鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫

鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫分析鋼筋混凝土連續(xù)箱梁作為橋梁上部行車舒適、美觀、便于養(yǎng)護、耐久性好，是高速公路中大中橋、跨線橋及互通式立交中的彎、坡、斜立交橋的常用橋梁結構型式之一。但是，鋼筋混凝土連續(xù)箱梁由于采用支架現(xiàn)澆，施工周期較長，施工過程中如果對混凝土配合比、水灰比、施工方法、后期養(yǎng)護等工序控制不好易出現(xiàn)混凝土早期收縮裂縫；不如何控制裂縫，保證工程質(zhì)量，已成為高速公路建設中橋梁設計、施工人員普遍關注的問題。本文的目的就是從設計、施工角度，結合鋼筋混凝土連續(xù)箱梁工程實例，分析、討論開裂的主要原因，并提出控制裂縫應注意的問題。為了分析、說明方便，以5孔20米一聯(lián)、橋?qū)挒?4.5米鋼筋混凝土連續(xù)箱梁為例。5孔20米一聯(lián)鋼筋混凝土連續(xù)箱梁設計采用40號混凝土，鋼筋為Ⅱ級鋼筋，橋墩為雙柱式墩，橋臺為肋板臺，0號、5號臺設置板式橡膠支座，1號~4號墩頂設置盆式橡膠支座。箱梁墩頂處設置鋼筋混凝土橫梁，端橫梁處設置伸縮縫。1、設計階段控制內(nèi)力、變形、裂縫計算根據(jù)規(guī)范要求，5孔20米一聯(lián)鋼筋混凝土連續(xù)箱梁上部結構計算（縱向）主要包括：*按承載能力極限狀態(tài)法進行上部結構截面控制內(nèi)力計算、正截面強度驗算、斜截面抗剪設計及強度驗算；*按正常使用極限狀態(tài)法進行變形驗算和裂縫寬度驗算。1.1斷面形式寬度為24.5米半幅橋梁橫斷面為單箱雙室斷面，梁高為1.2米，箱梁頂板寬11.85米，具體橫斷面布置如下：1.2上部結構計算采用的主要設計標準及設計參數(shù)：1.2.1上部結構鋼筋混凝土連續(xù)箱梁采用40號混凝土，鋼筋采用Ⅱ級鋼筋；1.2.2二期恒載包括瀝青混凝土橋面鋪裝、外側(cè)防撞護欄、內(nèi)側(cè)路緣石、護欄支撐梁等；1.2.3日照溫差：根據(jù)規(guī)范規(guī)定取值，按頂板升溫5℃計算；1.2.4墩臺基礎變形：由于樁基礎為嵌巖樁，變形只考慮墩臺身混凝土的彈性變形影響；1.2.5活載：汽車荷載采用汽車—超20級，半幅全橋?qū)?車道考慮（即3列車隊），并按規(guī)范規(guī)定考慮多車道折減系數(shù)（k=0.78）；掛車荷載采用掛車—120，半幅全橋一列車隊考慮。1.3控制截面正截面強度驗算1.3.1內(nèi)力計算本橋按5孔連續(xù)梁采用平面桿系程序進行計算、分析。經(jīng)計算，邊跨跨中內(nèi)力最大，邊跨中支點內(nèi)力最大，主要計算結果如下：承載能力極限狀態(tài)法進行內(nèi)力組合計算結果（單位：KN·m）荷載組合邊跨跨中邊跨中支點組合Ⅰ（成橋+汽車）：：10293.88-12611..6組合Ⅱ（成橋+汽車++變形+溫差）：：10176.44-11807..8組合Ⅲ（成橋+掛車）：：9583.8-10539..4控制內(nèi)力（成橋橋+汽車）：：10293.88-12611..61.3.2控制截面配筋數(shù)量根據(jù)施工圖設計文件，控制斷面配筋為：邊跨跨中底板底層配置65根φ28鋼筋；邊跨中支點頂板頂層配置117根φ28鋼筋。