鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因及對策研究

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1、鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因及對策研究摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁冇害裂縫的存在，會威脅到結(jié)構(gòu)安全，降低結(jié)構(gòu)的使用壽命，嚴重影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。文中分析了裂縫分類及產(chǎn)生原因，并闡述裂縫防治措施。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁；裂縫；成因；對策Abstract:Harmfulcracksinprestressedconcreteboxgirder,wouldthreatenthesafetyofthestructure,reducetheservicelifeofthestructure,andseriouslyaffectthedurabilityofthestr

2、ucture?Thispaperanalyzesthecausesofcracksandtheclassification,andthecrackcontrolmeasures?Keywords:prestressedconcreteboxbeam;crack;cause;countermeasure中圖分類號：U416.216+.1?般情況下，混凝土結(jié)構(gòu)均是帶裂縫工作，但若裂縫超過限值，不僅會影響工程的外觀質(zhì)量，還會降低抗?jié)B和抗凍能力，并會導(dǎo)致鋼筋銹蝕，影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。特別對于鐵路橋梁，活荷載較大，裂縫對結(jié)構(gòu)安全的影響更大，因此，研究混凝土箱梁裂

3、縫類別、成因及對策，是十分必要的。預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫現(xiàn)象預(yù)應(yīng)力筋錨固處的裂縫通常發(fā)生在梁端或預(yù)應(yīng)力筋錨固處，裂縫比較短小。發(fā)牛在梁端時多與鋼絲束方向一致，在錨固處時與梁縱軸多呈30。~45。/（Jo在運營初期有所發(fā)展，但不嚴重，以后會趨于穩(wěn)定。這種裂縫主要山于端部應(yīng)力集中,混凝土質(zhì)量不良所致。腹板收縮裂縫大多在脫模后2?3人內(nèi)發(fā)牛，裂縫通常從上梁肋到下梁肋，整個腹板裂通，寬度一般為0.2?0?4mn）,施加預(yù)應(yīng)力后大多會閉合。這種裂縫多為混凝土收縮和溫差所致，如極低的外界溫度，混凝土未保溫養(yǎng)生等，使應(yīng)力分布不均。懸臂梁剪切裂縫剪切裂縫出現(xiàn)在腹板上，看

4、起來近似按45。角傾斜，一般出現(xiàn)在支點與反彎點之間的區(qū)域。剪切裂縫產(chǎn)生的主要原因是：預(yù)應(yīng)力不足;超載的永久荷載；二次應(yīng)力；溫度作用等；此外，設(shè)計中缺乏對多室箱梁腹板內(nèi)剪力分布的認識，設(shè)計時未考慮橫截面的實際變形，沒有重復(fù)檢算力筋截斷處的左右截面受力情況等，也可導(dǎo)致此類裂縫的出現(xiàn)。懸澆箱梁錨固后接縫中的裂縫懸澆箱梁在連續(xù)力筋錨固齒板后面的底板內(nèi)會產(chǎn)生裂縫，并有可能向著腹板擴展，裂縫與梁縱軸呈30°?45。角。產(chǎn)生這種裂縫的原因是山于預(yù)應(yīng)力筋作用面積小，產(chǎn)生的局部應(yīng)力過大，或者由于頂?shù)装逯辛铄^具之間水平方向錯開的距離太小等。底板裂縫箱梁底板上發(fā)生不規(guī)則裂

5、縫，是由于腹部與底板受力不均所致。箱梁彎曲裂縫混凝土抗拉能力不足，會導(dǎo)致箱梁彎曲裂縫的產(chǎn)生。在節(jié)段澆筑箱梁中，一般出現(xiàn)在接縫內(nèi)或接縫附近，梁底裂縫可達0?l、0?2mm。彎曲裂縫一般很小，結(jié)構(gòu)不受損傷，但在荷載反復(fù)作用下（汽車動力荷載及溫度梯度）裂縫有可能會擴大。連續(xù)梁彎曲裂縫在連續(xù)梁中，正彎矩區(qū)的梁底部和負彎矩區(qū)的頂部可能發(fā)現(xiàn)這種裂縫。彎曲裂縫主要是由于混凝土抗拉能力不足引起的。預(yù)應(yīng)力梁下翼緣的縱向裂縫這種裂縫為預(yù)應(yīng)力梁中最嚴重的一種裂縫，多發(fā)生在梁端第一、二節(jié)間的下緣側(cè)面及梁底，或腹板與下翼緣交界處，少數(shù)發(fā)生在腹板上。這種裂縫一般處于最外的一排鋼絲

6、束部位，寬度為0?05?0?lnmi?。產(chǎn)生原因是由于下翼緣受到過高的縱向壓力，保護層太薄或混凝土質(zhì)量不好所致。裂縫分類預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫大致可分為兩類[1],一類是由外荷載引起的裂縫，也稱結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴重問題，對設(shè)計荷載進行全面考慮可以防止裂縫的產(chǎn)生；另一類裂縫是由變形引起的，也稱非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當該自應(yīng)力超過混凝土允許應(yīng)力時，引起混凝土開裂?；炷亮芽p形成的原因非常復(fù)雜，往往是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，施工不規(guī)范造成的混凝土裂縫占80%左右，材料質(zhì)量差或配合

7、比不合理產(chǎn)生的裂縫占15%左右，設(shè)計不當引起的裂縫可能占5%。結(jié)構(gòu)性裂縫成因結(jié)構(gòu)性裂縫可分為直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：（1）設(shè)計階段：計算模型不合理，結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計算錯誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠；結(jié)構(gòu)計算漏項；設(shè)計斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當；結(jié)構(gòu)設(shè)計時未考慮施工的可能性；設(shè)計圖紙交代不清等。（2）施工階段：不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設(shè)計圖紙

8、施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機器振動下的疲勞強度驗算等。（3）使用