络 图
配预应力筋 。对于腹板 的主拉 应力的计算采用三
维坐标公式 ,适 当加大箱梁腹板 的厚度 ,这样做 的
效果大大减少 了箱梁裂缝 的出现 。在施工 中严格
控制施工质量 ,对于竖 向预应力筋 ,它 的长度很
小 ,张拉时一定要 严格施工 ,精细操 作 ,要进行 二
次或多次张拉 ,减少预应 力的损 失 ;施工 中要注意
垫板 的水平 ,否则螺母 拧不紧 ,预应力不 能有效地
建立 。纵 向预应力钢筋的长度较大 ,要严格控制钢
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