连续刚构的混凝土裂缝原因及处理

连续刚构的混凝土裂缝原因及处理摘要：混凝土连续刚构桥出现裂缝是很普遍的现象，产生这些裂缝的原因很多，裂缝的种类 也不少。对于出现的各种混凝土裂缝，桥梁建设者采取了很多有效的处理方式。本文 就连续刚构桥梁建设中出现的裂缝原因及处理的情况，做了一些初步的探讨。 关键词：连续刚构 混凝土裂缝 处理改革开放,我国的公路建设事业迅猛发展, 尤其是高速公路建设，从无到有， 建设了几万公里，作为高速公路建设的重要组成部分桥梁也有了很大的发展。预 应力连续刚构桥因为其造价较底，施工难度不大，得到广泛的应用，基本上所有 的高速公路上都有它的身影。尽管如此，连续刚构桥还有很多细节问题还需要认 真的思考与研究，特别是其混凝土的开裂问题。本文就连续刚构桥主要的混凝土 裂缝产生原因及处理做一些初步的探讨。1 混凝土斜裂缝混凝土斜裂缝是连续刚构常见的裂缝，主要是设计和施工原因造成的。在预 防和处理斜裂缝上，设计方法是很关键的, 其次是精心施工。1.1 设计方法对于连续刚构箱梁，目前惯用的设计方法是：在边跨梁端设弯起预应力钢束, 而在主墩处及主跨不设弯起束与连续束, 而用直加竖的预应力来克服主拉应力, 这样给施工带来极大的方便。但这种方法，常常导致连续刚构主墩处及主跨箱梁 斜裂缝大大增加。针对这种情况，设计上可以做一定的改进，目前主要有两种方 法：1.1.1 仍然采用现在的设计方法因施工方便，质量容易得到保证，直加竖来克服主拉应力的设计方法得到 广泛的应用。为了减少混凝土受拉裂缝的出现，新的设计规范做了修订, 混凝 土容许主拉力下降,为避免斜裂缝创造了条件。另外竖向预应力的有效计入量是克服混凝土主拉应力减少斜裂缝的另一个 重要因数。在施工过程中因受多种因素影响，有效竖向预应力会大打折扣。通过 平面有限元分析：不计竖向预应力与其计入 50%相比，腹板主拉应力相差一倍左 右 。为了减少连续刚构斜裂缝，设计应充分考虑竖向预应力的损失，提高局部 竖向预应力安全系数，特别是跨中梁高小, 竖向预应力束短, 预应力损失会更大 一些。1 01.1.2 采用新的设计方法根据主拉应力的方向, 设置相应的弯起预应力束是解决连续刚构斜裂缝的 有效方式之一。1. 2施工原因1.2.1 对竖向预应力不重视至今为此，还没有人实测过永久竖向预应力，在施工完成过后到底有多少 有效预应力，不很清楚。在连续刚构箱梁出现斜裂缝时，不能正确的作出分析判 断，而是在设计、施工各个环节中加强措施，导致人力物力的浪费，勉强解决了 问题，也不知道问题的根本原因所在，形成不了推广性经验，以至于很多连续刚 构桥都有这样的裂缝出现。1.2.2 施工方法不可靠连续刚构悬臂浇注施工, 一定的挂蓝刚度是很重要的。承包商有的用旧挂蓝 反复使用，引起其结构刚度下降；并且有的新设计的挂蓝过于轻型，其刚度也不 够。这两种情况下引起的挂蓝刚度不够，是导致混凝土斜裂缝的另外一个重要的 原因。在混凝土浇注过程中，挂蓝刚度不够引起前端下扰变形大，混凝土受到剪 切而产生斜裂缝。通过采用可靠的施工方法，适宜的挂蓝刚度与足够缓凝时间的混凝土配合比 可以解决这个原因引起的混凝土斜裂缝。2 纵向裂缝连续刚构桥的纵向裂缝主要出现在箱梁的顶板、主墩 0#块，很多连续刚构 都有这样的裂缝出现，主要有以下几种原因引起的：2.1 超载超载现象在过去是最为普遍的，特别是全国范围内对超载现象综合整治前， 大多数货车都有超载现象。过大的荷载直接冲击连续刚构箱梁顶板，反复作用下， 极易在顶板中部产生顺桥向的纵向裂缝。2.2 施加过大的纵向预应力为了保证施工和营运过程中连续刚构箱梁结构受力，在箱梁顶板与腹板交 界处往往布置了较多的纵向预应力，导致预应力管道间间距较小；设计上通过 优化设计，合理布置纵向预应力，避免应力集中，施工时精心施工，将能杜绝 这类原因引起的纵向裂缝的出现。2.3 温差应力估计过小一座连续刚构的修建，必须经历春夏秋冬四季、昼夜温差、箱梁内外表面 温差的影响。对于温差应力重视不够，估计过小，会导致混凝土结构产生各种裂 缝，其中纵向裂缝是较为主要的。在设计上，通过考虑各种因数引起的温差次应 力，通过结构设计、配筋、预应力配制来解决温度应力引起的纵向裂缝。 2.4 收缩徐变引起混凝土随着时间的推移，不断产生收缩徐变，在前期收缩徐变较大。这种收 缩徐变是很不利的，有时会导致混凝土的纵向裂缝，特别是在混凝土龄期相差较 大的新旧混凝土结合面上。连续刚构因受各种原因的影响，墩柱建好了很长一段 时间，再施工 0#块。后期施工的 0#块收缩徐变较大，墩柱的收缩徐变较小，受 到墩柱的约束，在 0#块底板中部产生了纵向的裂纹。通过连续施工，避免相邻 混凝土龄期相差过大，来解决这类纵向裂缝。2.5 水化热连续刚构桥 0#块和承台是大体积混凝土结构，水化热较大，处理不当，会 引起结构沿纵向方向以及其他的裂缝。通过降低水泥用量、掺入粉煤灰等措施改 善混凝土配合比来降低水化热，以及使用温控措施（通水冷凝，加强养护等）， 控制好混凝土的内外温差，将有效解决水化热引起的混凝土裂缝。4 结束语混凝土连续刚构的裂缝有很多种类，有待进一步的研究。尽管这些裂缝难以 避免，但是只要具体问题具体分析, 从设计、建设管理、施工、运营等各个环节 上着手，寻求解决和处理裂缝问题的方式，连续刚构混凝土开裂是能够得到有效 的控制，此类大桥的使用寿命将得到延长，也为国家创造更多的经济与社会价值。