预应力混凝土连续刚构桥底板崩裂成因及处理方案研究

预应力混凝土连续刚构桥底板崩裂成因及处理方案研究摘要：对连续刚构桥中跨底板混凝土在纵向预应力束引起的径向力作用下可能崩裂的现象进行了分析，分析了崩裂的原因，阐述了径向力、箍筋应力的计算过程及径向力纵桥向分布情况；提出了避免这种崩裂的一些措施。

结合工程实例探讨了对已压浆情况下崩裂问题的处理方案。

本文中的分析处理方法适用与其它空间配束的桥型。

关键词：预应力连续刚构桥；底板崩裂；径向力纵桥向分布；箍筋应力一、问题的提出随着国家基础设施建设的快速发展，变截面预应力混凝土连续刚构桥以其结构刚度大、行车平顺性好、伸缩缝少和养护简单等特点，已成为公路建设中最主要的桥型之一[1]。

但随着预应力连续刚构桥的大量涌现，特别是大跨度预应力连续刚构桥的大量修建，亦暴露了一些问题。

其中以跨中挠度越来越大及混凝土结构开裂问题较为突出，引起工程界的怀疑并导致对预应力连续刚构桥应用的不放心，进而影响其在公路工程建设中的进一步推广。

在90年代以后，为了克服主梁在运营期间跨中挠度越来越大，在设计中都增加了中跨底板预应力束数量，但是由于对跨中底板预应力束的作用效应认识不足，引发了一些工程问题，其中出现问题较多的是底板在预应力束张拉过程中出现裂缝或崩裂。

某60.5m+110m+60.6m的单箱单室的预应力混凝土连续刚构桥，在中跨底板预应力钢束张拉后，发现跨中附近箱梁底板出现了平行于底板预应力束的长约4米纵向裂缝，预应力束下移。

预应力束以下的普通钢筋混凝土与上层混凝土分离，纵向裂缝最大宽度3mm。

本文针对上述连续刚构桥底板纵向裂缝和底板混凝土向下崩裂的原因进行分析，并以一工程实例探讨在预应力束压浆后的处理方案，为工程技术人员提供一定的参考。

二、底板崩裂成因结合一些连续刚构桥在修建过程中底板崩裂的问题，分别从设计和施工两方面分析原因。

1、设计方面原因（1）连续刚构桥在设计时一般采用平面杆系有限元程序（如桥梁博士、GQJS、）进行计算，不能准确反映箱梁、中跨底板预应力束空间分布的效应；尤其底板的宽度较宽时，不能计入剪力滞和纵向预应力钢束分布不均效应，导致截面应力的理论值与实际值有较大出入，不能对底板裂纹的出现从理论上预警。

连续刚构桥梁裂缝产生原因及防治措施摘要：近年来新建桥梁工程项目逐步增多，且涉及大量复杂条件下的桥梁工程建设，这就对桥梁施工方面提出了更高的要求。

为满足新时期桥梁工程在性能上的需要，连续梁预应力施工技术得到了更为广泛的应用。

混凝土施工过程中，混凝土裂缝不仅影响结构的外观，如果裂缝发展严重，还会影响结构的使用性能和使用寿命。

因此，对混凝土裂缝的成因进行分析、归纳及采取预防措施很有必要。

基于此，本篇文章对连续刚构桥梁裂缝产生原因及防治措施进行研究，以供参考。

关键词：连续刚构桥梁；裂缝产生原因；防治措施引言连续刚构桥梁工程与人们的日常生活密不可分，只有连续刚构桥梁工程的安全性得到保证，方可保证人们的使用安全。

受到桥梁设计情况的制约，连续刚构桥梁实际进行养护施工中，存在各种裂缝问题，会对连续刚构桥梁的整体结构造成较大的安全隐患。

所以为了有效预防裂缝问题的出现，就要分析桥梁设计问题和裂缝问题出现的原因，以便根据存在的问题，针对性地提出干预措施，优化工程实施质量。

1连续刚构桥梁施工技术的特点连续刚构桥梁属于预应力桥梁范畴，其整体构造具有连续性，在实际工程应用时，它与桥墩是一体的，使连续刚构桥梁的整体受力更均匀、刚度更大，能够满足目前道路和轨道交通的需要。

