摘 要 連續(xù)鋼構橋線形流暢，具有良好的使用性能，在公路、鐵路和市政橋梁工程中得到了廣泛的采用。但是，梁體裂縫卻很難杜絕。這些裂縫會橋梁的使用性能和使用壽命，甚至危及橋梁安全。本文重點對腹板裂縫進行分析，列舉了連續(xù)鋼構橋腹板裂縫的分布形式，分析其產(chǎn)生原因，并從設計、施工及運營管養(yǎng)方面提出了預防裂縫產(chǎn)生的措施。

關鍵詞 連續(xù)鋼構橋；腹板；裂縫；成因；預防

中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0123-01

連續(xù)鋼構橋整體性好，結構剛度大，跨越能力強，變形小，抗震性能好，養(yǎng)護簡便，造價較低，特別是由于具有主梁變形撓曲線平緩、橋面伸縮縫少、行車舒適等優(yōu)點，在橋梁建筑中得到了越來越多的應用。然而受設計、施工以及通車環(huán)境等因素影響，該橋型經(jīng)常在箱梁上出現(xiàn)不同性質(zhì)的裂縫，特別是腹板上的斜裂縫普遍存在，不僅破壞橋梁美觀，而且降低橋梁承載能力和使用耐久性。

1 腹板裂縫的分布形式

連續(xù)鋼構橋箱梁腹板裂縫分布形式大致可分為9種。

1）邊跨斜裂縫，主要發(fā)生在支座附近，斜裂縫的傾角為45°左右。

2）邊跨水平裂縫，主要發(fā)生在邊端支座附近、腹板的上緣。

3）中跨斜裂縫，主要發(fā)生在支座附近，斜裂縫的傾角為45°左右。

4）中跨水平裂縫，主要發(fā)生在1/4—3/4跨之間，靠近腹板的上緣。

5）邊跨的水平裂縫、斜裂縫同時發(fā)生，水平裂縫靠近腹板上緣，少數(shù)情況在腹板的下緣也有水平裂縫產(chǎn)生。

6）中跨的水平裂縫、斜裂縫同時發(fā)生，水平裂縫靠近腹板上緣，少數(shù)情況在腹板的下緣也有水平裂縫產(chǎn)生。

7）底板、頂板平行軸向的裂縫。

8）箱梁橫隔板的放射性裂縫，在人洞之間的豎向裂縫。

9）預應力錨固部位的齒板附近的裂縫。

2 腹板裂縫成因分析

2.1 砼徐變的影響

長期受力作用下，砼產(chǎn)生徐變，并逐漸增加。當砼徐變較大時結構會產(chǎn)生附加被動應力，造成彎矩重分布，箱梁腹板剪應力加大，從而產(chǎn)生腹板裂縫。由于懸臂施工橋梁與支架澆注施工橋梁相比，結構轉(zhuǎn)換為連續(xù)后，結構內(nèi)應力條件發(fā)生變化，致使構件的計算應力和撓度與實際有較大出入，因而砼徐變對懸臂澆注橋梁的作用尤為顯著。

2.2 配筋的影響

1）預應力鋼筋的應力松弛。隨著使用時間的增長，預應力鋼筋束產(chǎn)生松弛，并愈加明顯。受鋼筋束松弛和砼徐變的綜合作用，結構預應力損失加大，較大的應力松弛會增加腹板主拉應力，當腹板主拉應力超過砼抗拉強度標準值后造成腹板開裂。

2）縱向或豎向預應力失效或不足。目前許多連續(xù)鋼構橋采用縱向配直線束的做法，這種做法采用的頂板束只有平彎束、沒有下彎束，豎向預應力采用強度等級較低的精軋螺紋鋼筋，有效預應力小。而由于豎向直線束太短，預應力張拉只能采用單控方式，而一般千斤頂張拉力難以控制，導致豎向預應力在實際操作中難以保證，甚至建立不起有效預應力，從而可能導致腹板主拉應力過大，造成腹板出現(xiàn)垂直于主拉應力方向的結構裂縫。

