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文檔簡介
1/501、我國大跨混凝土橋梁現(xiàn)狀及問題
2、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的裂縫特征
3、箱梁裂縫原因分析
4、裂縫控制與防治措施
5、裂縫控制實(shí)例內(nèi)容2/50世界PC連續(xù)剛構(gòu)發(fā)展的制高點(diǎn)澳大利亞1985年門道(Gateway)橋,跨徑145+260+145m,保持PC連續(xù)剛構(gòu)跨度世界紀(jì)錄達(dá)12年。中國1997年虎門大橋輔航道橋(主跨270m),打破該項(xiàng)紀(jì)錄。挪威1998年建成世界第一的Storlms斯托爾馬橋(主跨301m)和世界第二的RaftSunder拉夫特橋(主跨298m),將該橋跨度發(fā)展到頂點(diǎn)。2005年我國重慶石板坡長江大橋(主跨330m),居世界領(lǐng)先水平。3/50然而,在過去的30多年中,特別是1990年代,由于設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營管理等方面存在不足和缺陷,預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁的腹板、頂板、底板、橫隔板以及錨固齒板等部位普遍出現(xiàn)了不同形式的裂縫以及跨中撓度過大的現(xiàn)象。有些裂縫在施工期間就已經(jīng)出現(xiàn),有些經(jīng)過一段時間運(yùn)營后開始出現(xiàn)。這些裂縫對結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性和正常使用產(chǎn)生了十分不利的影響。4/50當(dāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后,一方面降低了結(jié)構(gòu)的整體剛度,使結(jié)構(gòu)變形過大、下?lián)?;另一方面將對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性帶來嚴(yán)重影響?;炷灵_裂后,氯離子、水分、氧氣等侵蝕性化學(xué)物質(zhì)將侵入混凝土內(nèi)部,導(dǎo)致鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕。鋼筋銹蝕一方面減弱了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力,使橋梁的剛度、強(qiáng)度降低;另一方面,由于銹蝕膨脹,導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步發(fā)展,提供了使侵蝕破壞作用逐步升級、混凝土耐久性不斷下降的渠道,形成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)一步退化的惡性循環(huán),就有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性的最終破壞,降低了橋梁的使用壽命,并對橋梁的安全性造成極大的威脅。5/50二、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的裂縫特征交通部科學(xué)研究院對全國公路系統(tǒng)主跨大于90m的200多座預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的裂縫進(jìn)行了調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析。調(diào)查涵蓋了1980年代以來所建橋梁,橋梁跨徑從80m到270m,發(fā)現(xiàn)箱梁幾乎全都存在開裂現(xiàn)象。箱梁裂縫絕大多數(shù)總是集中分布在頂板、底板、腹板和橫隔板的某些部位。調(diào)查發(fā)現(xiàn)共7類具有普遍性的裂縫,分別是:(1)腹板斜向、豎向、水平向裂縫;(2)頂板縱向、斜向和橫向裂縫;(3)底板縱向、斜向和橫向裂縫;(4)橫隔板豎向、橫向、斜向和過人孔周圍輻射狀裂縫;(5)錨下劈裂裂縫;(6)沿縱向預(yù)應(yīng)力束孔道的裂縫;(7)齒板局部區(qū)域裂縫。