近年来，随着我国桥梁建设的不断增多，连续刚构桥梁技术已进入成熟阶段。

根据工程实践，目前连续刚构桥梁具有质量优良、环境适应性好、运行维护要求低、使用寿命长等特点，加之连续刚构桥梁总体采用钢结构，可有效抑制和消除各种负弯矩对结构的影响，使结构具有稳定性、耐受性和良好的抗震性能。

在实际桥梁工程中，技术人员要根据工程所在区域的实际情况科学地选择和优化施工技术，充分发挥技术优势，减少施工带来的负面影响，保证桥梁工程整体施工质量和使用寿命。

2连续刚构桥梁裂缝产生原因分析2.1材料质量问题施工材料质量能够直接导致各种裂缝问题出现。

现阶段各种连续刚构桥梁施工中，对于混凝土、水泥和骨料等材料的利用十分必要，而且这些材料利用的范围较大，一旦任何一种材料的质量出现问题，就会影响整体连续刚构桥梁工程的使用安全，导致其使用过程中出现裂缝问题。

预应力混凝土桥梁裂缝成因分析及加固措施研究发布时间：2022-10-28T03:08:47.522Z 来源：《城镇建设》2022年12期作者：张耀[导读] 为有效防范桥梁裂缝病害，则需要对桥梁裂缝病害进行分析，针对材料特性影响张耀天津第一市政公路工程有限公司天津市 300000摘要：为有效防范桥梁裂缝病害，则需要对桥梁裂缝病害进行分析，针对材料特性影响、施工质量影响、温度荷载影响、荷载作用影响进行研究，并采取科学合理的加固措施，如粘贴钢板、结构补强法、表面处置法等。

关键词：桥梁裂缝；成分分析；加固措施引言：鉴于预应力混凝土桥梁工程建设的特殊性，为全面保证工程后续运行的安全性与可靠性。

工作人员必须对混凝土桥梁的裂缝成因进行剖析，究其原因并采取针对性解决措施，消除裂缝隐患，确保工程发挥出最大社会效能。

一、裂缝分类（一）微观裂缝微观裂缝无法利用肉眼进行直接观察，该类混凝土裂缝的宽度处于0.05毫米以下。

在预应力混凝土桥梁建设时，微观裂缝处于设计技术规程以内，不会对工程造成较大影响。

若超出设计技术要求，则会对桥梁运行造成不利影响。

（二）宏观裂缝桥梁裂缝的宏观裂缝宽度，一般都处于0.05毫米以上。

鉴于宏观裂缝宽度的特殊性，工作人员可进行直接观察。

由于桥梁裂缝的成因较多，在寻找裂缝问题处理方式时，必须对裂缝成因进行分析，进而“对症下药”，解决工程裂缝隐患。

二、裂缝成因（一）材料特性影响工作人员必须认知到施工材料特性，对工程结构裂缝的直接影响。

如水泥、砂石、石骨料、水等。

在水泥材料使用时，由于水泥型号选择不当，无法保证混凝土的整体强度，进而导致混凝土结构施工存在安全隐患。

在砂石、石骨料进行利用时，工作人员对砂石的粒径、杂质、级配控制不得当，且石骨料的强度，没有达到工程建设要求，进而增加了桥梁裂缝的出现概率[1]。

（二）施工质量影响桥梁建造方案设计阶段，设计方案的质量，对混凝土桥梁的裂缝发生概率起到直接影响。

如技术人员进行大跨度桥梁结构应力进行计算时，由于数据计算出现误差，进而导致预应力钢筋与普通钢筋配比存在问题，无法保证桥梁工程的整体建设质量与安全。

预应力砼箱梁底板崩裂成因与加固摘要：本文阐述了大跨度连续箱梁桥施工过程中底板混凝土局部崩裂的问题，通过检测分析了底板混凝土局部崩裂产生的原因，提出了切实可行的修复加固方案，并采用静载试验对修复加固效果进行验证，试验结果表明采用本文加固方案加固后效果良好，为今后类似工程问题的处置提供参考。