1.3.3控制截面強度驗算根據(jù)控制截面配筋情況，按規(guī)范規(guī)定進行控制截面強度驗算，驗算主要結果為：邊跨跨中：Mj=11514KN·m＞M中=10293.8KN·m；邊跨中支點：Mj=-19005KN·m＞M支=-12611.6KN·m；1.4正常使用裂縫寬度驗算根據(jù)以上的內(nèi)力計算結果及截面配筋情況，進行控制截面裂縫寬度驗算，驗算結果為：1.4.1邊跨跨中：組合Ⅰ：δfmax=0.167mm＜規(guī)范允許值0.2mm組合Ⅱ：δfmax=0.178mm＜規(guī)范允許值0.25mm組合Ⅲ：δfmax=0.178mm＜規(guī)范允許值0.25mm1.4.2邊跨中支點：組合Ⅰ：δfmax=0.101mm＜規(guī)范允許值0.2mm組合Ⅱ：δfmax=0.105mm＜規(guī)范允許值0.25mm組合Ⅲ：δfmax=0.095mm＜規(guī)范允許值0.25mm1.5計算結論根據(jù)以上計算分析，在最不利荷載組合作用下5×20米連續(xù)箱梁截面極限承載能力強度及正常使用裂縫寬度均滿足規(guī)范要求。2、施工階段5孔20米一聯(lián)現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁出現(xiàn)的裂縫問題簡述2.15孔20米一聯(lián)鋼筋混凝土連續(xù)箱梁現(xiàn)澆施工方法2.1.1鋼筋混凝土連續(xù)箱梁施工采用滿堂支架現(xiàn)澆法施工，分為兩次澆筑，第一次澆筑箱梁底板和腹板，第二次澆筑頂板，澆筑前對施工支架進行基礎處理和預壓，消除非彈性變形，保證箱梁設計標高控制準確和結構澆筑安全，并設置預拱度以平衡箱梁下?lián)献冃巍?.1.2澆筑時間安排第一次澆筑5孔鋼筋混凝土連續(xù)箱梁的底板和腹板混凝土，一次連續(xù)澆筑，共用2.5天，第二次澆筑5孔頂板混凝土，澆筑時間共用1.5天。兩次澆筑時間差為14天，脫模時間為底板澆筑后第21天，頂板澆筑后第7天。2.1.3混凝土澆筑采用泵送法施工。2.1.4鋼筋混凝土連續(xù)箱梁澆筑時間為2000年11月份，現(xiàn)場溫度為16℃（年平均溫度按15℃計算），相對濕度為55%。2.1.5混凝土用水泥、砂、石料及配合比如下：水泥為525號普通硅酸鹽水泥，初凝時間3.35至4.4小時，水為自來水，外摻劑為RB高泵劑泵送劑，混凝土配合比按泵送砼配制：525水泥425kg，砂712kg，礫石1161kg，水150kg，外摻劑為水泥重量的1.5%，水灰比為0.39，坍落度為18.5cm，經(jīng)現(xiàn)場檢驗，混凝土抗壓強度56.5MPa。2.1.6混凝土澆筑過程中測得第一跨跨中沉降2厘米，最大達2.6厘米。2.2鋼筋混凝土連續(xù)箱梁脫模后裂縫檢測及初步分析2.2.1裂縫最初檢測本橋在12月1日開始拆模，拆模后施工單位發(fā)現(xiàn)墩柱外側(cè)2.3米左右翼板有兩條橫向裂縫，其中一條由邊緣至翼板根部上下裂通，縫寬小于0.2毫米。隨著時間推移，裂縫數(shù)量逐漸增多，至第二年4月份墩旁6米左右兩側(cè)腹板也出現(xiàn)裂縫，6月份對各跨正負彎矩區(qū)裂縫進行統(tǒng)計：1號、4號墩處左右翼緣、腹板、底板處裂縫各5條，2號、3號墩處左右翼緣、腹板、底板處各1至2條。2.2.2裂縫檢測報告描述2001年7月組織有關專家進行了現(xiàn)場檢測，并編制了《5×20米鋼筋混凝土連續(xù)箱梁裂縫檢測報告》。