2.3 溫度的影響

實踐表明，溫度對砼產(chǎn)生裂縫的作用機理極其復雜。一方面，砼由于內(nèi)外溫差產(chǎn)生溫度應力和應變；另一方面，結構外約束和砼內(nèi)部不同部分的自約束阻止溫度應變，一旦溫度應力超過砼能承受的極限抗拉強度，就會產(chǎn)生不同程度的裂縫。

2.4 施工質(zhì)量的影響

1）波紋管施工放線不夠準確，導致波紋管不順直、局部微段彎折，造成預應力筋的實際位置與設計位置存在偏差，從而引起該處徑向力的突變，造成裂縫的產(chǎn)生。此外，波紋管的定位鋼筋間距過大，在砼澆注過程中，容易造成波紋管彎沉和起伏；加之有的定位鋼筋由于焊接不牢而脫落，波紋管在砼澆注過程中發(fā)生橫向偏移，從而使得預應力筋的線形發(fā)生改變，引起徑向力的變化，造成裂縫的產(chǎn)生。

2）由于腹板內(nèi)波紋管密集，腹板砼澆注時，局部位置特別是位于波紋管下方的砼振搗不到位，出現(xiàn)漏振、欠振等現(xiàn)象，致使腹板砼不密實，蜂窩、麻面甚至形成孔洞，削弱了腹板砼整體強度，易造成裂縫的產(chǎn)生。

3）若施工和養(yǎng)護不到位，砼在規(guī)定的時間里未達到張拉預應力筋所要求的強度即進行張拉，導致腹板砼抗拉強度不足，造成裂縫的產(chǎn)生。

3 腹板裂縫預防措施

通過對連續(xù)鋼構橋箱梁腹板裂縫成因的分析，為預防和減少裂縫的產(chǎn)生，宜從設計、施工和運營管養(yǎng)方面分別采取針對性的措施，具體如下：

3.1 設計方面

1）完善箱梁設計理論，全面考慮結構主應力的各種影響

因素。

2）優(yōu)化結構構造設計，采用橫向受力較好的結構斷面形式。重視細部設計，避免局部應力過于集中。加大普通鋼筋的配筋率，限制溫度裂縫等非結構裂縫的寬度。

3）增加不利因素對結構安全影響的評價分析，為施工和后期運營管養(yǎng)提供指導性信息。

3.2 施工方面

1）加強施工質(zhì)量管理。澆注腹板砼時振搗充分，特別是腹板內(nèi)波紋管密集區(qū)域更要做到不漏振、不欠振，保證砼澆注密實。嚴格按施工規(guī)范對砼進行養(yǎng)護，張拉時砼強度應符合規(guī)范及設計要求，避免在砼強度還沒達到規(guī)定值時張拉預應力筋。

2）嚴格控制施工工藝，特別是要保證預應力束的張拉效果。在后張法時由于應力損失使的控制應力σcom≤0.75fpk，要檢測出全部磨阻（管道、錨圈、錨具）和實測錨塞回縮造成的應力損失，對其進行超張拉并同步進行整束控制應力檢測使得鎖錨時達到設計張拉控制應力σcom=0.75fpk，最終建立有效預應力。

3）施工中還要特別注意砼由于水化熱產(chǎn)生的早期裂縫。在配制砼時可以摻入礦物摻合料和高效緩凝劑、降低砼攪拌時水泥的溫度，澆注后要覆蓋保溫層養(yǎng)護等，以有利于減少砼的早期溫度應變。

3.3 運營管養(yǎng)方面

1）加強運營管理，盡量避免超載車輛行駛及其他有損橋梁安全的事件發(fā)生。

2）加強橋梁檢查，經(jīng)常檢查和定期檢查中發(fā)現(xiàn)橋梁病害應立即處理。

3）密切監(jiān)測橋梁裂縫寬度及其發(fā)展情況，重視支座及伸縮縫的養(yǎng)護工作及狀態(tài)監(jiān)測，降低溫度應力。

4 結束語

連續(xù)鋼構橋發(fā)展越來越迅速，應用越來越廣泛，而裂縫病害的存在嚴重影響橋梁正常使用，使結構耐久性降低，承載能力下降，應引起足夠的重視。避免斜裂縫的措施應從設計、施工、運營管養(yǎng)等多方面入手，做到設計合理、施工嚴格、運營管養(yǎng)

規(guī)范。

參考文獻

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