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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。从上个世纪70年代起，变截面预应力混凝土连续桥梁以其上部结构长，行车舒适性高，二次内力小，伸缩缝少等优点在我国被广泛应用。为了满足交通需要，桥梁箱梁截面尺寸越来越大，为了桥下通航通车，美观及受力需要，箱梁往往都为变截面形式，桥下底板一般都为曲线状。然而随着这种桥梁的大量涌现，有关该种桥型的病害报告也越来越多，底板向下崩裂就是其中之一。
本文便是针对某大桥在施工过程中出现崩裂的情况，对其进行了径向力分析，并结合大桥现场施工情况，分析其成因并提出了预防及修复措施，可为今后的类似工程提供成功的范例和有益的参考。
2 崩裂分析
2.1 工程概况
某桥梁采用现浇变高预应力钢筋混凝土直腹连续箱梁，跨径布置为25+45+60+45+25m，全长200米。
上部结构采用现浇变高预应力混凝土连续箱梁，直腹板，标准段为单箱双室断面，变宽段为单箱三室断面，纵向预应力体系，标准段桥梁全宽30.5m，分左右对称两幅，单幅宽度14.25m，左右幅间距2m。箱梁梁高按椭圆曲线变化，梁底自横梁到跨中为1/4椭圆曲线，椭圆曲线方程为（x/a）2+（y/b）2=1。
2.2 底板崩裂简述
施工方式采用满堂支架现浇，试块强度达到90%后进行张拉、灌浆。在拆除满堂支架时，发现有一区域底板有崩裂现象，经敲打，一定范围内的砼剥落，发现波纹管下移，横纵向钢筋下弯变形，经测量其裂缝的长度5m，底板砼横向剥落的宽度为3.5m，最大深度为8cm。如图1所示：
有图2得到：q=2Nsinθ/2，q=N/P（P为曲线段半径，N=2249.586KN，张拉时油表读书为48.2MPA）
由分析可知，径向力的大小与张拉控制力以及管道布置线形有较大关系。该桥崩裂处曲线弯曲度为0-1跨最大处，曲线半径小，又因现场立模不标准，断裂处曲线已近似于一个折角，其径向力q=N，如图2。
2.3.2 勾筋（图3）设置不合理。该桥底板钢筋分两层布置，上层纵（横）桥向为规格Ф12（Ф15）的HRB335级钢筋，下层纵（横）桥向为规格Ф25（Ф22）的HRB335级钢筋，上下层钢筋用Ф10的架力筋（勾筋）连接，间距30cm，成梅花型布置。在打开此处底板时发现，在施工过程中此处只因钢筋绑扎需要设置了少量架力筋，且都没有与底板上下层纵横钢筋的交点连接，只勾在底板上下层纵向钢筋上，且底板钢筋绑扎间距较大。导致此处纯粹靠混凝土本身强度在抵抗径向力。
图4
2.3.4因施工进度原因，在混凝土局部强度未达到要求时就进行张拉，且张拉未分批进行，而是一次性张拉、灌浆。底板崩裂后，对此处混凝土进行了回弹，回弹值为45MPA，根据混凝土评定标准，C50混凝土需达到55MPA。
3 箱梁底板崩裂防治措施。
3.1 箱梁底板崩裂预防措施。
3.1.1 设计方面
（1）设计在预应力筋布置时应尽量分散，避免应力集中。有需要时可尽量靠近腹板，以使腹板箍筋产生的强大拉应力，平衡掉大部分径向压应力。
（2）充分考虑张拉纵向预应力钢束产生的径向力带来的不利影响；当径向力较大，箱梁较宽时，可考虑在底板布置横向预应力束。
（3）加强底板预应力管道的定位钢筋及防崩钢筋，尤其是在曲线段，应力集中段，设计应进行加密。
（4）在跨中加设横隔板或加劲肋，以使底板承受的径向力传递给整个箱梁截面，可有效防止底板混凝土的失稳崩裂。
3.1.2 施工方面
（1）在施工时应严格控制误差，尤其是弯曲段模板铺设，避免出现折角点。
（2）严格按设计要求布置波纹管定位筋。确保波纹管在水平方向不出现折角点，
（3）严格按设计要求安置勾筋，保证底板上下层钢筋为一个整体，达到防崩要求。
（4）严格把关，每一车混凝土浇捣前，应对其性能及质量进行检查，确保每车混凝土都符合要求。
（5）采用合理的振捣方法，避免因振捣原因导致波纹管偏离设计位置，出现折角点。
（6）张拉前需确保混凝土强度达到设计要求，未达到设计要求坚决不张拉。
（7）所有张拉机具都应经过标定，未标定均不允许使用。
（8）张拉人员均需进过专门的培训，培训合格后方可上岗。
3.2 箱梁底板崩裂后的处理措施
该桥在发现裂纹时波纹管已经注浆，不能采用常规的放张后修复的方法。参考了以往类似工程的施工经验，采用以下方法进行修复：
（1）在未破损的底板处，用千斤顶进行加固，避免在破碎混凝土凿除过程中，由于预应力的存在使得其他部位继续破坏。
（2）凿除崩裂混凝土块，并在底板处凿开一个宽2m，长3米的长条形孔洞。
（3）当底板凿开后，加密上下层底板钢筋，并用U型筋对波纹管进行固定，然后增加底板上下层钢筋间的勾筋，间距为15*15cm，勾筋与上下层钢筋用电焊进行连接。
（4）浇筑高一个等级的微膨胀混凝土。
4 结论
造成大跨径预应力混凝土桥底板崩裂，主要是因为设计、施工经验不足，且在施工过程中管理不严格，盲目追求进度也是此类事故频发的一个直接原因。我们应在以后的施工中，尊重科学，严格按相关规范及设计要求进行施工，尤其是在底模板铺装、预应力管道布置、曲线段底板勾筋安置时，应加强管理。
参考文献：
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[4] 刘毅，胡婷，苏明星．变截面预应力连续梁桥箱梁底板裂缝加固措施及施工工艺EJ]．交通科技，2009，（S1）：26～ 28．
[5] JTG D62—2004，公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范[S]．
论文作者:陈文峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/21
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