摘要：本文結合工程實際，通過對跨線橋梁鋼筋混凝土連續板的現場調查，采用橋梁結構分析的方法研究了鋼筋混凝土連續板產生裂縫的具體原因。
　　關鍵詞：橋梁施工；鋼筋混凝土；裂縫成因；溫度
　　由于建筑高度不大，整體性較好等特點，現澆混凝土工藝施工的鋼筋混凝土連續板在高速公路的上跨線橋梁中得到了廣泛應用。但是，一些已建的鋼筋混凝土連續板橋，在使用中發現板體有過寬的裂縫，甚至有的在施工過程中就產生了裂縫，影響了橋梁的使用性能與耐久性。
　　1混凝土裂縫的成因及控制
　　裂縫是橋梁施工中最常見而又難以控制的通病，裂縫的發生影響了預制梁的質量，甚至危及橋梁安全。尤其是大跨徑空心板梁，設計時為減小梁體自重而加大挖空率，常為薄壁箱型截面，裂縫的發展對構件安全更為不利。裂縫的成因眾多，可能發生的范圍較廣。通過對先張法預應力混凝土空心板各種裂縫分析和研究，認為材料質量和施工工藝是形成裂縫的主要因素。
　　1.1混凝土的質量
　　配合比是混凝土澆筑時的主要控制指標，應對最大水灰比、含砂率及混凝土塌落度等進行控制，其值應經過現場實驗比較確定。水灰比過大易造成離析，骨料下沉，水分泌出，導致頂底板級配相差大，頂板浮漿而發生收縮裂縫，冬季施工更易出現。水灰比過小，偏于保守，而實際上，水泥用量過大同樣也易造成梁體各部位混凝土的干縮裂縫。
　　1.2混凝土的澆筑及養生對裂縫的影響
　　(1)混凝土的拌制及澆筑應在5—32℃之間進行，否則，混凝土因收縮和硬化而出現裂縫。
　　(2)加強混凝土振搗，尤其應保證梁端混凝土振搗密實，因混凝土振搗工序控制不當導致的裂縫是施工中最常見的。頂板混凝土不密實，在反拱、溫差等綜合影響下易引起頂板有規則的橫向裂縫。底板和腹板混凝土振搗不密實，易引起底板或腹板的蜂窩和麻面，影響外觀，也常引起表面不規則的細微裂縫。如果底板較薄，預應力度過大，預應力筋松張后，梁端頂底板所受瞬時壓力較大，易引起梁端底板產生縱向裂縫。為此，設計時不能忽略梁端承壓和抗剪要求，對梁端3m范圍的底板應進行加厚及防裂配筋設計，梁端混凝土宜采用高標號小石子混凝土，利于振搗密實。
　　(3)氣囊上浮造成的不利影響是較嚴重的，也是較常見的。大跨徑空心板頂板和腹板較薄，氣囊上浮幅度較大時很容易造成頂板厚度不夠和露筋，影響頂板的受力安全。同時，頂板減薄后易產生混凝土收縮裂縫。為了有效控制氣囊上浮，應適當加密和加粗橡膠氣囊定位鋼筋，在跨中局部應采用Φ12鋼筋加強。同時，注意在澆筑至拆模的全過程中，應保持橡膠芯模氣壓恒定，一旦漏氣，易造成頂板和腹板的裂縫，嚴重時可導致頂板混凝土塌落，整片梁報廢。
　　1.3梁體溫度變化不一致引起的裂縫
　　冬季先張法預應力混凝土空心板在較高溫度下蒸養，一旦取消蒸養，梁體暴露于寒冷空氣中，梁體頂部溫度急劇下降，而下部溫度變化較緩慢。梁體上下部溫差將引起板梁兩端向上翹曲，而底板受預加應力的約束，在翹曲和預加應力的共同作用下，導致頂板出現收縮裂縫。這種裂縫一般發生在頂板橫向全寬，并可從兩側腹板頂部向下局部延伸，但一般不貫通頂板和腹板全厚度。為控制此類裂縫的發生，可在頂板或腹板適當增加縱向非預應力鋼筋，以增加混凝土收縮時的抗拉能力，也可以采取其他相應措施，減小頂底板溫差，減弱混凝土收縮和翹曲變形。
　　1.4溫度變化過快引起的裂縫
　　降溫速度過快造成梁體混凝土收縮，梁體內部產生收縮應力。升溫過快易引起混凝土膨脹裂縫，頂板和腹板設計厚度較薄，配筋量較小時，難以抵抗收縮或膨脹變形而出現裂縫。為防止出現此類裂縫，除應嚴格按照規范要求進行工序控制外，可通過增加防裂鋼筋，控制升降溫速度等方式來減少裂縫出現也可以通過提前放張預應力束，對梁體施加預應力來防止膨脹裂縫的出現。
　　2工程概況
　　2.1裂縫概況
　　某橋鋼筋混凝土現澆連續板的跨徑為20m+4×25m+20m，板高1.2m，截面挖空圓孔直徑為80cm，見圖1所示。連續板采用40號混凝土，主筋為鋼筋束筋(3Φ28)。板跨中截面計有25束，共75根直徑28mm的鋼筋。連續板施工完畢，尚未投入營運，在正彎矩區域的底板和腹板發生了較為嚴重的裂縫。重點檢查了該橋
