薛祥坤

摘 要 现浇箱梁因具备结构刚度大、跨越能力强、整体性能好、受力合理、施工简便等一系列优势而发展迅速、应用广泛。然而，于桥梁建设、运营过程中，箱梁腹板裂缝的产生不仅会影响桥梁结构的耐久性，而且还会对结构安全造成危害。本文结合笔者大量桥梁施工实践经验，首先全面分析了现浇箱梁腹板裂缝的多方成因，然后提出了具体的裂缝控制策略，以供借鉴参考。

关键词 现浇箱梁;腹板裂缝;裂缝成因;控制策略

1现浇箱梁腹板裂缝的成因分析

现浇箱梁腹板裂缝的出现和发展，不单单会影响桥梁的外表美观，更重要的是会对结构的耐久性和安全性造成严重影响，如裂缝的出现，将破坏桥梁结构截面整体的受力模式，引发内部应力的重新分布，造成局部区域截面应力集中，加速破坏构件结构，造成桥梁结构的耐久性、安全性迅速降低;同时，腹板的开裂可能使结构钢筋裸露在大气中，钢筋表面极易被逐渐氧化，慢慢生锈产生膨胀，不仅会引发钢筋锈蚀降低构件的承载力，而且会加剧裂缝的发展;此外，裂缝的产生还会导致结构的变形、刚度减少、使用性能降低，甚至造成行车的安全性大大降低。查询相关统计资料表明，现浇箱梁出现的裂缝大多处于主跨两侧腹板上，以及箱梁内承托周边，表现为斜向裂缝、纵向裂缝甚至贯穿性裂缝。导致腹板砼产生裂缝的主要原因，可以从设计、施工运营和养护等方面进行具体分析：

①箱梁结构的抗弯、抗剪能力不足，设计计算忽略了温度应力的影响，或者没有考虑桥体结构钢束曲率对箱梁腹板应力产生的影响，以及结构尺寸如腹板厚度对主拉应力的抵抗能力;②施工阶段温控措施不力，产生应力集中或内部应力超过极限强度应力产生裂缝;砼收缩变形、徐变，都会引起应力集中、重新分布或预应力损失，从而导致主拉应力的增大;③箱梁结构的材料质量或标准达不到设计要求，钢筋锈蚀和冻胀，引起结构强度不足不能抵抗外部荷载而产生裂缝;④基础沉降不均匀、箱梁结构局部受力不平衡，受力状态和抗力作用不尽相同，或是受到多方面原因共同影响的结果，特别是支座附近箱梁受到弯曲应力和剪应力共同作用，使腹板主拉应力超过抗拉极限强度，势必造成该部位的开裂;⑤施工组织不合理，如砼浇筑顺序不当，由于支架不均勻沉降或箱梁腹板分层浇筑时间太长，抑或腹板侧模没有及时拆除引起摩擦力阻碍腹板收缩，都可能引起砼微小的裂缝;⑥桥梁运营使用过程中超载，荷载应力相应增加引起主拉应力增加，导致腹板产生裂缝[1]。

2现浇箱梁腹板裂缝的控制策略

现浇箱梁腹板裂缝的控制，可集中从设计和施工、运营方面着手，采取相应的技术和管理措施。从设计方面，须重点从理论计算、结构设计、温控预案上提出裂缝控制措施;从施工和运营维护方面，须重点从施工工艺、施工措施、材料质量控制与管理上加强控制，必要时采取加固处理。

2.1 设计方面

（1）运用模块化计算箱梁受力。通过整体与局部计算相结合、承载外力与结构内力做分析，力求准确把控桥梁结构的受力情况。另外，采用BIM-5D模型从整体上视觉感受桥梁的结构模型，对局部受力模糊的地方强化设计计算，以确保其能够更加贴近工程实际情况。

（2）确保腹板结构尺寸设计合理。腹板的结构形式对形成的主应力影响极大，因此，须结合设计理论和经验系数，对腹板的截面特别是其厚度以及几何形状的变化模型予以周密考虑，一般采用较为缓和的流水型变化形式，另外，箱梁的腹板除了需要考虑预应力束管满足穿行的要求外，还必须有足够的钢筋布置空间，因此腹板厚度不能太薄。

（3）合理选择、布置预应力筋。为提高箱梁斜截面承载能力，顶板纵向应设置预应力钢筋束，预应力下弯钢筋束的数量需要满足设计要求，U形竖向预应力筋的间距需根据桥梁结构形状精确计算，单双排交错布置，这样不仅可以增加其拉伸量，还可以减少锚头量和预应力的空白区。

（4）合理布置非预应力钢筋。桥梁结构非预应力钢筋设计时，需要周密考虑箱梁顶板、底板共同作用下的抗压、抗弯、抗剪和抗扭作用，一般骨架钢筋不宜多且杂，每肋3～4排钢筋为宜，主筋重叠不超过3排，腹板内可以设置双支箍筋和弯起钢筋以降低纵向预压应力，减小反拱度，避免纵向裂缝，大大改良结构物的使用性能。

（5）注重温度应力引起的收缩裂缝与徐变。因温度应力产生的裂缝也是极其普遍存在的，有大多专家学者做过研究，设计阶段要从配合比、水泥水化热计算、原材料试验控制等多因素综合考虑，并在施工阶段采取一系列的温控措施进行裂缝控制，目前也可以运用计算机软件模拟进行温度控制。

2.2 施工、运营方面

（1）严格控制原材料和砼施工配合比，控制水化热引起的温度拉应力在极限应力内，避免温度应力出现而导致的裂缝。

（2）加强施工过程中的质量监督管理，如砼振捣密实、拆模时间控制、砼龄期内的养护保护等，都要有专人监管，以免各施工环节质量不达标而导致的裂缝。

（3）注重箱梁砼的浇筑工序、顺序与时间控制，对灌注闭合箱梁，先浇底板、腹板、横隔板及两侧顶板，再浇筑其他顶板及两侧翼缘板，新老砼的浇筑时间不宜过久，一般在3～6天初凝期内能使砼结合较好。

（4）注重施工辅助措施受力的影响，如采用挂篮悬臂施工时，应于浇筑作业前对挂篮实施预压，并对其吊挂位置局部受力情况进行计算，浇筑砼时按由外向内顺序。

（5）严格预应力筋的张拉控制，孔道定位偏差符合规范要求，张拉过程中确保钢绞线受力均匀，质量控制过程中安排专业人员旁站检测。

（6）强化桥梁运营期间的维护管理，定期检查和检测桥梁结构，特别是箱梁腹板砼是否有裂缝出现，发现问题及时处理，必要时采取措施加固，如对裂缝采取灌浆、贴拉应力钢板等，保持桥梁结构完好[2]。

3结束语

研究表明，现浇箱梁腹板裂缝普遍存在且为多方因素所致，若不及时予以妥当控制、有效加固，则会降低桥梁结构的承载力，影响其安全使用。而箱梁腹板裂缝的控制是一项较为复杂的系统工程，涉及桥梁的设计、施工与维养管理。为此，务须要从源头做好预控，确保设计精益化，做到理论完美结合实际，精准规范建设施工，严格运营维养管理，以为桥梁的安全、长久使用夯实基础。

参考文献

[1] 杨杰平.某现浇连续箱梁桥裂缝原因及加固技术分析[J].公路与汽运，2020（1）：118-120.

[2] 李志强.预应力箱梁梁端腹板裂缝的成因与防控措施[J].工程技术研究，2020，5（2）：214-215.