钢筋溷凝土空心桥板裂缝成因及防治措施..docVIP

钢筋混凝土空心桥板裂缝成因及防治措施 陈国祥 河南省商丘市水利科技推广中心 邮编 476000 摘要:装配式钢筋混凝土空心板桥是我国目前建造在干、支沟上的主要农用桥梁结构形式之一。本文从提高工程内在质量，改善施工方法入手，对空心桥板裂缝的形成原因进行了详细的分析和计算，对已产生的裂缝和防止裂缝的产生提出了切实可行的防治措施。 关键词 农用 空心板 裂缝 防治 措施 上世纪八十年代以来，我市在干、支沟上建造农用桥梁多以钢筋混凝土空心板桥为主。该桥型下部采用双柱式钢筋混凝土灌注桩排架，上部为钢筋混凝土空心板装配式结构,使用情况良好，形成了定形设计。但标准低，跨度小，孔数多，对河道行洪不利。随着经济的发展和防洪的需要，目前桥梁单孔跨度已由原来的5.0米提高到10米，但从临近市区使用情况看，大多在板底部出现不同程度的横向裂缝。2011年春夏，我市在东沙河（梁园区段）治理工程中，从提高工程内在质量，改善施工方法入手，较好地解决了这一问题。 东沙河（梁园区段）治理工程共建造17座桥梁，图纸由商丘市水利建筑勘测设计院提供，设计荷载标准为公路二级（折减），板宽1.0米，板高0.5米，路面净宽7.0米（其横断面见图1）。其中帅先施工的一座出现裂缝。裂缝集中出现在空心板的底面跨中附近2.0-4.0m范围内。数量一般为10-20条不等，缝的长度多占板宽的1/3-1/2,个别形成错位形或间断式裂缝贯穿全板宽。经用裂缝刻度仪量测，裂缝宽度多在0.1-0.2mm,最大不超过0.3mm（见图3）；深度在10-20mm,间距在 ? 图1 桥孔横断面图（单位：mm）? 140-200mm，平均间距180mm,并具有如下特征：不是所有桥板都发现裂缝,在该桥共4孔28块桥板中,有14块发现裂缝,占50%；桥板安装前未发现裂缝,而是在安装时或安装后至路面混凝土铺装层浇筑前这段时间内先后发现的；虽然裂缝,但对混凝土通过取试块试压、回弹仪及超声波检测仪检测,其强度均满足设计要求；缝宽都在规定的范围内（SL-T191-2008规定：二类环境时结构构件混凝土缝宽 图3 桥板底部裂缝开展形态 限值为0.3mm；结构构件的混凝土保护层厚度大于50mm时可增大0.05mm）。 显然,这种裂缝不影响桥的使用,但会使人们产生不安全感,且一旦加深加宽,伴随着混凝土的碳化，容易锈蚀钢筋，减少工程使用寿命。 一般讲，普通钢筋混凝土结构构件带缝工作是正常的，经济的,也是安全的。但如果设计上要求抗裂再出现裂缝的话，就应另当别论。因此,针对上述情况,从板的设计、预制、安装等方面查找原因，采取有效措施,尽量避免裂缝发生。 1、运行期强度和抗裂验算。空心桥板（设计尺寸和配筋见图3） 图3 空心桥板设计尺寸和配筋图 和其他装配式桥板一样,为简支梁结构,属受弯构件。混凝土保护层厚度也符合要求，考虑C40混凝土路面铺装层与空心板的共同作用而计入板的计算厚度，实际配筋率为1.3%（规范规定不得小于0.15%），桥板之间有横向连接结构（见图4），据此验算其强度和抗裂度均满足要求，因而空心桥板结构在使用时不存在产生裂缝的必然性。 图4.a.板间连接结构图 图4.b.板间铰缝连接结构图 图4 桥板横向连接图 2、静载荷试验。为安全起见，商丘市水利建筑工程质量检测站对该桥在设计荷载（未计入冲击系数）作用下桥板跨中底面混凝土应力、挠度和裂缝开展宽度等方面进行了静载荷试验。试验结果表明：、桥板结构跨中底面混凝土处于受压状态，因而在两裂缝之间不可能再出现新的裂缝；、跨中挠度实测值与理论值基本相符，卸载后恢复原状态；、板底最大裂缝开展宽度由加荷前的0.2mm增加到0.3mm,卸载后恢复原状态。结论：在设计荷载作用下，结构处于弹性工作状态。 3、施工期强度和抗裂验算。桥板在未浇筑路面混凝土铺装层,形成整体结构前，长度和重量相对较大，而刚度相对较小，因此验算分四种情况:第一种是起重机按设计吊点吊起桥板在空中运动，桥板除受自身重力外，还受动荷载影响；第二种是桥板安装就位后只受自身重力影响，但其支承点距离和吊点相比增大；第三种是平板汽车将桥板从预制场运至施工现场，除第一孔外，轮胎式起重机就必须通过已安装就位的桥板才能进入下一孔工作位置。安装好的桥板到路面混凝土铺筑前尚未形成整体, 吊车的两侧车轮分别行驶在已安装好的两块桥板上(吊车的自重视其起重力的大小，一般为单块板重的3--4倍)；第四种是吊车到达工作位置后，四个支腿中两个支腿支撑在排架梁上，另两个支腿则支撑在四块桥板上（每个支腿下方横向垫有2米长方木）。经计算，第一、二种情况强度和抗裂度满足要求，第三、四种最不利情况当属前者，最不利位置是吊车重轴