钢筋混凝土连续箱梁因其跨度较大、重量轻、桥形美观、整体性好、承载力大、适应性强等优点，在公路、铁路、市政建设领域得到越来越多的应用。但箱梁在施工及使用过程中容易产
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:07 热度：
摘要：钢筋混凝土连续箱梁因其跨度较大、重量轻、桥形美观、整体性好、承载力大、适应性强等优点，在公路、铁路、市政建设领域得到越来越多的应用。但箱梁在施工及使用过程中容易产生裂缝，影响箱梁的美观和正常使用。文章通过对相关资料的收集和分析研究，结合近几年的桥梁施工经验，详细介绍了现浇箱梁裂缝产生原因、预防措施、处理措施等，对今后现浇箱梁施工提供参考。
关键词：现浇箱梁;裂缝;成因分析
一、简介
规范规定：跨径大于100m 桥梁采用全预应力构件设计。但全预应力构件也存在一些严重的缺点，例如：反拱过大，并由于混凝土徐变的影响不断发展;由于预加力过大易于产生平行于预应力钢筋的纵向裂缝，这些裂缝是不可恢复的，在一定程度上比可恢复的垂直裂缝对结构耐久性的影响更为严重。鉴于此，出现了部分预应力混凝土构件的设计：指在预加力和外荷载作用下，允许出现拉应力或允许出现裂缝的预应力混凝土。一般情况下，小于等于0.2mm 的结构裂缝被认为正常裂缝，构件可正常使用;大于0.2mm 的裂缝为非正常裂缝，影响结构使用及安全。
结构出现裂缝，对混凝土耐久性产生重大影响，同时也影响美观，必须进行修补处理。
二、裂缝产生原因(一)荷载引起的裂缝
1.
设计计算阶段，结构计算时荷载少算或漏算;计算模型不合理，结构受力假设与实际受力不符;内力与配筋计算错误，钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;结构安全系数不够等。
2.
箱梁浇筑后，在预应力筋张拉前即在梁体上堆放材料、施工机具;行走载重车辆等。预应力筋张拉前即拆除脚手架等。
(二)温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将发生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
1.
箱梁浇筑后在养护期内突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。或者外部气温升温过快引起混凝土表面温度过高，而内部温度较低而产生温度梯度。
2.
箱梁现浇过程中，大体积混凝土(厚度超过2.0m)浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。
3.
养护措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
(三)收缩引起的裂缝
1.塑性收缩引起的裂缝。混凝土浇筑后4~5
小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻拦，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前骨料下沉不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。
2.
干缩引起的裂缝。混凝土终凝以后，随着表面水分逐渐蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减少，称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表面水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。
(四)地基础变形引起的裂缝
箱梁浇筑期间，由于施工支架的地基强度不够，在箱梁混凝土浇注初期会由于支架不均匀下沉而导致箱梁产生裂缝，其中墩顶除箱梁的横隔板及横隔板两侧的腹板最易出现裂缝，当翼板纵向分布的钢筋间距不当时，容易引起翼板的开裂。
(五)施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配制混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。
1.水泥：⑴水泥安定性不合格，水泥中流离的氧化钙含量超标;⑵水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂;⑶当水泥含碱量较高(例如超过0.6%)，同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应，引起混凝土内部自膨胀应力而开裂。
2.
砂、石骨料：⑴砂石的粒径、级配、杂质含量。砂石级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大;⑵ 碱骨料反应。碱骨料反应导致梁体出现地图状裂缝或顺筋裂缝。
3.
拌和水及外加剂。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。
4.
