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第44卷第16期
2 0 18 年 6 月
SHANXI ARCHITECTURE
山西建筑
Vol.44 N. 16Jun. 2018
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•桥梁•随道•
文章编号：1009-6825 (2018) 16-0132-02
公路桥梁箱梁裂缝产生原因及加固技术研究
刘春波
(重庆建筑工程职业学院，重庆400072)
摘要
:结合公路桥梁建设实际情况，分析了公路桥梁箱梁裂缝产生的原因。研究表明，现阶段公路桥梁建设过程中，箱梁裂缝问
题比较普遍,因此提出了加固技术，在公路桥梁建设过程中通过对桥梁跨径因素的考虑，匹配最佳桥梁跨径参数，可以有效预防公 路桥梁箱梁裂缝产生，满足公路桥梁建设需要。
关键词：公路桥梁，箱梁，裂
缝，加固技术
中图分类号:U445.71
〇引言
要想提高公路桥梁施工水平，必须不断加强施工工艺的研究 和探索，保证创新施工技术和加工工艺，逐渐弥补传统施工技术 的不足。公路桥梁箱梁裂缝问题不但直接影响到整体工程的施 工质量，而且还成为阻碍箱梁跨径技术发展的关键问题,所以有 必要认真讨路桥梁箱梁裂缝产生的原因，针对其主要问题提 出解决方法。同时，要结合现有技术提高桥梁箱梁加固水平，应 对施工中出现的桥梁箱梁裂缝现象。
1公路桥梁箱梁裂缝产生原因
桥梁施工常用混凝与钢筋混凝土作为跨径建造材料，因此许 多研究人员会直接在工程施工过程中跟随收集资料，而在20世 纪，就有研究者从实验模型中发现了箱梁裂缝存在的事实，并且 证实在桥梁箱梁施工建设时也会出现裂缝。裂缝可分为两种，即 微观裂缝与宏观裂缝，都是影响公路桥梁箱梁施工建设质量的 因素。
1.
1 微观裂缝
微观裂缝一直被人们称作“微裂”顾名思义就是微小的裂 缝，这种裂缝人们不能直接用肉眼观察到,然而实际上裂缝本身
是存在的。微裂虽然不会对桥梁箱梁造成直接的损害，但是由于 微裂的存在会直接促使裂缝渐变为较大的裂缝，因此也必须提高
对微裂治理的重视程度[1]。一般来说微裂主要有三种:其一，粘
着裂缝。这种微裂主要是出现在骨料和水泥石的粘结面上的裂
缝,一般会围绕混凝土骨料周边展开;其二，水泥石裂缝。这种微
裂主要是出现在水泥浆中的裂缝,通常就是在水泥骨料之间；其
三，骨料裂缝。骨料裂缝不是后来出现的，而是施工建材在采购
骨料时,骨料本身就存在微裂问题。
实际上，微裂问题经常出现上述前两种情况，至于骨料裂缝
问题是可以通过规避避免的。在桥梁箱梁施工过程中，施工团队 准备混凝土等建设材料,必须严格按照工程设计进行，但是由于 当前施工工艺和操作失误等问题，会直接引发更多微裂问题。混 凝土微裂问题,主要是给混凝土等建材本身物理力学性质参数造
成影响，包括弹塑性、徐变、结构刚度都会因混凝土微裂增加各种
外力压迫和内在负荷，使得微裂问题严重。此外,微裂本身存在
范围较小，并不会成片大面积出现，微裂通常都是呈割裂状，每个 微裂都可能出现在混凝土不同的地方，这就会给箱梁混凝土施工 造成严重阻碍，因为在箱梁施工中，混凝土会在陆续的施工下承 受越来越大的拉力，当跨径结构构建到一定程度时，箱梁沿截面
收稿日期=2018-03-31作者简介:刘春波（1976-)男，硕士,副教授
文献标识码:A
上的微裂会通过拉力的直接作用连接，进而造成大范围的微裂连 通,这样将严重降低跨径抗力性，最坏的结果是造成混凝土跨径
直接断裂。