6/50裂縫裂縫形態(tài)常見位置基本特征底板橫向裂縫跨中附近底板及腹板橫向裂縫往往延伸至腹板;出現(xiàn)時間為通車后。屬于受彎裂縫。頂板橫向裂縫橋墩部位頂板及腹板橫向裂縫往往延伸至腹板;出現(xiàn)時間為通車后。屬于受彎裂縫。腹板斜裂縫L/4跨及梁端附近腹板(1)通常腹板裂縫數(shù)量內(nèi)側(cè)多于外側(cè),裂縫寬度兩端小、中間大。(2)裂縫與鋼束方向大致垂直,與水平向角度30~60度,屬受力裂縫。(3)設(shè)置下彎束的腹板,同樣存在斜裂縫,但數(shù)量比不下彎的少。7/50裂縫裂縫形態(tài)常見位置基本特征頂、底板縱向裂縫全橋范圍內(nèi)的底板、頂板,一般位于板的中部、承托附近(1)頂板縱向裂縫通常沿橋全長分布,橫向預(yù)應(yīng)力對裂縫位置影響很小。裂縫寬度較小,多在施工或運(yùn)營階段出現(xiàn)。(2)底板縱向裂縫只在底板寬厚比一定范圍內(nèi)的局部梁段出現(xiàn)。底板縱向裂縫數(shù)量少,常見的是1~2條,縫寬較大,延續(xù)長度一般2~3個梁段。沿預(yù)應(yīng)力管道裂縫任何預(yù)應(yīng)力管道,尤其腹板管道彎曲段尤為嚴(yán)重(1)主要分布在箱梁腹板及底板、頂板,主要受鋼束在板厚方向的布置和施工偏差影響。(2)多為通透性開裂,多數(shù)斷續(xù)延伸,直至錨固位置附近。一般在施工階段出現(xiàn)。8/50裂縫裂縫形態(tài)常見位置基本特征橫隔板裂縫墩頂及跨中橫隔梁過人洞周邊(1)要分布在過人孔周邊,裂縫形狀為豎向、水平向、斜向,尤以豎向裂縫最嚴(yán)重。(2)橫隔板100%開裂,裂縫數(shù)量多,寬度較大。(3)裂縫在成形拆模后即出現(xiàn)。齒板局部區(qū)域裂縫齒板與頂板、底板、腹板交界處,齒板側(cè)面及前端縱向裂縫(1)對尺寸偏小的齒板,齒板與頂(底)板及腹板交界處是齒板局部區(qū)域裂縫產(chǎn)生的常見位置。(2)錨下劈裂裂縫絕大多數(shù)出現(xiàn)在齒板上。(3)錨下劈裂裂縫均呈輻射狀,裂縫寬度、長度都較小,預(yù)應(yīng)力鋼束張拉結(jié)束后即可發(fā)現(xiàn)。9/50箱梁開裂調(diào)查總結(jié):(1)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的開裂具有明顯普遍性。從總趨勢來看,大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋100%出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,具有明顯的普遍性。1990年代修建的橋梁開裂最為嚴(yán)重;連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋的開裂沒有本質(zhì)的區(qū)別。(2)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,腹板斜裂縫(包括順管道裂縫)、水平裂縫、頂板及底板縱向裂縫、橫隔梁裂縫是最主要的開裂形式。其中腹板斜裂縫對結(jié)構(gòu)安全的影響程度最大。(3)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁開裂成因機(jī)理復(fù)雜,多數(shù)情況下幾種裂縫同時出現(xiàn),相互影響。當(dāng)裂縫出現(xiàn)后,梁體剛度降低,主跨下?lián)献冃卧黾樱ㄋF(xiàn)象),給結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性造成不利影響。10/50預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋存在的大面積的開裂現(xiàn)象,一方面,使得工程界對預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的應(yīng)用產(chǎn)生了懷疑,一定程度上影響了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋在公路建設(shè)中的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。