关键词：预应力混凝土；底板崩裂；成因与加固20世纪90年代以来，连续箱梁桥由于其优越的结构特点和受力性能，广泛应用于公路工程中。

连续箱梁桥具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好等优点，但这一桥型在使用过程中也出现了一些问题，例如施工过程中混凝土崩落的事故偶有发生，对悬臂现浇箱梁桥的混凝土崩落事故进行分析研究，弄清事故原因，不仅有利于该桥型设计、施工，而且对其养护、维修也有重要意义。

一、工程背景广东省内某高速公路高架桥，为跨越城市公路而设置，跨径为（45+70+45）m的变高连续箱梁。

采用单箱双室断面，外腹板采用直腹板形式，箱梁顶板横向坡度与桥面横坡一致，底板与顶板平行。

箱梁悬臂长 2.5m，悬臂端部厚度20cm，根部厚度50或60cm。

箱梁顶板厚28cm，底板厚采用二次抛物线变化。

现浇箱梁采用C50混凝土。

桥型布置见图1，主要截面见图2所示。

图1桥型布置图2 主要截面尺寸二、专项检测在连续箱梁浇筑、张拉施工过程中，箱梁底板出现多处局部混凝土崩裂、脱落现象，位置如下：（1）2#中跨21#施工缝箱梁处底板混凝土崩裂、脱落共3处（图3、表1）。

（2）3#边跨6#、7#、8#施工缝处箱梁底板混凝土崩裂共4处（图4、表2）。

箱梁底板混凝土崩落处钢筋、预应力波纹管外露，典型照片见图5。

图3 2#中跨箱梁底板病害展开示意图表1 2#中跨箱梁底板病害信息图4 3#边跨箱梁底板病害展开示意图表2 2#边跨箱梁底板病害信息图5底板崩裂典型病害照片为掌握混凝土崩裂问题产生的原因，以便为后续处置和修复提供依据，对该桥进行应急检测，主要检测内容如下：（1）外露区预应力管道埋深检测。

·52·NO.18 2018( Cumulativety NO.30 )中国高新科技China High-tech 2018年第18期（总第30期）1　工程概况马来西亚SUKE高速公路为马来西亚乌卢巴生至贝溪河高架高速路工程，从武吉加里尔南部的沙亚南（KESAS）开始到乌卢巴生北部的中环路2号（MRR2），主线长24.6km，全长31.8km，有14座立交桥、3个收费站、2个休息服务区。

作为现有安邦-吉隆坡高架公路的延伸，建成后连接贝溪河、蕉濑、班丹、安邦和乌卢巴生，直达吉隆坡市 中心。

SUKECA4标段起点里程为CH7800，终点里程为CH11000，主线长3.2km，工程起于吉隆坡皇家警察学院附近，跨过既有MRR高速路和MRT轻轨，沿着森林区，止于吉隆坡塔曼武吉塞加尔附近。

本文以此工程为例，对预应力混凝土连续刚构桥合龙段底板坍塌搭设。

2　主桥结构整体分析2.1　模型平面分析西南交通大学土木工程学院研发的《桥梁结构分析系统-BSAS》是主要的计算程序，并离散了全桥的结构，具体情况如图1所示。

图1　整体结构计算图示预应力混凝土连续刚构桥合龙段底板崩裂原因分析蔡　伟（中交二航局第二工程有限公司，重庆 402760）摘要：预应力混凝土连续刚构桥具有行车舒适平顺、结构刚度大、养护简单等优点，是一种常用的桥梁结构。