從檢測報告提供的邊、中跨裂縫分布圖中統(tǒng)計的裂縫數(shù)量、寬度、深度、位置分析，箱梁裂縫有如下特點：2.2.2.1邊跨、次邊跨的箱體頂、底板跨中附近裂縫密集，邊跨頂板在8米范圍內(nèi)形成了近20道的裂縫群，邊跨底板在13米范圍內(nèi)形成了近50道的裂縫群；2.2.2.2全橋翼緣板懸臂部分均出現(xiàn)了不同程度的裂縫。2.2.2.3頂板較早出現(xiàn)的裂縫間距為15~22厘米，底板、腹板較早出現(xiàn)的裂縫間距為17~24厘米。2.2.2.4裂縫寬度0.1~0.3毫米，0.15~0.25毫米的裂縫占多數(shù)。側(cè)板、翼緣板多數(shù)裂縫深度在50~80毫米之間，最大深度為105毫米，底板多數(shù)裂縫深度在30~60毫米之間，最大深度為79毫米。2.2.3開裂原因檢測分析經(jīng)檢測認為：本橋上部結構開裂屬混凝土早期收縮和養(yǎng)護不夠造成的。在相對濕度55%環(huán)境下，混凝土齡期在3~6天時收縮量較大，從而產(chǎn)生較大的摩阻力造成混凝土的收縮裂縫。落架后由于自重產(chǎn)生的正負彎矩使裂縫密度、寬度又有新的擴展。3、鋼筋混凝土連續(xù)箱梁拉應力控制估算箱梁計算截面混凝土應力超過混凝土設計強度是導致混凝土開裂的直接原因，所以首先則應計算上述原因引起的混凝土應力是否超過混凝土抗拉設計強度，從而判斷混凝土是否開裂。一般概念認為，厚度至少超過1.0米的大型基礎結構才稱為大體積混凝土，因為較厚的混凝土結構水化熱量較大，溫度變形引起的混凝土結構裂縫問題突出。多年工程實踐人們已總結出一整套混凝土結構裂縫的計算方法。大體積混凝土基礎裂縫的控制因素主要是溫度梯度變化較大，混凝土后期收縮變形較突出，加之基礎平面在基底摩阻力約束作用下，使結構混凝土產(chǎn)生拉應力而造成開裂。本橋雖然為箱型截面，但梁高為120厘米，腹板厚40厘米，一次澆筑長度為100米，澆筑時間達4天左右，混凝土達600多立方米，混凝土溫度變化、收縮變形與大體積混凝土基礎變形基本相同，而且，結構受模板及橋墩等約束作用均為連續(xù)箱梁裂縫的主要控制因素。與大型基礎混凝土受力模式有相似之處，所以，箱梁裂縫控制驗算可以參照大體積混凝土基礎裂縫控制估算的方法進行驗算。大體積混凝土裂縫控制驗算一般分混凝土澆筑之前和混凝土澆筑之后兩個階段分別進行驗算，混凝土澆筑之前主要是進行控制估算，目的是事先確定混凝土澆筑施工工藝和養(yǎng)護方法，防止混凝土開裂現(xiàn)象的發(fā)生?；炷翝仓筮M行驗算主要是對發(fā)生的混凝土開裂問題進行分析，找出裂縫的原因，指導施工。本例的目的是分析混凝土開裂原因，所以，對混凝土澆筑之前混凝土拉應力進行計算分析基本上可以說明問題。在混凝土澆筑之前進行控制估算的方法，主要是對結構混凝土水化熱溫升、收縮變形采用估算公式進行定量計算、分析，掌握混凝土拉應力是否超過其抗拉強度，以便澆筑混凝土前后采取相應工藝、養(yǎng)護方法，控制混凝土早期裂縫的發(fā)生。3.1混凝土水化熱溫升、干燥收縮引起的混凝土拉應力的估算（t=6d、14d、21d）根據(jù)上述施工條件，考慮到混凝土早期水化熱溫升較高、養(yǎng)生過程中收縮變形較大，為了分析混凝土澆筑后不同齡期水化熱溫升及干燥收縮變形變化情況，本例中只計算澆筑齡期為6天、14天、21天的混凝土水化熱絕熱溫升值、干燥收縮變形情況和混凝土拉應力變化情況，以便于比較。