另一方面,說明了在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁的設(shè)計(jì)、施工方面,存在著缺陷和不足環(huán)節(jié)。因此,必須在總結(jié)以前經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,針對存在的問題,找出裂縫產(chǎn)生的原因,提出改進(jìn)措施,做到精心設(shè)計(jì)、精心施工,使新建橋梁不再出現(xiàn)或盡量避免類似的病害。11/50三、箱梁裂縫原因分析1、常見裂縫的分類引起裂縫的原因很多,可歸納為兩大類:(1)由結(jié)構(gòu)自重、車輛等荷載引起的裂縫,稱為結(jié)構(gòu)性裂縫,其裂縫的分布及寬度與外荷載有關(guān)。這種裂縫的出現(xiàn),預(yù)示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在其他嚴(yán)重問題。如腹板斜裂縫、頂?shù)装迨軓澚芽p、錨下局壓裂縫等。(2)由變形引起的裂縫,稱為非結(jié)構(gòu)性裂縫,如溫度變化、混凝土收縮等因素引起的結(jié)構(gòu)變形受到限制時,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度極限值時,就會引起混凝土裂縫。如沿預(yù)應(yīng)力管道裂縫、頂板及底板縱向裂縫、橫隔梁裂縫、角隅裂縫等。12/50兩類裂縫有明顯的區(qū)別,危害效果也不相同。調(diào)查資料表明,在兩類裂縫中以變形引起的裂縫占主導(dǎo)的約占80%,以荷載引起的裂縫占主導(dǎo)的約占20%,有時兩類裂縫融在一起。對裂縫原因的分析是裂縫危害性評定、裂縫修補(bǔ)和加固的依據(jù),若對裂縫不經(jīng)分析研究就盲目進(jìn)行處理,不僅達(dá)不到預(yù)期的效果,還可能潛藏著突發(fā)性事故的危險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)性裂縫與結(jié)構(gòu)受力有關(guān),一般由設(shè)計(jì)錯誤和施工不當(dāng)造成。非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生受混凝土材料組成、施工方法、養(yǎng)護(hù)條件和環(huán)境等多種因素影響。13/502、裂縫產(chǎn)生的原因分析(1)混凝土配合比不當(dāng)引起的裂縫目前在修建的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中,常采用C50以上級別的高標(biāo)號混凝土。但通過這些大型橋梁的建設(shè)、使用,發(fā)現(xiàn)目前使用的高標(biāo)號混凝土存在如下問題:1)混凝土中水泥用量偏大。由于受到工期的制約,高標(biāo)號混凝土大多采用較大用量的水泥。如目前常用的C50混凝土,水泥用量大多在450~500kg/m3。2)混凝土材料的控制指標(biāo)較為單一。不少施工單位在配合比設(shè)計(jì)時,往往把強(qiáng)度作為唯一的控制指標(biāo),按以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一組配合比設(shè)計(jì),試配后強(qiáng)度達(dá)到要求就算完成了;若達(dá)不到要求,常用的方法就是增加水泥用量,只重視混凝土的強(qiáng)度,而忽略了混凝土的收縮量、徐變性能、堿含量、氯離子含量等指標(biāo)。14/50由于水泥用量大,混凝土材料控制指標(biāo)單一,導(dǎo)致混凝土的收縮變形較大,容易引起早期開裂現(xiàn)象。最常見的開裂表現(xiàn)為頂板縱向裂縫、底板縱向裂縫、沿管道縱向裂縫等?;炷恋暮笃谛熳冏冃闻c水泥用量有關(guān),水泥用量越大,其后期變形就越大,往往導(dǎo)致主梁跨中后期撓度過大,降低了結(jié)構(gòu)的承載力和安全性。