橫隔梁裂縫分析與防治措施

郭立志

(哈爾濱市交通規(guī)劃研究所)

橫隔梁裂縫分析與防治措施

郭立志

(哈爾濱市交通規(guī)劃研究所)

按照以往橋梁的經(jīng)驗(yàn)，墩頂橫隔梁100%開(kāi)裂，尤其是過(guò)人洞附近開(kāi)裂嚴(yán)重。這種開(kāi)裂一般在施工期間發(fā)生，在通車(chē)一段時(shí)間后，裂縫會(huì)發(fā)展得更加嚴(yán)重。介紹了橫隔梁裂縫分析與防治措施。

橫隔梁;裂縫分析;防治措施

對(duì)橫隔梁進(jìn)行空間有限元分析，結(jié)果表明，墩頂橫隔梁開(kāi)裂主要與混凝土的收縮有關(guān)，當(dāng)橫隔梁混凝土收縮時(shí)，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(kāi)裂。另外，懸臂施工時(shí)其他節(jié)段引起的內(nèi)力(軸向力、彎矩)、橋面板溫差、頂板橫向預(yù)應(yīng)力、腹板豎向預(yù)應(yīng)力等也對(duì)導(dǎo)致橫隔梁開(kāi)裂有著較大的影響。在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下，活載引起橫隔梁內(nèi)的應(yīng)力較小，可以忽略不計(jì)。

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(kāi)裂的發(fā)生。

表1列出分別考慮了在最大懸臂狀態(tài)、混凝土收縮、橋面板溫差、橋面板橫向預(yù)應(yīng)力、腹板豎向預(yù)應(yīng)力荷載作用下，橫隔梁的應(yīng)力情況。表中，橫向0～2.125 m為從橫隔梁豎向中心至腹板邊緣。豎向H1～H21為從頂板下緣至底板上緣。表中應(yīng)力以拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。在上述荷載作用下，橫隔板橫、豎向大部分區(qū)域均處于受拉狀態(tài)，很有可能發(fā)生開(kāi)裂。最大水平、豎向拉應(yīng)力發(fā)生在過(guò)人洞上方及斜角處，此處可能發(fā)生豎向、橫向開(kāi)裂。

表1 橫隔板水平應(yīng)力MPa

避免墩頂橫隔梁開(kāi)裂的有效措施，是在墩頂橫隔梁內(nèi)設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力、豎向預(yù)應(yīng)力。橫向預(yù)應(yīng)力采用13Φ15.2鋼絞線。豎向預(yù)應(yīng)力采用Φ25豎向精軋螺紋鋼。

橫隔梁在施加了橫、豎向預(yù)應(yīng)力后，除個(gè)別奇異點(diǎn)拉應(yīng)力值較大外，橫隔板基本處于受壓或者拉應(yīng)力值很小的狀態(tài)，開(kāi)裂可能性很小。而實(shí)際的結(jié)果是，橫隔梁在施工期間及使用兩年后，均未發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象。

U445.7

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1008-3383(2012)11-0093-01

2012-05-29