計算如下：3.1.1混凝土澆筑后不同齡期水化熱溫升計算采用公式：T（t）=式中T（t）——澆完一段時間t混凝土絕熱溫升值（℃）mc——每立方米混凝土水泥含量（kg/m3）Q——每千克水泥水化熱量（J/kg），見下表：品種水化熱量Q225號275號325號425號525號普通硅酸鹽水泥泥201243289377461C——混凝土的比熱在0.84-1.0kJ/kg·K之間，一般采用0.96kJ/kg·K；ρ——混凝土的質(zhì)量密度取2400kg/m3；e——常數(shù)為2.718；t——齡期（d）；m——與水泥品種比表面、澆搗時溫度有關的經(jīng)驗系數(shù)，由下表查得，一般采用0.2-0.4；澆筑溫度（℃）51015202530m（1/d）0.2950.3180.3400.3620.3840.406混凝土齡期為6天時：=85.037×0.87=74℃混凝土齡期為14天時：=85.037×0.991=84.30℃混凝土齡期為21天時：=85.037×0.999=84.97℃3.1.2混凝土收縮變形計算在標準狀態(tài)下混凝土最終收縮量，以結構相對收縮變形表示為：y=324×10－6=3.24×10－4各齡期混凝土收縮變形隨許多具體條件和因素的差異而變化，一般可用下列指數(shù)函數(shù)表達式進行收縮值計算：標準狀態(tài)下混凝土任意齡期的收縮變形值為：y（t）=y（1-e－bt）×10－4式中y（t）——標準狀態(tài)下混凝土任意齡期（d）的收縮變形值；y——標準狀態(tài)下的最終收縮值取3.24×10－4混凝土在水泥水化、膠凝、硬化過程中以及水分蒸發(fā)引起混凝土體積收縮變形，在非標準狀態(tài)下任意齡期的混凝土收縮變形值按下式計算：εy（t）=y（1-e－bt）·M1·M2·M3……Mn式中εy（t）——非標準狀態(tài)下混凝土任意齡期（d）的收縮變形值；e——常數(shù)e為2.718；b——經(jīng)驗系數(shù)取0.01；t——混凝土澆筑后至計算時的天數(shù)（d）；M1·M2·M3……Mn——考慮各種非標準條件，與水泥品種、標號、細度、骨料品種、水灰比、水泥漿量、養(yǎng)護條件、環(huán)境相對濕度、構件尺寸、混凝土搗實方法、配筋率等有關的修正系數(shù)?；炷笼g期為6天時：εy（t）=3.24×10－4（1－2.718－0.01×6）×1.0×1.35×1.0×1.0×1.2×1.0×0.93×1.44×1.0×1.0=3.24×10－4×0.058×2.17=0.41×10－4混凝土齡期為14天時：εy（t）=3.24×10－4（1－2.718－0.01×14）×1.0×1.35×1.0×1.0×1.2×0.93×0.93×1.44×1.0×1.0=3.24×10－4×0.13064×2.018=0.855××10－4混凝土齡期為221天時：：εy（t）=3.24×110－4（1－2.7188－0.011×21）×1.0×1.355×1.0×1.0×11.2×0.993×0.93××1.44×1..0×1.0=3.24×110－4×0.11894×22.018=1.2388×10－－43.1.3等等量溫差計計算將上述計算的混混凝土收縮縮變形值換換算成等量量變形所需需要的溫度度，即等量量溫差，按按下式計算算：式中——任意齡齡期（d）混凝土土收縮等量量溫差（℃），負號號表示降溫溫；——各齡期（d）混混凝土收縮縮相對變形形值；α——混凝土的線膨脹脹系數(shù)取1.0×100－5；混凝土齡期為66天時：==－4.1℃混凝土齡期為114天時：==－8.55℃混凝土齡期為221天時：==－12.338℃3.1.4不不同齡期混混凝土彈性性模量計算算不同齡期混凝土土的彈性模模量是不同同的，宜根根據(jù)混凝土土不同齡期期分別進行行計算，本本例只計算算6d、14d、21d的混凝土土彈性模量量