混凝土的材料性能決定了橋梁的工作性能和耐久性。如果混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理,即使設(shè)計(jì)再先進(jìn),施工再精細(xì),管理再嚴(yán)格,也很難避免橋梁出現(xiàn)開裂、下?lián)系葐栴},就有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性的最終破壞,降低橋梁的使用壽命,并對橋梁的安全性造成極大的威脅。15/50(2)設(shè)計(jì)方面引起裂縫的原因分析1)目前在橋梁設(shè)計(jì)中廣泛使用桿系有限元計(jì)算理論,在處理箱梁這種空間效應(yīng)突出的結(jié)構(gòu)時,在很多情況下將產(chǎn)生較大誤差,如不能考慮溫度場的空間分布、不能考慮荷載偏載影響、不能考慮橫向效應(yīng)等,對箱梁的剪力滯效應(yīng)、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、畸變應(yīng)力等不能準(zhǔn)確計(jì)算。目前在橋梁設(shè)計(jì)中最典型的問題是,橋梁往往能夠避免由于縱向受力導(dǎo)致的橫向裂縫,而不能避免由于橫向效應(yīng)導(dǎo)致的順橋向裂縫或水平裂縫。2)溫度梯度會引起很大的應(yīng)力,是導(dǎo)致連續(xù)梁橋出現(xiàn)裂縫的主要原因。目前在橋梁設(shè)計(jì)中,采用我國公路橋梁規(guī)范規(guī)定的溫度模式。但由于我國各地區(qū)氣候條件和地理環(huán)境差別較大,采用規(guī)范溫度模式與實(shí)際出入較大,導(dǎo)致不能從理論上準(zhǔn)確分析箱梁的溫度應(yīng)力分布規(guī)律及其對裂縫的影響。另外,在施工過程中,箱梁的局部升溫要大大超過運(yùn)營過程中采用的溫度模式,導(dǎo)致箱梁產(chǎn)生局部開裂。16/503)目前在進(jìn)行設(shè)計(jì)時,很難對箱梁的細(xì)部(如錨固區(qū)、橫隔梁、0號塊、頂板底板腹板的橫向效應(yīng)等)進(jìn)行詳細(xì)的分析,只是按照類似經(jīng)驗(yàn)或構(gòu)造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)配筋。實(shí)際上,這些部位應(yīng)力分布復(fù)雜,僅憑簡單的計(jì)算無法把握其真實(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中,常常設(shè)置構(gòu)造鋼筋,主要是為了提高抗裂性,防止由于設(shè)計(jì)或施工原因、溫度應(yīng)力與局部應(yīng)力、一些難以分析的因素等導(dǎo)致的裂縫。但目前箱梁中的構(gòu)造鋼筋普遍偏少。4)混凝土的收縮、徐變是引起箱梁開裂的主要原因。但準(zhǔn)確計(jì)算混凝土收縮、徐變的影響較為困難,主要在于混凝土的收縮、徐變參數(shù)較難確定,很難從理論上建立能夠準(zhǔn)確反映橋梁實(shí)際情況的徐變分析模型,不能準(zhǔn)確地評估混凝土收縮、徐變對結(jié)構(gòu)裂縫的影響程度。17/50(3)施工方面引起裂縫的原因分析1)箱梁裂縫尤其是早期裂縫的出現(xiàn),與混凝土的施工工藝有很大關(guān)系。混凝土的拌制、澆注、養(yǎng)護(hù)條件等對混凝土的性能有很大的影響,施工條件好、養(yǎng)護(hù)條件好的施工可以減少箱梁裂縫,減小后期撓度。2)高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋常作為橋梁結(jié)構(gòu)的豎向預(yù)應(yīng)力筋用于混凝土箱梁腹板中。由于對其錨固及錨固過程中的應(yīng)力損失不能做到有效控制,導(dǎo)致豎向預(yù)應(yīng)力不滿足設(shè)計(jì)要求甚至失效,這是目前箱形預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)腹板出現(xiàn)裂紋的主要原因之一。