现浇连续箱梁腹板裂缝成因浅析和处

1、现浇连续箱梁裂缝成因浅析和处理建议佛山项目（杜骉 赵文煜 贺雷宁）内容提要：本文对佛山“一环”广三互通立交桥现浇连续箱梁产生裂缝的原因进行了浅析并根据现场提出了处理建议。关键词：现浇 箱梁 裂缝 分析 处理一、工程概况 佛山“一环”广三互通立交桥上部结构设计为现浇钢筋混凝土连续箱梁，左右幅结构独立，各九联，其中第二、五、九联（共23跨）为预应力钢筋混凝土连续箱梁，其余六联（左幅26跨、右幅27跨）为普通钢筋混凝土连续箱梁。普通钢筋混凝土箱梁均为20米跨的连续现浇箱梁，跨径组合有两跨一联、三跨一联、四跨一联、五跨一联和六跨一联六种情况。直线段箱梁为单箱四室结构，梁高为1.4米，箱梁顶板宽20米，

2、底板宽16米，箱梁翼缘板宽2米；墩顶部位腹板厚50cm，跨中部位腹板厚30cm；箱梁顶板、底板厚度均为20cm。二、箱梁施工情况 现浇连续箱梁采用搭设满堂支架浇筑施工，在搭设支架前均对地基进行平整压实，并铺筑15cm厚6%的水泥石粉或铺8cm厚的C15混凝土，然后垫方木、搭门式支架、并对每跨支架进行了预压。现浇梁体分两次浇筑完成，第一次浇筑1联箱梁的底板、腹板，第二次浇筑箱梁的顶板。三、裂缝分布情况在箱梁顶板内模拆除后，底板支架拆除前，到箱梁室内用强力探照灯观察裂缝情况，发现第二次浇筑的箱梁顶板底面存在细小横向收缩裂缝，在箱梁腹板上未发现裂缝。箱梁裂缝是在桥检时发现的，裂缝主要分布在普通钢筋混

3、凝土箱梁受正弯矩作用的梁段的外腹及底板外边缘部位，且在跨中部位呈较密较长较宽的特点分布。具体如下：1、腹板裂缝腹板裂缝呈竖直分布，主要分布在正弯矩受力部位，最靠边墩的裂缝距边墩的距离为223cm396cm，最靠中间墩的裂缝距中间墩的距离为259cm654cm。跨中部位裂缝最密间距为10cm，最宽最长的裂缝基本上出现在跨中或附近部位，裂缝最大宽度为0.40mm，最长的腹板裂缝延伸至腹板上承托位置，并向底板延伸，腹板最长裂缝为100cm；靠近墩顶部位的腹板裂缝呈较疏较小的特点，裂缝间距在73cm260cm之间，裂缝宽度多在0.1mm左右。2、底板裂缝底板裂缝均与箱梁外腹板裂缝连通，均分布在底板外边

4、缘位置，最长裂缝为65cm，在单箱多室的箱梁的中间各个腹板部位的底板位置尚未发现裂缝。四、原因浅析 大部分裂缝上宽下窄，但也有裂缝上窄下宽，且底板裂缝最长达65cm。如完全是收缩裂缝，则宽度应是中间大，两端小；如完全是受力裂缝，则宽度应是上小下大。裂缝分布及宽度变化情况表明裂缝是由多方面原因综合造成的。1、结构约束应力箱梁混凝土采用先浇筑腹板后浇筑顶板的两次浇筑工艺。两次浇筑间隔最短的约10天，最长的约25天，这样，底腹板和顶板变形不同步，存在结构约束应力。2、温度应力由温度引起的内应力及约束应力的大小与温差有关。主要包括：混凝土芯部与表面温差、箱内外温差、箱梁表面与环境温差、太阳的照射面等；

