预应力混凝土连续宽桥端腹板竖向裂缝成因分析
2021-02-03刘学强
福建交通科技 2021年1期
■ 刘学强
(福州市规划设计研究院集团有限公司, 福州 350108)
1 引言
近年来,国内各大中城市的基础设施涌现出大量城市高架桥的建设,出于景观效果及桥下净空要求,桥梁大部分采用现浇箱梁结构,同时工期要求紧张,高架桥的预应力张拉方式选择会严重影响工期。 因此,桥梁结构现浇箱梁预应力设计时,往往会考虑腹板索在梁端的地方顶板开槽上翘张拉[1]。 这种类型的索型张拉方式在梁端下缘存在预应力空白区,导致梁端腹板下缘预应力富余较少,对于宽桥的空间效应影响更大。 施工过程中,没有注意养护,水化热和腹板内外收缩差产生较大的表面拉应力,最终在梁端产生腹板竖向裂缝的问题。
目前,国内很多学者针对此类预应力张拉索型的桥梁且已出现竖向裂缝的问题进行了大量的研究分析[2-5],认为梁端边腹板外侧预应力度的不足使得这一区域成为类似普通钢筋混凝土箱梁的结构,梁端较厚的腹板加剧了水化热和收缩,当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时,就形成了腹板竖向裂缝,基于这种背景,提出了本文的研究课题。
2 工程背景
本项目左幅桥Z17~Z19 联箱梁跨径为2×38 m,采用预应力混凝土连续箱梁。 单箱四室截面,梁高2 m,标准段箱梁顶板宽24.5 m,研究中模型均按等宽箱梁进行验算。 箱底宽18.5 m,悬臂长2.5 m。 顶板厚25 cm,底板厚25 cm,边腹板厚45~85 cm,中腹板厚45~105 cm,跨中设置一道30 cm 厚隔板,中支点设2 m 厚横梁,端支点设1.5 m 厚横梁。 箱梁按部分预应力A 类构件设计。 腹板索采用Φs15.2-19 的钢束, 在梁端顶板开槽张拉, 底板短索采用Φs15.2-12 的钢束,顶板短索采用Φs15.2-9 的钢束,具体预应力钢束布置详见图1~3。……
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