3)大部分設(shè)計(jì)文件及規(guī)范并未對豎向預(yù)應(yīng)力的張拉時機(jī)做出明確規(guī)定。目前常見的做法是與縱向筋同步分段張拉,但分段張拉將在腹板產(chǎn)生間隔性的應(yīng)力空白區(qū),導(dǎo)致箱梁腹板的豎向應(yīng)力分布不均勻,從而可能產(chǎn)生主拉應(yīng)力裂縫。18/504)縱向預(yù)應(yīng)力效應(yīng)對箱梁的開裂有較大影響,縱向預(yù)應(yīng)力束中有效預(yù)應(yīng)力的保持是減少開裂的關(guān)鍵。目前在施工過程只是通過張拉力和伸長量對預(yù)應(yīng)力束的張拉進(jìn)行控制,預(yù)應(yīng)力束內(nèi)的有效預(yù)應(yīng)力只是理論上的數(shù)值,無法確定預(yù)應(yīng)力的真實(shí)損失情況。5)支架變形引起的開裂。當(dāng)支架剛度不足或未按規(guī)定進(jìn)行預(yù)壓時,在澆注混凝土后,支架產(chǎn)生了較大的變形,導(dǎo)致箱梁混凝土開裂。6)大跨徑橋梁往往在墩頂段采取現(xiàn)澆混凝土的方式。該部位混凝土體積較大,其收縮變形也較大。但墩頂段支架一般是以托架的形式固定在墩柱上,不能自由變形,對箱梁混凝土的收縮變形具有限制作用,從而在混凝土內(nèi)產(chǎn)生拉力,導(dǎo)致底板產(chǎn)生縱向或橫向裂縫。7)邊跨直線段支架設(shè)計(jì)不合理引起的開裂。邊跨進(jìn)行合攏口的臨時束張拉時,若邊跨直線段支架不能縱向滑動,將在直線段內(nèi)引起很大的拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土開裂。19/50四、裂縫控制與防治措施1、提高混凝土材料的性能混凝土材料的性能決定了橋梁的工作性能和耐久性。若混凝土性能不好,即使設(shè)計(jì)再先進(jìn),施工再精細(xì),也不能保證不發(fā)生開裂。對大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁而言,從裂縫控制的角度,要求混凝土具有高強(qiáng)、低收縮、低徐變等特點(diǎn),因此需要從原材料、混凝土控制指標(biāo)、施工工藝等多方面,對高強(qiáng)高性能混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化。因素水平:原材料選擇、水膠比、水泥用量、粉煤灰、硅粉、砂率、減水劑等??疾熘笜?biāo):主要以強(qiáng)度和收縮量指標(biāo)為主。另外還需綜合考慮坍落度、初凝時間、終凝時間、成本等。通過試驗(yàn),在保證強(qiáng)度的前提下,以混凝土的收縮量為主要指標(biāo),進(jìn)行混凝土的的配合比優(yōu)化,從而配制出高強(qiáng)度、低收縮的混凝土。20/502、混凝土施工工藝控制從原材料質(zhì)量、混凝土拌制運(yùn)輸、澆注方法、澆注順序、振搗方式、養(yǎng)護(hù)方式、施工周期等方面,重視施工精度、施工質(zhì)量、施工工藝對箱梁裂縫的影響,嚴(yán)格模板支立、鋼筋綁扎、混凝土澆注、混凝土養(yǎng)生、拆模時機(jī)、現(xiàn)澆節(jié)段界面處理、施工齡期等施工工藝的控制措施。特別要注重混凝土原材料控制和混凝土養(yǎng)生工藝,要針對高標(biāo)號混凝土的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)生方法。對于高強(qiáng)混凝土,早期養(yǎng)生是減少混凝土收縮、避免開裂的關(guān)鍵。在混凝土澆注后即開始噴霧補(bǔ)水養(yǎng)生,待混凝土初凝后,進(jìn)行灑水覆蓋養(yǎng)生。21/503、縱向預(yù)應(yīng)力筋施工工藝控制(1)通過試驗(yàn)測定長鋼絞線的摩阻損失,確定實(shí)際有效的預(yù)應(yīng)力噸位和預(yù)應(yīng)力筋的延伸量,為預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的計(jì)算提供準(zhǔn)確參數(shù)。