5、由于温差作用，混凝土顶部温度较高、底部温度较低，顶部混凝土收缩受到下部混凝土的约束产生裂缝；由于泵送混凝土时，温度较高，同时内部水化热进一步升温，而外部环境温度较低时，形成了较大的内外温差，从而使混凝土表面开裂。这种裂缝多发生在混凝土施工中后期，通常只在混凝土表面较浅的范围内产生，裂缝多平行于短边。经验表明：当水泥用量在350550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出1750027500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70左右甚至更高；当混凝土本身温差达到2526时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力。现场普通钢筋混凝土箱梁C40混凝土配合比为：水泥：碎石：砂：水：减水

6、剂=420：1100：729：161：6.70，每立方混凝土水泥用量为429.5kg）3、收缩变形干缩开裂常发生在其凝固过程中，并与混凝土的抗拉强度同步增长，其最显著特征是与荷载无关，常在无外荷载作用下出现开裂，并且裂缝比较稳定。箱梁的体积与表面积比值小，混凝土收缩大，易产生裂缝。箱梁混凝土浇筑均采用泵送混凝土，由于泵送混凝土施工工艺要求坍落度大，混凝土用水量和水泥用量较大，混凝土中的水泥水化物因部分失水而干缩，导致水泥混凝土表面的干缩裂缝。4、施工管理不善产生裂缝拌制混凝土时不按配合比计量，任意加水，浇筑的质量不均匀，收缩不统一产生裂缝。 混凝土从搅拌到浇筑的时间过长，致使不规则的

7、裂缝产生。混凝土养护，混凝土在高温和大风的影响下，常产生早期裂缝，裂缝常发生在梁的薄弱处（据有关资料表明：周围温度高于30，水份蒸发很快，当风速增至11.1的大风时，水份蒸发速度快7倍）。有的施工处理不当，没有按规定处理就浇筑新混凝土，造成施工缝处新老结合处夹渣和裂缝。箱梁混凝土过早受力产生裂缝，由浇筑方法本身不够严密或者提早拆模或过早落架使梁过早受力，这种情况经常发生。野蛮施工，用重物撞击等造成裂缝。 5、地基基础、支架系统变形产生的裂缝由于基础本身施工时处理不当，处理不均匀，致使箱梁浇筑后基础在外荷载作用下发生不均匀沉降导致早期或晚期裂缝。由于支撑立杆（或立柱）不均匀分布，各部分刚度分布不

8、一致，使其杆件的弹性变形不均匀，导致早期裂缝。五、处理建议温度、收缩裂缝从出现到发展，一般均有一段过程，因此常会在工程竣工交付使用后的一段时间内出现。因温度、收缩引起的裂缝一般不影响结构的正常使用，为了防止空气中的水分渗入混凝土而使钢筋锈蚀，一般需对宽度大于 0.2的有害裂缝“对症下药”进行修补。通过外表和凿开后观测，初步判断为表面裂缝。初步修补方案如下：（1）对宽度小于0.2mm的裂缝，为了防止钢筋生锈而进行的裂缝处理，一般采用环氧树脂进行表面粘合封闭。（2）对于宽度大于0.2mm的裂缝采用树脂进行压力灌缝处理，其施工流程如5-1图所示：六、结束语 佛山“一环”广三互通立交桥采用以上两种方法对箱梁裂缝进行了处理，效果比较理想；在以后进行现浇箱梁施工时一定要综合考虑各种可能影响裂缝产生的因素，减少裂缝产生的机率。1.仔细测量裂缝宽度、长度和基层状况，确定施工顺序和所使用的材料。2.确定注入口位置，距离约20cm贴上胶带、预留。 3.揭去注入口上胶带，采用封缝胶将底座粘于注入口上。4.封闭裂缝，采用封缝胶沿裂缝涂刮，宽度30mm，厚度1-2mm。5.把装有A71-1灌浆树脂的灌浆器旋紧于底座上，进行低压注入。6.注入完毕，可拆除灌浆器，待树脂固化后敲掉