[精品]普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁的裂縫淺析.doc

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1、淺析連續(xù)箱梁裂縫目前鋼筋混凝土連續(xù)箱梁在高速公路上采用較多，但主體工程完工，橋面鋪裝尚未施工時(shí)常常發(fā)現(xiàn)梁體有多處裂縫。裂縫狀況、裂縫成因如下：一、裂縫狀況該橋跨徑為17.5m+25mx11+17.5ni共計(jì)11跨，為鋼筋混凝土等截面連續(xù)箱梁，橋面寬12.5mo箱梁采用單箱雙室，頂面寬12.5m,底寬8.9叫懸臂長(zhǎng)度為1.8m,梁高1.20m,箱梁頂板厚20cm,底板厚20cm,腹板厚度在跨中為30cm,在支點(diǎn)附近為50cm。箱梁采用等高度。3#、4#、5#墩采用獨(dú)柱墩，其余均為雙柱墩。橋臺(tái)為樁柱式。墩臺(tái)基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁，樁徑1.5mo設(shè)計(jì)荷載為汽-超20

2、,掛-120。施工采用支架現(xiàn)澆，分四段澆筑（每段三跨）。支架采用貝雷片作縱梁，工字鋼作橫梁，型鋼或貝雷片作立柱支撐。支架地基進(jìn)行硬化處理，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓以消除地基沉降等非彈性變形。每段箱梁分兩次澆筑，第一次澆筑底板和腹板，澆至肋板頂部。第二次澆筑頂板和翼板，兩次澆筑接縫按施工縫處理。根據(jù)調(diào)查，裂縫主要有4種形式：1、獨(dú)柱墩箱梁頂板支點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)出現(xiàn)的4條呈45。角的斜裂縫，裂縫的長(zhǎng)度為3~5m,寬度在0.1~0.16mm,深度為2.0~3.3cm;2、雙柱墩箱梁頂板支點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)出現(xiàn)較多的橫橋向裂縫，長(zhǎng)度為1.5-3.Om,間距一般在0.30-0.60m,分布較

3、廣；3、箱梁底板正彎矩區(qū)的橫向裂縫，裂縫的長(zhǎng)度為0.35~1.45m,寬度在0.1~0.14mm;4、腹板裂縫較小，一般呈豎向并向底板延伸；二、裂縫成因分析1、箱梁梁高設(shè)計(jì)偏低對(duì)于普通鋼筋混凝土等高度連續(xù)箱梁橋，其梁高一般取值宜在1/15-1/25跨徑，施工采用滿(mǎn)堂支架整體現(xiàn)澆的中等跨徑和大跨徑連續(xù)梁橋，梁高可采用較小的比例，對(duì)于小跨徑宜采用較大的比例。雖然通過(guò)截面配筋在支點(diǎn)和跨中抗彎能力大于各荷載組合下的設(shè)計(jì)計(jì)算彎矩，但在墩頂截面混凝土的拉應(yīng)力偏大，故出現(xiàn)橫橋向裂縫。而且翼板在有效寬度內(nèi)一起參與抗彎，其厚度較薄，故翼板出現(xiàn)的多條橫橋向裂縫；在獨(dú)柱墩處，由于

4、橫橋向的恒載負(fù)彎矩較大，在縱、橫負(fù)彎矩的共同作用下橋面出現(xiàn)呈45。方向的裂縫。2、連續(xù)跨數(shù)過(guò)多鋼筋混凝土連續(xù)梁的連續(xù)跨數(shù)超過(guò)5跨時(shí)，其內(nèi)力情況與5跨的相差不大，但連續(xù)過(guò)長(zhǎng)會(huì)增加溫度變化的附加影響，因此連續(xù)跨數(shù)最好不超過(guò)5跨。而這種橋連續(xù)跨數(shù)大多為十幾跨，受溫度變化的影響很大，其箱梁內(nèi)外溫差引起的附加應(yīng)力往往成為設(shè)計(jì)控制應(yīng)力。因此，在日照溫差較大的季節(jié)出現(xiàn)了附加應(yīng)力裂縫。3、頂板鋼筋布置欠合理設(shè)計(jì)中箱梁橫斷面方向上翼板近腹板處縱向鋼筋布置較多，為4）25mm或（）32mm鋼筋，間距10cm，而遠(yuǎn)離腹板處配筋為16mm,間距20cm的鋼筋。在翼板懸出長(zhǎng)度不是很