(2)管道安放定位:按照設(shè)計(jì)文件或施工規(guī)范的要求,重視鋼束的定位精度,曲線管道處加密定位鋼筋,防止鋼束成折線形,確保預(yù)應(yīng)力鋼束的保護(hù)層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。4、豎向預(yù)應(yīng)力筋施工工藝控制在豎向預(yù)應(yīng)力施工中,可先通過模擬現(xiàn)場施工的方法,測試豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨固過程中的應(yīng)力損失情況,制定出張拉、錨固的施工工藝,達(dá)到控制豎向預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力損失的目的。在豎向預(yù)應(yīng)力張拉時,可采用專用數(shù)顯扭矩扳手施加一定扭矩,扭矩的大小由試驗(yàn)確定,以此作為實(shí)際施工的控制值。22/505、墩頂橫隔梁裂縫墩頂橫隔梁的過人洞附近易發(fā)生開裂,尤其過人洞附近開裂嚴(yán)重。分析表明,墩頂橫隔梁開裂主要與混凝土的收縮有關(guān),當(dāng)橫隔梁內(nèi)混凝土收縮時,由于受到頂板、腹板和底板的約束,在橫隔梁內(nèi)將產(chǎn)生很大的橫向和豎向拉應(yīng)力,從而導(dǎo)致混凝土的開裂。同時,其他節(jié)段引起的內(nèi)力、溫度梯度、預(yù)應(yīng)力等也是導(dǎo)致橫隔梁開裂的原因。與普通鋼筋混凝土構(gòu)件允許出現(xiàn)裂縫不同的是,鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫可以控制在一定的限度內(nèi),而橫隔梁的裂縫是不斷發(fā)展的,不能將其作為鋼筋混凝土構(gòu)件看待。尤其是墩頂橫隔梁,不但要承受強(qiáng)大的支座反力作用,還起著提高墩頂箱梁整體剛度的作用。因此,必須采取措施避免開裂的發(fā)生。23/50在橫隔梁內(nèi)設(shè)置橫向及豎向預(yù)應(yīng)力是避免這類裂縫的有效措施。在黑龍江省齊甘公路嫩江橋主橋的墩頂橫隔梁內(nèi),經(jīng)過分析,共設(shè)置了12束9
j15.24橫向預(yù)應(yīng)力筋,以及30根25mm精軋螺紋鋼筋作為豎向預(yù)應(yīng)力,較好地控制了裂縫。24/506、頂板縱向裂縫在很多橋梁中,盡管設(shè)置了橫向預(yù)應(yīng)力,但頂板內(nèi)仍然產(chǎn)生了順橋向的裂縫。該裂縫與溫度、混凝土收縮徐變、活載等有關(guān)。(1)節(jié)段間齡期不同導(dǎo)致的混凝土收縮差影響。后澆注節(jié)段的混凝土收縮要大于先澆注節(jié)段,因而先澆注節(jié)段對混凝土的橫向收縮變形有限制作用,導(dǎo)致后澆注節(jié)段產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力。該因素是引起頂板縱向裂縫的主要原因。其特點(diǎn)是,在節(jié)段接縫處橫向拉應(yīng)力最大,在節(jié)段末端為零。因此,開裂一般發(fā)生在節(jié)段間接縫處,而后逐漸減小。(2)橋面板升溫作用。橋面板升溫時,在頂板下緣產(chǎn)生拉應(yīng)力作用。這也是頂板下緣產(chǎn)生縱向裂縫的主要原因之一。(3)縱向束平彎的影響??v向鋼束常在頂板內(nèi)平彎,平彎產(chǎn)生橫橋向分力。由于頂板較薄,又受到孔道削弱的影響,因此在鋼束平彎范圍容易產(chǎn)生順管道方向的縱向裂縫。(4)橫向預(yù)應(yīng)力束曲線形狀的影響。橫向束一般為直線,在頂板中心位置,其附加彎矩對頂板的橫向受拉不利。25/50頂板縱向裂縫防治措施:加強(qiáng)橫向普通鋼筋:頂板上、下緣所有橫向筋,以及翼緣板下緣的橫向鋼筋,采用
12或
16,縱向間距:在后澆節(jié)段接縫處100~200cm范圍內(nèi)采用8~10cm間距,其余采用10~15cm間距。改變張拉時機(jī):在同一個節(jié)段內(nèi),張拉完縱向束后,隨即張拉橫向束。設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力時,需要充分考慮混凝土收縮差及橋面板升溫作用,適當(dāng)加大橫向預(yù)應(yīng)力。對于常用斷面,建議采用4