　　右幅第4、5、6跨連續板的腹板和底板部分，從現場檢查情況來看，開裂較嚴重的是次中跨和中跨，即跨徑為25m的鋼筋混凝土連續板。第4跨即中跨，整跨在板L/4—3L/4范圍內共有49道底板橫橋向裂縫，并有4條順橋向裂縫與橫橋向裂縫連通。共有7條橫橋向裂縫貫穿底板，其中有4條裂縫已經沿腹板向上發展。最大裂縫寬度達0.22mm。裂縫間距一般在20—30cm。第5跨即次中跨，共有5條橫橋向裂縫貫穿底板，并向腹板延伸。在距5號墩支點9.5m處開始有并列3條貫穿底板的裂縫，間距大約為40cm。在號墩支點內側附近發現有數條裂縫。最大裂縫寬度為0.2mm。裂縫間距一般為20—30cm。第6跨即邊跨，連續板的底面表面共有3條橫橋向裂縫。最大裂縫寬度為0.2mm。裂縫間距一般為30—40cm。由現場裂縫檢查來看，在該橋施工后期，鋼筋混凝土連續板就出現較多、較寬的表面混凝土裂縫。而且其發生的部位及裂縫的形態明顯為受力裂縫。
　　2.2裂縫成因分析
　　除本文所述的這座鋼筋混凝土連續板橋外，還調查了設計圖紙完全相同的另一座鋼筋混凝土連續板橋�，F場調查發現20m跨徑的鋼筋混凝土板很少有可見裂
　　縫，但25m跨徑的跨中區段都有正彎矩裂縫，但裂縫數量、裂縫寬度有所不同，上述的這座橋開裂較為嚴重。
　　(1)從設計對裂縫產生的原因進行分析。按照設計圖紙，鋼筋混凝土連續板在施工階段是否可能受力開裂，是連續板裂縫分析的首要問題。根據橋梁鋼筋混凝土結構計算理論，開裂與否主要取決于鋼筋混凝土連續板截面的抗裂彎矩。
　　當截面作用彎矩值大于混凝土截面抗裂彎矩時，截面即會開裂�，F行橋規建議的鋼筋混凝土梁截面抗裂彎矩的計算公式為：
　　Mf=W0xrRbL    r=S0W0r
　　式中：γ為受拉區混凝土塑性系數；S0為換算截面重心軸以下或以上的面積對重心軸的面積矩；W0x為對構件受拉邊緣(使用荷載作用時)的換算截面抵抗矩；為混凝土抗拉標準強度。
　　由上式可見，鋼筋混凝土抗裂彎矩僅與混凝土抗拉標準強度、截面配筋及截面有關，而與外荷載無關。按設計圖紙提供的資料，該連續板采用40號混凝土，其彈性模量為3.3×104MPa，抗拉標準強度2.6MPa，容重25kN/m3。而實際混凝土強度經過超聲—回彈、取芯等現場檢測方法證明已達到施工規范要求。按設計圖紙以及滿堂支架上現澆全橋鋼筋混凝土連續板施工工藝，計算該鋼筋混凝土連續板各跨跨中截面上由自重(包括二期恒載)產生的彎矩，均小于抗裂彎矩。所以，僅在自重作用下，連續板設計上是不會產生彎曲裂縫的。
　　(2)施工溫度變化對結構有一定的影響。溫度變化包括年溫差和日照溫差引起的溫度變化。其中年溫差變化相對緩慢，對橋梁上部結構影響不大，而日照溫差則往往是形成裂縫的主要原因之一。橋面板受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，
　　                  
　　                                                                                                圖1連續板結構圖
　　因而溫度(日照溫差)作用不可排除。按現行橋規的溫度模式計算各跨中截面由日照溫差產生的彎矩，并與結構自重產生的彎矩進行疊加，所得到中跨、次中跨跨中截面的彎矩均超過了抗裂彎矩。
　　現場調查發現，連續板普遍存在沿裂縫滲出的水跡，在底板上特別明顯。個別接縫處仍在繼續往外滲水，這些積水是連續板澆注混凝土后滯留在板挖空部分中的養生水。連續板底部泄水孔堵塞，沒有及時排除孔內養生水，現場捅開泄水孔，有大量積水流出，故考慮孔內積水為孔高的一半進行計算�？變瑞B生積水產生的彎矩加劇了混凝土連續板的開裂。因而，該鋼筋混凝土連續板在無營運情況下會在中跨、次中跨跨中區段開裂，并且這種受力裂縫主要產生在連續板施工后期。
　　3結論
　　混凝土橋梁在施工階段產生的裂縫，應根據設計、施工等方面的實際情況，以及裂縫發生的部位、形態，進行深入的結構分析，才能較好地判斷裂縫產生的原因。現澆的混凝土連續結構，在設計中應對施工階段進行詳細計算與設計。對于混凝土連續梁板，一定要使泄水孔通暢，盡快排出養生水。鋼筋混凝土連續板，最好不要采用粗鋼筋的束筋布置形式，以避免施工階段產生過大裂縫�？鐝匠�過20m用鋼筋混凝土連續板，應進一步從技術、經濟角度上研究是否可行。
　　參考文獻：
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