在预应力混凝土连续刚构桥施工过程中，合龙段底板崩裂是一种常见的病害。

文章以实际工程为例，对预应力混凝土连续刚构桥合龙段底板崩裂的原因进行了分析，并提出了相应的应对措施，有效控制了混凝土崩裂情况，保证了工程质量。

关键词：预应力混凝土；连续刚构桥；混凝土崩裂 文献标识码：A 中图分类号：U448文章编号：2096-4137（2018）18-052-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2018.18.018性的砂石材料可以减少新砂石材料资源的消耗，减少大量开采砂石材料的可能性，保护大自然的生态环境。

预应力混凝土连续箱梁底板崩裂成因及处理方法陈文峰发表时间：2019-02-21T10:17:32.310Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：陈文峰[导读] 本文通过实际案例，对预应力连续箱梁底板崩裂的成因进行了分析，阐述了预应力筋径向力的分布情况，并结合设计与施工提出了崩裂的预防措施及崩裂后的处理方法。

杭州市路桥集团股份有限公司浙江杭州 310000摘要：本文通过实际案例，对预应力连续箱梁底板崩裂的成因进行了分析，阐述了预应力筋径向力的分布情况，并结合设计与施工提出了崩裂的预防措施及崩裂后的处理方法。

关键词：预应力筋；径向力；底板崩裂；预防措施；处理方法Method of prestressed concrete continuous box girder bottom causes crack and treatment Abstract：In this paper，through the actual case，the causes of prestressed continuous box girder bottom slab crack are analyzed，the prestressed reinforcement distribution of radial force，and combining with the design and construction methods and puts forward the prevention measures and crack crack after.Keywords：Prestressed tendons；radial force；the bursting crack；preventive measures；processing method 1 前言桥梁做为道路跨越障碍的主要结构物，在交通建设事业中具有举足轻重的地位。

故仅模拟出横向预应力钢束。

计算取用的单位为ｋＮ、一。

坐标方位选取以顺．桥向为Ｘ方向，横桥向为ｙ方向，竖向为ｚ方向。

计算结果应力云图中显示的应力单位为ｋＮ／ｃｍ２．１ｋＮ／ｅ井＝１ＱＭＰａ，正号为拉应力，负号为压应力。

结构模型如图１所示。

３．２主要材料特性主梁、墩身采用５０号混凝土，结构分析中取用弹性模量为３．５×１０４ＭＰａ，混凝土容重２６ｋＮ／ｍ３。

施－丁过程中混凝土强度未能达到１００％，从而影响弹性模量取值有少许偏差，由于没有实测数据，暂不考虑。

图１结构实体单元模型示意图横向预应力钢绞线采用１５—３型钢绞线，弹性模量１．９５×１０５ＭＰａ，标准抗拉强度１８６０ＭＰａ，张拉控制应力为１３９５ＭＰａ。

３．３计算工况由于在３号梁段３月２日混凝土浇注时，监控单位在３号梁段底板内埋设ｒ温度传感器。

根据实测温度情况和裂缝开展情况，选取其中四种具有代表性的温度荷载工况进行计算分析：Ｉ恒载＋３月６日１１：２８所测温度（横向预应力未张拉、有满堂支架）ＩＩ恒载＋３月１０日１０：１０所测温度＋收缩（横向预应力张拉、拆除模板）ⅡＩ恒载＋３月１４１３０９：５０所测温度＋收缩（横向预应力张拉、拆除模板）Ⅳ恒载＋３月１６日１０：５０所测温度＋收缩（横向预应力张拉、拆除模板）３．４计算结果（１）工况Ｉ（图２）：恒载＋３月６日１１：２８所测温度（横向预应力未张拉、有满堂支架）幽２ａ）３号段底板横向正应力俯视图（工况Ｉ）．ｂ）３号段底板横向正应力仰视图（工况Ｉ）上述工况的箱梁底板温度加载方式，根据监测报告提供的温度梯度进行计算模拟，由于腹板和顶板未埋设温度传感器，其温度加载，借鉴底板的温度模式取用。