，其計算算式為：E（t）=Ec（1－ee－0.099t）式中E（t）——混凝土從澆筑后后至計算時時的彈性模模量（N/mm2），計算算溫度應力力時，一般般取平均值值；Ec——混凝土土的最終彈彈性模量（N/mm2），按28天混凝土土彈性模量量計算，本本例采用40號混凝土Ec=3..25×1104e——常數(shù)2.718t——混凝土從澆筑后后至計算時時的天數(shù)（d）混凝土齡期為66天時：E（t）=3.225×1004（1－e－0.099×6）=3.25×1004（0.4117）=1.36××104Mpa混凝土齡期為114天時：E（t）=3.225×1004（1－e－0.099×14）=3.25×1004（0.7163）=2.328××104Mpa混凝土齡期為221天時：E（t）=3.225×1004（1－e－0.099×21）=3.25×1004（0.8499）=2.759××104Mpa3.1.5混混凝土徐變變引起的應應力松弛系系數(shù)、外約約束系數(shù)的的確定因徐變所導致的的溫度應力力松弛有益益于防止裂裂縫的開展展，所以在在進行混凝凝土抗裂驗驗算時應把把徐變導致致的溫度應應力的松弛弛影響考慮慮進去，再再乘以應力力松弛系數(shù)數(shù)，一般取取用S（t）=0.33~0.55。本橋梁體一次澆澆筑較長，混混凝土收縮縮變形時受受到橋墩及及模板約束束較大，所所以應考慮慮外約束系系數(shù)R(t)，一般R(t)采用0.225~0..5，本橋橋采用0..5。混混凝土的溫溫度收縮應應力計算混凝土由于溫度度引起的收收縮而產(chǎn)生生的應力計計算公式：：其中：：式中：σ——混混凝土的溫溫度應力（N/mm2）；E（t）——混凝土從澆筑后后至計算時時的彈性模模量（N//mm2）；α——混凝土的的線膨脹系系數(shù)，取11.0×10－5；ΔT——混凝土的最大綜綜合溫差（℃）絕對值值，(正值為升升溫，負值值為降溫))TO——混凝土的澆筑入入模溫度，本本橋按166℃計；T（t）——澆筑完一段時間間t混凝土的的絕熱溫升升值（℃）；Ty（t）——混凝土收縮等量量溫差（℃）；Th——混凝土澆筑完后后達到穩(wěn)定定時的溫度度，一般按按年平均氣氣溫計，本本橋按Th=15℃計；S（t）——考慮徐變影響的的松弛系數(shù)數(shù)，一般取取0.3~~0.5，本本文取0..4；R(t)——外約束束系數(shù)，本本文取0..5；νc——混凝土的泊松比比0.155?；炷笼g期為66天時：=1.744MPa2.155/1.774=1..23>11.15(不開裂)混凝土齡期為114天時：：=2.1MMpa2.155/2.11=1.002<1..15((開裂)混凝土齡期為221天時：：=2.244MPa2.155/2.224=0..96<11.15(開裂)上述計算表明：：混凝土水水化熱、干干燥收縮變變形受到約約束引起混混凝土拉應應力。分析析、計算混混凝土拉應應力一般先先計算混凝凝土的水泥泥的絕熱溫溫升值、各各齡期收縮縮變形值及及收縮當量量溫差、彈彈性模量，然然后計算混混凝土的溫溫度應力?；炷翜囟葢αχ饕c混混凝土性質(zhì)質(zhì)、施工工工藝、養(yǎng)護護條件有關關，與混凝凝土塊件長長度無關。依依據(jù)上述計計算結果估估算混凝土土斷面的最最大溫度收收縮應力，是是采取混凝凝土養(yǎng)護措措施的主要要依據(jù)，如如果混凝土土應力未超超過抗拉強強度則說明明混凝土防防裂措施有有效，如果果混凝土的的應力超過過抗拉強度度則應調(diào)整整混凝土澆澆筑工藝和和養(yǎng)護措施施。