具体微裂的原因，可按混凝土的构造理论加以解释，即视混 凝土为骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料，在温度、 湿度变化条件下，混凝土逐步硬化，同时产生体积变形。这种变 形是不均匀的，水泥石收缩较大，骨料收缩很小;水泥石的热膨胀 系数大，骨料较小。它们之间的变形不是自由的,会产生相互约 束应力。在构造理论中一种极为简单的计算模型,是假定圆形骨 料不变形且均匀地分布于均质弹性水泥石中。当水泥石产生收 缩时引起内应力，这种应力可引起粘着微裂和水泥石开裂[]。混 凝土微裂的存在、扩展、增加，使应力一应变曲线向水平线倾斜，应 力滞后于应变，泊松比增加，刚度下降,持久强度降低，徐变增加。1.2
宏观裂缝
所谓宏观裂缝，就是指箱梁混凝土材料上存在的裂缝可受人 眼观察，不必借助工具就能够肉眼看到箱梁混凝土构件上的裂 缝，甚至裂缝严重直插人混凝土内部。宏观裂缝的产生原因很 多,既可能是混凝土构件本身形成裂缝，通过微裂扩展、连接而 来，也可能受到外力影响,在多种作用下直接造成裂缝。例如，在 施工过程中采用的建材本身材质不合格，碎石和沙的含量远远超
过标准规定，在掺拌混凝土时会直接影响混凝土本身的粘性，导
致裂缝的生成;或者建造施工过程中，施工人员操作设备不规范，
在跨径建设过程中没有按照施工图纸规格严格执行，也会使跨径
箱梁承受更多外力负荷，此时容易促使裂缝产生。
2针对公路桥梁箱梁裂缝的加固技术
2.1严格选择桥梁箱梁施工建材为保准起见，需要建筑施工单位率先注重建材质量的要求， 必须严格把关施工原材料,避免购买的骨料等建材本身存在瑕 疵。只有施工材料本身达到优质标准，才能为公路桥梁箱梁施工 质量提供鼎力支持。在准备材料过程中，各类材料的准备工作都 要按照要求严格进行，如，搅拌混凝土时应当准确计算混凝土初 凝时间，防止时间过长或者过短降低混凝土性质。还有细料的准 备工作也要受到监督，砂石、水泥等材料的规格必须符合当时施
工要求，
严格控制砂石、水泥的含水量、含泥量。2.2加厚箱梁混凝土腹板并施加竖向预应力若要避免公路桥梁箱梁裂缝产生，需要提高混凝土加固技
术,增强箱梁的抗剪强度。在施工时,施工人员为了加固箱梁混凝
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文章编号：1009-6825 (2018) 16-0133-04
穿越断层破碎带公路隧道现场监测与分析★
陶建军1
陈浩2
孙振华12
陈航3
袁霈龙4
(1.绍兴交通投资集团有限公司，浙江绍兴312000; 2.长安大学公路学院，陕西西安7100;
3.中铁隧道局集团有限公司杭州公司，浙江杭州310030; 4.中交第二公路工程局有限公司，陕西西安710065)
摘要：以高湖头隧道为依托，选
取
F9断层对隧道围岩变形与支护受力进行监测并分析，发现围岩变形与支护受力随时间都呈现
文献标识码:A
量的研究，在断层破碎带中隧道的施工技术方面积累了一定的经
验[410]。其中,采用现场监测技术研究隧道围岩在断层破碎带中 的受力变形是最为直观可靠的研究手段。
本文以新建杭绍台高速公路高湖头隧道为依托，选取典型断 面埋设监测元件对隧道穿越断层破碎带时围岩变形与支护受力 进行现场监控量测，分析研究隧道支护结构在断层破碎带中的受在箱梁混凝土浇筑施工结束后一段时间，需要施工人员按时 进行混凝土养生工作。每次浇筑混凝土结束后，应当及时在梁体 上覆盖草垫或者塑料膜，防止梁体在高温烈日下暴晒。并且，还 要定时向草垫或者塑料膜上洒水，防止混凝土周边温度较高，体 积膨胀过大导致夜间降温后冷缩产生裂缝。3
出明显的阶段性；围岩变形在隧道开挖后就已经完成了 69% ;支护结构最大受力都出现在隧道拱顶处。
关键词：隧道，断层破碎带，监控量测，数据分析
中图分类号:U455