混凝土拌合质量。新拌混凝土级配差，和易性差，坍落度过大，水和水泥的用量大，水灰比过大等，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。
(六)施工工艺质量引起的裂缝
在箱梁混凝土中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型的有：
⑴混凝土保护层过厚或过薄，容易产生裂缝;⑵混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的诱因;⑶混凝土的塑性收缩裂缝;⑷混凝土运输时间过长，水分蒸发过多，混凝土初凝，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝;⑸养护措施不到位，表面干燥、温度变化过快，使得混凝土表面上出现不规则的收缩裂缝;⑹混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝;⑺施工时摸板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得摸板变形，产生与摸板一致的裂缝;⑻施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉、变形位移，导致混凝土出现裂缝;⑼施工时拆模过早，混凝土强度不足，混凝土徐变使箱梁的挠度增加，使得箱梁跨中正弯矩区梁底和支承处负弯矩区桥面产生裂缝;⑽有的箱梁体积过大，或支架支撑力不允许箱梁一次性浇筑时，常分两次进行浇筑。箱梁底板浇筑完成后，由于种种原因相距许多天后再浇筑腹板及顶板。此时底板混凝土已完成了早期的混凝土收缩和徐变;新混凝土的早期快速收缩则碰到了老混凝土慢速收缩或不收缩的抵制，使其变形受到约束，水平接缝上部箱梁腹板及顶板中产生裂缝。
(七)其他原因引起的裂缝
既有道路旁边箱梁分层现浇施工时，若既有道路不平或既有桥涵台背跳车等影响，行车速度过快导致冲击力很大，振动通过支架传到下层已凝固刚性混凝土上，然后传递到上层混凝土上引起腹板及顶板裂缝。
三、预防裂缝产生的措施
1.设计阶段：当设计人员在选择桥梁设计荷载等重要数据的时候，应该对桥梁的使用、桥梁的最低寿命、桥梁的最低承重吨位进行反复的考察。详细了解经过该路段的车流量、车辆分布、远景预测的详细数据。获得这些数据后，建立科学合理的计算模型，进行桥梁图纸的设计。
2.
预应力筋张拉前严禁在梁体上堆载材料、机具或其他荷载，严禁通行车辆。
3.
施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少入摸温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。
4.
箱梁浇筑时避开大雨、大风天气;浇筑过后采用土工布覆盖、洒水养生。箱梁内洒水养生，保持足够的湿度。
5.
严格控制砂、石、水泥、外加剂、水的质量，必须符合相关规范及设计要求。必须对骨料进行碱活性检验，同时使用含碱量低的水泥品种。加强混凝土拌合质量，骨料级配，混凝土水灰比、流动性、粘聚性、保水性、泌水性等指标均应符合要求。
6.
对地基承载力进行验算，达不到设计要求时采用换填、表面硬化处理;支架底部垫混凝土预制块或方木。对支架、模板进行验算，严格按审批后的方案进行支架模板施工。采用水箱或砂袋对支架进行预压，预压荷载为梁重的110%~115%，荷载分布应模拟箱梁实际受荷状况;以消除支架的空隙及非弹性变形。
7.
混凝土拌合后在初凝前必须入模，分层浇筑，分层厚度50cm， 振捣密实、均匀。控制浇筑速度，上层混凝土必须在下层混凝土初凝前浇筑。
8.
顶板混凝土终凝前，刮掉表面泌水，用铁抹刀将混凝土表面压实，若浮浆太厚时可撒入少量中砂。防止浮浆过厚，收缩太大产生裂纹。
9.
两次浇筑箱梁混凝土时，控制上下层间隔时间不宜超过5 天。分层及分段浇筑混凝土时，接触面凿毛、清洗干净。
10
.达到设计要求的张拉条件后及时进行预应力筋的张拉，张拉力和伸长量符合设计要求。张拉后及时进行孔道压浆施工。
11.混凝土浇筑7d
后方可拆除内模。张拉后方可拆除支架，拆除顺序由两侧墩顶向跨中依次均衡拆除，拆除模板选择在温度变化不大的时段进行。
12
.既有线旁进行箱梁施工时，在既有线旁设减速标志、设置减速带等，减少对支架产生的振动。
四、裂缝处理措施
1.表面覆盖法修补裂缝。对于裂缝位置不易确定、深度较浅、面积较大的微细裂缝(宽度小于0.2 ㎜)，未达到钢筋表面，浆材难以灌入，可采用表面覆盖法修补。施工工艺：用钢丝刷将欲处理范围砼表面打毛—清除表面附着物—用水冲洗干净后充分干燥—用环氧树脂聚硫橡胶填充砼表面气孔—环氧树脂涂覆表面。经过修补处理后，可确保裂缝表面密实，同时可以完全消