通过以上分析结果可以看到，由于混凝土水化热，导致现浇梁段混凝土温度较高，从而造成靠近２号梁段处的底板沿横向受压。

沿底板厚度方向的温度以底板中心较高，而上下表面温度较低，导致在悬臂端附近底板上下表面受拉。

由于没有完整的实际温度场，此工况的计算结果在一定程度上是定性的。

公路预应力混凝土桥梁裂缝原因有哪些？怎么处理比较好？1．公路预应力梁桥的裂缝种类及其原因1.1预应力简支梁桥的裂缝种类及其原因1.1.1龟裂众所周知的是，在公路建设的过程中经常会出现一系列问题，尤其是公路预应力桥梁发生裂缝更是常见，这种情况不仅严重的阻碍了整个工程的实施进程，严重的时候还可能威胁到人们的生命安全，因此，公路建设企业必须要高度重视这一问题，尽可能的避免公路建设过程中出现裂缝的现象。

在预应力简支梁桥梁的裂缝中经常发生的一种裂缝是龟裂。

而造成龟裂的主要因素是混凝土的配比不够合适，并且在建设的过程中，一部分混凝土存在着浇筑不均匀的现象，进而严重的影响了公路建设中桥梁的质量问题。

另外，在公路养护的过程中，还可能会因为混凝土不够严实，或者采用蒸养时过快的升、降温等，这些都是造成龟裂的主要因素。

1.1.2纵向裂缝在公路预应力混凝土桥梁的建设过程中，纵向裂缝是经常发生的另外一种裂缝现象，而造成这种纵向裂缝的因素比较多。

例如，在公路进行运营的时间内，如果建设过程中存在公路预应力混凝土桥梁设计的不够合理规范或者施工过程中出现超张拉的现象时，就会导致公路出现纵向裂缝的现象。

另外，建设过程中所使用混凝土质量不过关也是造成公路出现纵向裂缝的主要因素。

如有一些铁路运营线上的预应力混凝土简支梁，在经过长时间的运营之后会出现沿纵向力筋的裂缝，而造成这一问题的主要原因是由于一些化学反应使得混凝土的承载能力大大的降低。

1.1.3横向裂缝众所周知的是，横向裂缝是与纵向裂缝相反的另一中裂缝现象，这种裂缝对于公路会产生比较大的危害，因此，公路建设企业必须要尽快的寻找一些有效的解决对策。

与纵向裂缝相同，横向裂缝也主要是发生在运营期间，由于公路所承受的重力超过了它本身是所能承受的压力，从而导致公路预应力的实际承受的重力超过了设计预想，进而导致了裂缝的产生。

另外，在公路预应力混凝土桥梁中徐变上拱的发生和发展，也会导致梁的上翼缘会出现横向裂缝的现象，特别是对于一些荷载比较重的铁路桥梁更是如此。

预应力混凝土梁桥裂缝成因及其对策预应力梁桥〔包括简支梁、连续梁、连续刚构〕目前是我国修建最多桥梁。

在这些桥梁修建过程中与运营过程中，有时会发现梁体不同部位出现龟裂、横向、纵向与斜向裂缝。

裂缝一但出现，轻那么影响构造耐久性、重那么直接影响构造承载能力，甚至危及构造平安，值得予以重视，并应弄清裂缝产生原因，首先采取措施预防裂缝发生，一旦裂缝发生，那么必须采取适当措施，予以及时观察监测与处理，以保证桥梁平安与耐久性能。

]一、预应力梁桥裂缝种类及其原因1、预应力简支梁桥裂缝种类及其原因〔1〕龟裂预应力简支梁桥在预制时容易产生龟裂，其原因除了由于混凝土配比不适宜，个别混凝土浇筑不均匀外，在养护过程中洒水不及时，覆盖不严，采用蒸养时过快升、降温等均可能产生梁体外表龟裂。

〔2〕纵向裂缝纵向裂缝多发生在运营期间，其原因除了张拉力过大〔设计不合理或施工超张拉〕外，也与混凝土质量有关，如有一些铁路运营线上预应力混凝土简支梁，在运营10多年或20多年后出现沿纵向力筋裂缝，后通过调查确定为碱骨料反响导致混凝土承载力下降造成。

