预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策

乔晋飞

(铁道第三勘察设计院，天津 300142)

近年来许多预应力混凝土箱梁桥在运营过程中出现了较多的工程病害，严重影响了结构安全。病害主要表现在裂缝和挠度两个方面。引起裂缝的原因是多方面的，从桥梁制造环节看，有施工方面的因素，也有设计方面的因素。本文着重从设计角度研究裂缝，特别是腹板斜裂缝的成因和控制，提出预应力混凝土箱梁在设计计算及构造细节方面的技术措施。

1 裂缝分类及成因

按照裂缝产生的外因主要分为荷载裂缝、温度裂缝、收缩裂缝和钢筋锈蚀裂缝。荷载裂缝是指梁体在常规的动静载作用下，由于混凝土承受的拉应力过大而产生的。其特点是裂缝宽度大、长度长。温度裂缝是指由于温度的作用，使混凝土发生热胀冷缩的变形受到约束而产生的应力。大量研究显示，温度应力常常很大甚至超过活载产生的应力，足以造成混凝土开裂。收缩裂缝是由混凝土不均匀收缩引起的，是一种常见的裂缝。其特点是裂缝宽度较细，纵横交错，呈龟裂状，没有任何规律。钢筋锈蚀裂缝是由于混凝土质量差、保护层厚度不足或混凝土开裂等因素，使钢筋锈蚀，对周围混凝土产生膨胀力，导致混凝土保护层开裂剥落。

按照裂缝的力学特性主要分为弯曲裂缝、剪切裂缝、扭曲裂缝、断开裂缝和局部应力裂缝。弯曲裂缝是由于受弯矩作用产生的，一般是垂直裂缝。剪切裂缝又称为斜裂缝，发生在剪应力大的位置，主拉应力太大是引起此类裂缝的直接原因，所以裂缝与中性轴多呈25°～45°的夹角。……