预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治

预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治

王林

王林

重庆三圣实业股份有限公司重庆市两江新区水土高新园区400714

摘要：经济发展离不开交通运输的方便快捷，随着交通行业的规模不断的扩大，路桥建设的的安全性是人们值得注意的问题。预应力混凝土连续箱梁是路桥建设过程中采用较多的施工技术，合理运用预应力混凝土连续箱梁技术能够有效保证路桥建设的施工质量和建设速度，但在预应力混凝土连续箱梁技术应用的过程中，裂缝问题始终影响着路桥建设工程的安全性，因此本文对预应力混凝土连续箱梁产生裂缝的根源进行了分析，探讨了预应力混凝土连续箱梁产生裂缝的主要形式，进而提出了预应力混凝土连续箱梁裂缝防治措施，以期能够为桥梁施工提供参考。

关键词：预应力混凝土连续箱梁；裂缝；防治对策

引言

预应力混凝土连续箱梁是桥梁建筑施工中较为常用的施工技术，由于其稳定性高、结构美感、抗震作用好、养护方便以及整体性能高等优点，预应力混凝土连续箱梁成为桥梁施工中采用较多的施工技术。预应力混凝土连续箱梁在实际施工过程中，由于工艺复杂、操作繁琐等原因，导致预应力混凝土连续箱梁在施工以及使用的过程中会出现裂缝缺陷。裂缝出现的位置大致分布在预应力混凝土连续箱梁的地板、腹板以及顶板，出现的裂缝对于预应力混凝土连续箱梁的使用造成了严重的影响，也对桥梁建筑施工工程埋藏了危险的因素，因此对于预应力混凝土连续箱梁裂缝产生的原因进行分析，并找出合理的防治措施来加以控制，进而保证桥梁建筑施工的安全。

一、预应力混凝土连续箱梁产生裂缝的根源

（一）保护层劈裂导致的裂缝

在进行混凝土施工过程中要密切关注预应力混凝土连续箱梁保护层的厚度，适当的保护层能够有效的防控裂缝的出现。若箱梁底板上设置的保护层厚度不够，二氧化碳以及其他物质在侵蚀掉保护层的同时还有可能碳化钢筋表层，进而损伤混凝土自身的碱性程度。此外，若混凝土的保护层含有较多的氰化物，氧气会和铁离子会产生剧烈的化学反应，同样也会损伤表层氧化膜，出现锈蚀现象。

（二）倾斜状的腹板裂痕

预应力混凝土连续箱梁腹板出现的裂缝常为倾斜状裂缝，这是由于支座承受了强度较大的剪压力，导致预应力混凝土连续箱梁腹板出现了相应的裂缝形状，并且裂缝常常向两侧扩散。由于现在的建筑技术还未成熟，因此还没有出现针对竖向预应力的压缩损失相关公式以及相关措施，而纵向弹性压缩公式也并不适用于竖向预应力，以至于技术人员缺乏精确度较高的计算方式，致使技术人员难以估测些桥梁部位承受的压缩损失。

二、预应力混凝土连续箱梁产生裂缝的主要形式

（一）预应力混凝土连续箱梁底板纵向裂缝

预应力混凝土连续箱梁底板的预应力束在竖直平面中有着一定的曲率，根据曲率布置的预应力筋，在通过张拉后会产生负弯矩荷载，导致施工中的预应力钢束的位置出现变化，同时也会产生向下的绷力。预应力混凝土连续箱梁的荷载与曲率以及预应力是成正比的，若荷载超过箱梁底部横向的最大抗力时，张拉预应力筋的过程中或是结束后，都会出现底板混凝土崩落的现象以及纵向裂纹的现象。现今箱梁大多由单箱室转变为的截面，箱梁底板的厚度在逐渐降低，箱梁底板在不断的增宽，预应力筋的数量在不断的加大，因此对于纵向预应力的设计和施工要更为谨慎，以防危险的发生。

（二）预应力混凝土连续箱梁腹板斜裂缝

预应力混凝土连续箱梁的腹板斜裂缝又被叫做主拉应力裂缝，是较为常见的裂缝问题，腹板斜裂缝产生的范围大多是在剪力较大的支座附近。当桥梁建筑施工完成后，混凝土由于受到长期力的作用，会逐渐产生徐变，进而产生附加被动应力，导致预应力混凝土连续箱梁的腹板部分剪应力增强进而出现裂缝，随着时间推移，桥梁的受压区域会不断的扩展，腹板斜裂缝的数量也会不断增加。

（三）预应力混凝土连续箱梁顶板裂缝

预应力混凝土连续箱梁顶板裂缝大多出现在梁板接缝处或是腹板与顶板相接的位置，顶板裂缝多为平行线状的表面性平行裂缝。预应力混凝土容易受到负弯矩的影响，导致桥面出现横向的水平裂缝。预应力混凝土裂缝的产生会受到施工材料、温度、工艺等因素的影响，同时在普通混凝土与预应力混凝土的交接处，也会出现裂缝，因此加强施工过程的施工管理，来尽可能的降低裂缝出现的概率。

三、预应力混凝土连续箱梁裂缝问题的防治对策

（一）提高防控应力变形能力

第一，预应力混凝土连续箱梁本身就含有应力，再加上桥梁建筑个位置的应力大小并不小同，若出现了裂缝现象，就要密切关注重新分布的支座应力，同时还要对支座上的弯矩值重新进行计算。第二，混凝土的纵向方向要重新分配钢筋的弯矩值，从而防控底板开裂情况的发生以及顶板弯曲现象的出现。第三，在特定情况下，箱梁变形以及横向弯曲都会带来附加性的应力，因此在设置横向隔板以及预应力钢筋来进行防控变形。第四，设计人员要设计特定尺寸的地板截面，来避免突然增大的径向荷载情况，从根源上进行纵向开裂的防控措施。

（二）做好桥梁地基基础施工工作

做好桥梁地基基础施工工作中施工质量检测，进而保证桥梁施工完成后桥梁地基基础有着足够的承载力。通过采用碾压、水泥搅拌等措施来加固桥梁地基基础，在加固过程中要时刻观测基础沉降，避免由于不均匀沉降所带来的施工裂缝。此外，在雨季施工要注意地基排水，避免桥梁地基基础被雨水浸泡；在冬季要注意桥梁地基基础的防冻处理，避免地基冻胀影响支架的稳定。

（三）做好支架、模板的施工工作

在进行预应力混凝土连续箱梁的支架、模板施工前，先要对其强度和稳定性进行精密的计算，其次在支架搭架式时确保建立在强度足够高的地基上，支架搭设中药采取预压的方法来消除拼装时的间隙以及地基沉降问题；模板安装工作需要经过受力验算以及抗倾覆验算，以此避免由于涨模和爆模而产生对于整体结构的影响。

总结

预应力混凝土连续箱梁有着传统路桥施工模式所不具备的优势，因此在桥梁建设施工过程中得到的广泛的应用，但裂缝现象是预应力混凝土连续箱梁最常出现的问题，如若不加以防控治理，会影响桥梁建筑的整体结构，甚至还会引发安全事故，因此综合运用预应力混凝土连续箱梁裂缝问题的防治措施，来降低裂缝出现的概率，延续桥梁的使用周期。

参考文献：

[1]肖鑫涛.预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治措施[J].绿色环保建材，2017（06）：127.

[2]张伟明.预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治措施[J].科技创新与应用，2017（07）：254.

[3]于时尧.预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治[J].交通世界，2018（27）：88-89.