预应力混凝土曲线箱梁桥裂缝成因分析及加固

摘要：随着高强混凝土和预应力等技术的不断发展，预应力混凝土连续箱梁桥在桥梁建设中得到广泛推广。自上世纪六十年代以来，我国先后建成了一大批具有世界水准的大跨径桥梁，然而经过几十年运营，现有预应力混凝土连续箱梁桥梁体出现裂缝的现象十分的普遍。本文针对预应力混凝土连续箱梁桥梁体裂缝成因进行了全面的剖析，并提出相关的加固建议，为桥梁设计及日常管养提供依据。

关键字：预应力混凝土曲线箱梁桥梁体裂缝加固

中图分类号：TV331文献标识码： A

在我国的桥梁建筑中，跨度在中等跨径以上的桥梁中，基本上都是采用预应力混凝土连续箱形梁的形式建造，但是由于此类形式的桥梁的受力情况较为复杂，所以在桥梁竣工后不久都出现各种不同形式的裂缝，这些裂缝对桥梁结构的使用性能及其耐久性都会造成影响的，当然这也是人们最为关注的桥梁质量问题，本文针对新建初期的预应力混凝土连续箱形桥梁，对其的各方面情况进行统计，运用各种先进技术进行全面的分析，探讨预应力混凝土连续箱形梁梁体出现裂缝的原因，并对其提出相应的改善措施。

1、桥梁梁体出现裂缝的形式

预应力混凝土连续箱形梁是目前我国桥梁建筑运用最为广泛的结构形式，但是预应力混凝土连续箱形梁在竣工后初期梁体出现了不同性质的裂缝，这是目前预应力混凝土连续箱形梁桥所存在的最大缺陷，桥梁梁体裂缝不仅仅破坏了桥梁整体的美观性，更对桥梁结构的承载安全性和使用耐久性造成严重的影响，根据对预应力混凝土连续箱形梁的的裂缝分析，得出预应力混凝土连续箱形梁梁体裂缝具体特征，根据裂缝成因可以分为以下几类：收缩裂缝、徐变裂缝、温度裂缝、弯曲裂缝、剪切裂缝以及局部应力裂缝等，而根据裂缝的外在表现可分为：腹板裂缝、顶板裂缝以及底板裂缝，这是目前我们对桥体裂缝分析结论，针对不同桥体裂缝的形成原因，我们可以采取相对的加固措施或者预防措施，以提高桥梁额承载安全性和使用耐久性。

2、桥梁梁体裂缝的原因分析

引起预应力混凝土连续箱形梁梁体出现裂缝的因素涉及了多个方面，有的裂缝是单一因素造成的，有的裂缝是几种因素的综合作用，其中包含预应力因素、箱梁因素、负载因素、构造因素等等，每一个因素都是涉及到了涉及、施工以及监管等环节，而通过以上各个各种因素的分析，总结出预应力混凝土连续箱形梁梁体出现裂缝的具体原因，以便提出改进措施，为我国的桥梁建设作出贡献。

2.1、材料原因

桥梁建筑材料对桥梁的质量影响极大，预应力混凝土连续箱形梁使用的是高强度混凝土，高强度钢筋以及其他材料所建成的，其中水泥容易出现反常凝结，如水泥或集料中含过量的有害物质等会长时间引起混凝土酥裂，当然混凝土下沉离析、水泥浮浆、而造成水泥干缩产生裂缝，这是正常的，混凝土的最大缺陷，混凝土对外界的条件十分的可靠，而且因为混凝土的构件面积，导致出现水泥的水化热以及水泥的反常膨胀，这容易引起混凝土发生胀裂或者出现局部裂缝等现象，这是目前桥梁梁体出现裂缝的主要原因。

2.2、施工方面原因

在实际的施工中，施工的质量对梁体出现的裂缝的影响较大，由于施工时对材料搅拌不均匀或者对材料的搅拌时间太长，造成产生不规则的网状裂缝;在混凝土浇筑的过程中，应该注意混凝土的建筑速度，速度容易导致混凝土发生纵向的裂缝;承载压力的钢筋紊乱、保护层厚度不足或者钢筋构建之间的接缝处理不当，导致钢筋的承载能力大大降低；以上为施工由施工因素产生裂缝，这与实际的施工方法有着很大的关系，而且在预应力混凝土连续箱梁施工时要注意支架段施工以及合拢段施工这两大体系转换过程中的施工，而且在混凝土浇筑之后，要做好养护工作。

2.3、设计方面的原因

预应力混凝土连续箱梁的设计对桥梁的实际的质量影响大，由于我国目前的桥体的设计规范制度不全面，而且在预应力混凝土连续箱梁桥设计依据文献皆是根据现有的理论资料来实现的，设计中缺乏与实际情况的结合，所以导致实际建造出来的预应力混凝土连续箱梁桥的质量存在着缺陷，这将对社会的安全产生巨大的负面影响。

3、预应力混凝土连续箱梁的加固

由于预应力混凝土连续箱梁设计存在很多的缺陷，对社会的安全影响极大，为此我们需要对桥梁进行加固，以增强其安全性以及耐久使用性，针对梁体裂缝出现的原因进行分析，提出以下的加固措施：第一：对于承载力不足的薄弱构件，可以采用新材料如钢筋、钢板、混凝土等复合材料等等，增大构件的截面尺寸已达到加固补强的目的；第二：针对桥梁构件的承载力不足的情况，可以通过在原有的承载构件的基础上增加新的承载构件，这样才能提高整体构件的整体承载力；第三：根据不同的承载压力，适当的改变结构体系，以增强整体的受力性能，此措施组要结合桥梁建筑的实际情况来实现，不然将会适得其反；第四：对现有的承载构件进行检测，对桥梁有严重缺陷且不易修复的局部构件应该进行更换，采用新构件对桥梁的承载进行加固。

4、结束语

由于预应力混凝土箱梁桥的受力结构是一个复杂的体系，对其的受力分析是准确的性较低的，所以这需要结合实际桥梁建设的情况进行设计，在对桥梁的裂缝的成因进行分析时，需要对桥梁的情况进行动态的监测，才能正确的发现桥梁所存在的问题，而后对其进行加固，保证桥梁的质量性以及使用耐久性。

参考文献：

[1]高岛春生[日本],曲线梁桥[M].建筑工业出版社,2008.10（23）

[2]胡光祥, 陈东杰等. 空间曲线预应力束摩擦损失的测试和摩擦系数反演[J]. 建筑科学. 2004,20(5)

[3]王钧利.曲线箱梁桥的病害分析及设计对策[J].中外公路, 2005, 25(4)

[4]卜桂林. 预应力混凝土连续曲线箱梁桥的理论与设计[D].西安:西南交通大学,桥梁及隧道工程系,2008.9（15）