预应力混凝土连续箱梁裂缝产生原因及预防措施研究

涂健 赵体波 雷俊卿

1.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；2.中核能源科技有限公司，北京100193；3.中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081

我国近年来建造的高速铁路标准连续梁以箱梁为主，在实际工程中发现刚建成的桥梁偶尔出现箱梁顶板开裂的情况。此时虽然未施加荷载，但是结构中的拉应力已经超过了混凝土的抗拉强度而导致开裂［1-2］。研究发现，这种拉应力由多种因素导致，如日照温差、浇筑时间差导致的合龙段与相邻悬臂段收缩不均匀等［3-6］。

本文以一座预应力混凝土连续梁桥为实例，采用数值模拟的方法研究日照温差与收缩差对箱梁顶板应力的影响。

1 工程概况

一座双线高速铁路混凝土连续梁梁体为单箱单室变高度变截面箱梁，桥面宽12.6 m，计算跨度为（48+80+48）m，中支点截面中心线处梁高6.635 m，跨中9.0 m 直线段及边跨13.25 m 直线段截面中心线处梁高3.835 m，梁底下缘按二次抛物线变化。在支座处双向分节段悬臂浇筑并在跨中合龙，合龙段长度为2.0 m，顶板厚38.5 cm。

在跨中合龙段混凝土浇筑养护完毕后，发现箱梁顶板下缘预应力孔道下方出现顺桥向裂缝，本文分析了几种可能的影响因素，并建立数值模型分析其对箱梁顶板的影响范围及大小。

2 预应力混凝土混凝土箱梁裂缝原因分析

2.1 日照温差

混凝土的热传导性能较差，短时间内的升降温使得混凝土表面和内部之间产生温差［7-8］，由此产生温度变形。当这种变形受到内外约束阻碍时产生温差应力。……