5、大（2m左右）的情況下，翼板范圍內(nèi)因有效受力范圍分布的影響，雖設(shè)計(jì)單位認(rèn)為翼板不參與整體結(jié)構(gòu)受力，但縱向沒(méi)有斷開(kāi)，實(shí)際上是參加結(jié)構(gòu)受力的，此處結(jié)構(gòu)薄弱，所以會(huì)首先開(kāi)裂。箱梁施工時(shí)某些因素影響澆注混凝土次序，一般采用泵送混凝土，為施工方便，從一頭向另一頭順序作業(yè)，這樣會(huì)引起壓力不均勻，導(dǎo)致基底不均勻沉陷或模板側(cè)向壓力不均勻引起的支撐變形事故。應(yīng)分別從跨中向兩支點(diǎn)循序漸進(jìn)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。要采用延遲振搗的方法，底板連續(xù)澆筑振搗，肋板混凝土跨中先振搗，支點(diǎn)周?chē)氖芾瓍^(qū)范圍后振搗。延遲振搗的時(shí)間控制在2小時(shí)以?xún)?nèi)，以確保在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)完成澆筑。澆筑至下一支點(diǎn)處時(shí)，對(duì)前一支

6、點(diǎn)處附近范圍進(jìn)行復(fù)振。澆注混凝土?xí)r的時(shí)間掌握也是因素之一，由于混凝土每次澆注體積較大，不能在溫度和濕度相對(duì)一致的條件下完工，特別是冬季中午與早晩的溫差過(guò)大。三、加固方案由于混凝土材料的抗拉能力較差，在荷載作用下，受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到（0.5-0.6）Rg時(shí)，混凝土就開(kāi)始開(kāi)裂，因此鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫小于0.2mni時(shí)尚屬正常。但如不處理，長(zhǎng)期使用后，裂縫開(kāi)展，降低構(gòu)件的剛度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物變形過(guò)大，同時(shí)鋼筋銹蝕會(huì)影響承載力，產(chǎn)生不利的影響，所以采取以下改造措施：1、對(duì)橋面較寬的匝道，獨(dú)柱墩可加寬，增加兩個(gè)支座，以減小橫隔板的負(fù)彎矩。2、將橋面鋪裝改為水泥混凝土，

7、并在橋面鋪裝中加設(shè)鋼筋，尤其是負(fù)彎矩區(qū)域，增加箱梁的承載力儲(chǔ)備。埋置剪力鍵保證箱梁和橋面混凝土緊密結(jié)合，共同承受外部荷載的作用。鋼筋的布置為：縱向配置采用?16mm、橫向配置?12mm的鋼筋形成間距20x(

8、)20cm的鋼筋網(wǎng)，在負(fù)彎矩區(qū)域，縱向可按20cm增設(shè)一根25mm鋼筋，所有鋼筋應(yīng)與箱梁主筋連成整體。所有斷面在箱梁腹板部位的鋼筋都應(yīng)加密，以確保其整體性。在獨(dú)柱墩頂一定橋長(zhǎng)范圍內(nèi)，將原4)12mm橫向筋換成?25mm的，以增強(qiáng)橫隔板抗彎能力。剪力鍵可用由4)16mm或4)2()nini鋼筋，密度為40x40cm,做成S形，將上下主筋連接并點(diǎn)焊。在其位置

9、上應(yīng)鑿洞，確保其與箱梁內(nèi)主筋連接，保證橋面與箱梁形成