断层破碎带是隧道施工过程中最为常见的不良地质情况，同 时断层破碎带也是隧道围岩最不稳定的区域之一[13]。断层破碎 带在隧道开挖过程中存在围岩强度低、围岩变形大、透水性强与 围岩受力复杂等特性,这些往往都是造成隧道围岩失稳变形的关 键因素。因此,对断层破碎带中隧道围岩的受力与变形进行研究 就显得极为重要。目前国内外对断层破碎带隧道施工进行了大土，都采用腹板浇筑来巩固箱梁墙壁，防止混凝土受到拉力和负 荷[3]。因此，加厚箱梁混凝土腹板,在施工时按照箱梁外侧壁面 的面积再次添加钢筋结构，然后上一层腹板，将新的钢筋混凝土 浇筑在原来混凝土壁面和腹板之间,可以在原有基础上加固箱梁 混凝土。对箱梁施加竖向预应力是为了配合腹板加厚施工，因为 在浇筑混凝土时，竖向预应力能够实现降低剪应力，这样可以对 加固箱梁混凝土起到双重保护作用。2.3采用型钢劲性骨架提高加固水平
型钢劲性骨架在施工中的应用,能够在混凝土原本的抗拉力 基础上提高抗性。通常,施工人员会在腹板内侧的定点位置（四 个角点）安装骨架,安装时需要固定骨架，然后将新的混凝土按照 预应力需求对型钢劲性骨架和桥梁箱梁进行浇筑[4]。浇筑次数 为两次,第一次主要作用是实现型钢劲性骨架和桥梁箱梁的整体 连接，要求浇筑过程中必须把握标准，让骨架和梁体整体都融合 到一部分。第二次主要作用是提高梁体抗剪强度,一般施工技术 人员会在第一次浇筑后的梁体旁设置纵向预应力钢束，然后沿着 预应力钢束再次浇筑新混凝土。为了达到更好的加固效果，新浇 筑的混凝土采用的是流动性好的自密实微膨胀混凝土。浇筑混 凝土的同时，在箱梁外侧粘贴一层碳纤维布，这样在浇筑结束后, 混凝土整体抗剪强度提升，能够借助骨架支撑减少腹板主拉应 力，实现对箱梁裂缝的加固。2.4加强混凝土养生
结语
裂缝是公路桥梁箱梁施工中不可避免的问题,也是妨碍施工
质量提高的重要原因。为了加强桥梁箱梁的施工效果，必须掌握 裂缝产生的原因并对之研究和分析，然后根据裂缝产生的原因制 定注意事项和应对措施。现代桥梁箱梁加固技术已经不断被研 发,给桥梁箱梁施工提供了支持，未来还需要更多的施工人员探 寻提高箱梁加固施工的技术,确保桥梁箱梁施工的质量。参考文献：
[1] 孙照玉.高寒地区预制小箱梁裂缝成因及机理分析[D].兰
州：兰州交通大学,2016.
[2] 李林汉.公路桥梁预应力混凝土小箱梁裂缝原因的分析与预防[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2011,12 (3): 199-200.
[3] 徐建武.混凝土曲线箱梁桥裂缝开展机理及控制研究[D].
杭州：浙江大学,2011.
[4] 张方.大型混凝土箱梁裂缝研究[D].成都：西南交通大
学,2004.
Research on causi of cracks in box
girders of highway bridges and reinforcement technology
Liu Chunbo
(Chongqing Jianzhu College
Abstract: Based on the actual situation of highway bridge construction, the causes of cracks in the boxResearch shows that cracks in box girders ar^ common during the construction of highway bridgeThrough the consideration of bridge span factors in the process of construction of highway can effectively prevent cracks in road bridge box girders and meet the needs of highway bridge construction.Key words: highway bridge，box girder，cracks，reinforcement technology
收稿日期：018-03-4 ★:浙江省交通运输厅科研计划项目（2016019)
作者简介：陶建军（1968-)，男，工程师
，Chongqing 40077，China)