j15.2鋼絞線,間距50cm。將橫向束由直線改為曲線,但作用不大,且導(dǎo)致施工不便,不建議采用。26/507、底板縱向裂縫當(dāng)箱梁截面較寬時,底板易出現(xiàn)順橋向開裂現(xiàn)象。該裂縫屬于貫穿底板的通透性裂縫,主要原因如下:(1)節(jié)段間齡期不同導(dǎo)致的混凝土收縮差影響,這是底板產(chǎn)生縱向裂縫的最主要原因。特點(diǎn)是,在節(jié)段接縫處橫向拉應(yīng)力最大,在節(jié)段末端為零。因此開裂一般發(fā)生在節(jié)段間接縫處,而后逐漸減小。(2)當(dāng)節(jié)段混凝土產(chǎn)生收縮時,在掛籃底模與混凝土間存在橫向摩擦力,導(dǎo)致底板內(nèi)產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力。(3)其它如橋面板升溫作用、縱向束平彎橫向分力、橫向預(yù)應(yīng)力張拉、活載等,對底板產(chǎn)生的橫向拉應(yīng)力較小,不是主要影響因素。一般僅在底板的上緣和下緣配置兩層橫向鋼筋,中間為素混凝土。當(dāng)?shù)装迨艿綑M向拉力時(接近于軸向受拉),將首先在沒有鋼筋的區(qū)域開裂(底板中間部位),然后該裂縫向底板上緣和下緣擴(kuò)展,最后形成通透性的貫穿裂縫。27/50底板縱向裂縫防治措施:在混凝土收縮差作用下,底板近似于軸心受拉,可采取如下加強(qiáng)措施:底板上、下緣所有橫向筋,其縱向間距:后澆節(jié)段接縫處100~200cm范圍內(nèi)采用8~10cm,其余采用10~15cm。根據(jù)底板厚度,在底板上、下層鋼筋網(wǎng)中再增設(shè)1~2層鋼筋網(wǎng),以提高底板抵抗橫向拉應(yīng)力的能力。如:1、2號節(jié)段底板較厚,可在底板中間增加兩層鋼筋網(wǎng)。其它節(jié)段底板較薄,可在上下兩層橫向鋼筋,增設(shè)一層橫向鋼筋,鋼筋規(guī)格及間距與上下層鋼筋相同。28/508、腹板順管道方向裂縫腹板易出現(xiàn)順管道方向的裂縫,尤其是在預(yù)應(yīng)力束的彎曲段,主要與預(yù)應(yīng)力束豎向下彎分力、混凝土收縮等有關(guān)??v向預(yù)應(yīng)力束在豎彎時產(chǎn)生的豎向分力作用,是腹板沿管道開裂的主要原因之一。節(jié)段間齡期不同導(dǎo)致的混凝土收縮差,使腹板產(chǎn)生沿梁高方向的拉應(yīng)力,也是導(dǎo)致其水平開裂的主要原因之一。另外,張拉頂板橫向束、節(jié)段混凝土的整體收縮、縱向腹板束張拉時其垂直方向由于混凝土泊松比影響,均在腹板內(nèi)產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力。由于管道對腹板的削弱作用,當(dāng)上述因素共同作用時,將首先在管道豎彎處開裂。29/50分析發(fā)現(xiàn),最大拉應(yīng)力發(fā)生在管道的側(cè)壁處。當(dāng)該拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時,將產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。但是,由于管道周圍并無鋼筋,不能對裂縫形成有效的抑制作用,因此,裂縫將從管道壁腹板內(nèi)側(cè)和外側(cè)擴(kuò)展,最終使腹板形成通透性的貫穿裂縫。由于該裂縫是從管道壁開始向外發(fā)展的,僅靠外側(cè)的一層
5冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)無法擬制裂縫的產(chǎn)生;另外,腹板內(nèi)的
16箍筋也不能有效地?cái)M制裂縫。30/50為防止腹板下彎束產(chǎn)生順筋方向的裂縫,除采取可靠的施工工藝保證豎向預(yù)應(yīng)力束的有效壓應(yīng)力外,尚需要對腹板的普通鋼筋進(jìn)行局部加強(qiáng)。設(shè)置形式如下:① 腹板箍筋縱向間距:后澆節(jié)段接縫處200cm范圍內(nèi)采用8~10cm,其余采用10~15cm
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