由于这种裂缝处于主要受力钢束部位，极易引起纵向钢束锈蚀，对构造影响非常大。

〔3〕横向裂缝横向裂缝多发生在运期间，超载、各种原因是预应力损失超过设计预想，都可能导致裂缝发生。

此外，由于徐变上拱发生与开展，在梁上翼缘也会产生横向裂缝，特别对活荷载比重较大铁路桥梁更是如此，而且随徐变开展，裂缝也会开展，而当桥上荷载较大时，这种裂缝又会暂时闭合。

〔4〕主拉应力方向斜裂缝这种裂缝一般发生在运营期间，且多在跨度四分之一附近区域腹板上，可以认为根本上是由于主拉应力方向抗裂平安储藏缺乏而造成。

2、预应力连续梁及连续刚构桥裂缝种类及其原因〔1〕外表龟裂与预应力简支梁类似，这种裂缝一般是由于连续梁与连续刚构在施工过程中养护不及时或温度变化较大时产生。

由于这类桥在国内大局部是采用悬臂灌注或支架法施工，高空养护条件比地面更差，极易因养护浇水不及时而造成混凝土外表干缩快，内部干缩慢，使外部混凝土受拉超过混凝土抗拉强度，产生开裂。

连续刚构桥梁底板防崩裂技术控制措施摘要：在我国已经建成的预应力混凝土连续刚构桥梁中，出现的主要病害之一就是箱梁开裂问题，其中包含有底板崩裂的问题，基于这种情况，本文就从崩裂的原因出发，对连续刚构桥梁底板防崩裂技术控制措施进行简单的探讨，并提出从设计和施工两个方面提出防崩裂的控制建议措施。

关键词：连续刚构梁、底板崩裂、技术控制措施预应力混凝土连续刚构桥梁是一种特殊的桥型，它既不是连续梁桥，也不是T型刚构桥，而是介于两者之间，它还有另外一个名字叫做墩梁固结连续梁桥。

在现阶段一般只有在大跨度的薄壁高墩上才会使用到预应力混凝土连续刚构桥。

从实际使用的情况上看，我国预应力混凝土连续刚构桥梁的病害主要是跨中挠度过大和箱梁梁体开裂，其中也包含有箱梁底板开裂问题，因此对连续刚构桥梁底板防崩裂技术控制措施进行分析和研究很有必要。

一、预应力混凝土连续刚构桥梁底板崩裂的成因（一）设计原因设计因素是预应力混凝土连续刚构桥梁底板崩裂的重要原因之一，其主要在以下五个方面表现出来：一是应力计算问题，连续刚构桥在实际设计的过程中，一般在计算上都是采用平面杆系有限元程序，这种计算方式不能将箱梁以及中跨底部的预应力在空间分布上的效应充分反映出来，尤其是在底板比较宽的情况下，由于剪力滞的原因，还有纵向预应力等方面因素的影响，实际刚构桥梁的底板所承受的应力和理论值有着比较大的出入，但是系统程序却不能按照预计的情况进行报警；二是径向力估计不足，这是因为底板预应力束所引起的，具体主要表现在三个方面，一是在设计的过程中，忽视了底板预应力束多导致的径向力发生的变化。

第二个方面是在设计的过程中，底板预应力束是平顺的曲线，但是在实际的施工过程中，因为每一个施工节段预应力束并不是通过曲线直接描述出来的，而是通过多段直线模拟出来的，这就导致一个问题，就是多段直线交汇的位置会导致应力非常的集中。

第三个方面是没有重视定位钢筋，有的没有连接牢固，有的钢筋设置的比较少，导致钢筋的脱落；三是没有重视底板横桥向的应力，进而不能够进行局部的受力分析，也不能给底板钢筋的布置提供理论方面的指导；四是设计的钢筋问题，比如说防崩钢筋，再比如说勾筋等问题，因为数量或者直径方面的问题会导致作用力出现偏差；五是预应力束过多导致预应力出现过大的情况，这是底板断裂的非常重要的一点。