對現(xiàn)澆混凝土在在澆筑前應認認真研究、確確定水灰比比等施工工工藝，對結結構用材應應進行試驗驗分析，以以便改善混混凝土的性性能，提高高其抗拉強強度；澆筑筑后及時進進行有效養(yǎng)養(yǎng)護，防止止混凝土裂裂縫的發(fā)生生?；炷磷陨硭療崤c混凝凝土中水泥泥含量大小小、水泥標標號有關，實實際上混凝凝土塊件厚厚度尺寸越越大水化熱熱散失越慢慢，塊件厚厚度尺寸越越小水化熱熱散失越快快，混凝土土水化熱隨隨混凝土早早期齡期增增加而增長長，但是混混凝土齡期期的增長到到一定階段段水化熱將將急劇降低低。干燥收縮變形主主要是由于于混凝土中中的水分蒸蒸發(fā)引起，與與水泥品種種、標號、細細度、骨料料品種、水水灰比、水水泥漿量、養(yǎng)養(yǎng)護條件、環(huán)環(huán)境相對濕濕度、構件件尺寸、混混凝土搗實實方法、配配筋率等有有關，尤其其與水灰比比、骨料、箱箱梁外形尺尺寸、施工工工藝、養(yǎng)養(yǎng)護條件關關系密切。上述計算結果表表明：干燥燥收縮變形形隨混凝土土齡期的增增加而增大大。特別是是連續(xù)箱梁梁頂、底板板較薄，腹腹板厚度較較厚，箱梁梁結構不同同部位干燥燥收縮應變變差別較大大，若養(yǎng)護護工作不利利，混凝土土各部位干干燥收縮變變形不協(xié)調(diào)調(diào)將引起混混凝土產(chǎn)生生拉應力，造造成混凝土土開裂。本例中梁體出現(xiàn)現(xiàn)的裂縫群群集中的問問題說明混混凝土梁體體表層與梁梁內(nèi)溫度急急劇變化差差別較大，養(yǎng)養(yǎng)護不及時時，表層混混凝土失水水較快，內(nèi)內(nèi)部失水較較慢，造成成梁體表層層拉應力較較大，出現(xiàn)現(xiàn)密集裂紋紋。以上1.1~1.66小節(jié)為大大體積混凝凝土結構澆澆筑前對混混凝土結構構是否開裂裂進行拉應應力估算的方法法之一。計計算中忽略略了箱梁混混凝土散熱熱較快問題題。這種計計算、分析析方法強調(diào)調(diào)的是混凝凝土的性質(zhì)質(zhì)本身容易易產(chǎn)生開裂裂的問題，外外約束問題題只采用一一系數(shù)Rt表示，比比較粗略。同同時，對結結構在外約約束作用下下裂縫間距距、裂縫寬寬度如何計計算分析還還未能解答答，所以還還應結合結結構受力模模式和施工工實際情況況進一步分分析。3.2把現(xiàn)澆澆箱梁作為為彈性地基基梁考慮計計算其在外外約束情況況下混凝土土的拉應力力3.2.1鋼鋼筋混凝土土連續(xù)箱梁梁現(xiàn)澆混凝凝土受模板板、支架、橋橋墩約束而而產(chǎn)生的拉拉應力計算算實際上箱梁混凝凝土未達到到設計強度度之前，滿滿堂支架和和橋墩、橋橋臺共同承承擔箱梁混混凝土重量量，箱梁自自重相當于于作用在彈彈性地基上上。如果箱箱梁與模板板之間沒有有摩阻力，則則可認為箱箱梁處于自自由伸縮狀狀態(tài)，若現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土土長度不能能與箱梁收收縮變形相相協(xié)調(diào)則可可認為箱梁梁處于受約約束狀態(tài)，這這種外約束束來自于箱箱梁與模板板之間的摩摩阻剪應力力和支架、橋橋墩、橋臺臺的剛度和和墩梁連結結形式對現(xiàn)現(xiàn)澆箱梁產(chǎn)產(chǎn)生的水平平剪應力ττ，假定摩摩阻剪應力力τ與約束變變形u呈線性關關系，則（一一般用單位位位移的剪剪應力作為為比例系數(shù)數(shù)建立位移移、應力協(xié)協(xié)調(diào)關系），根根據(jù)上述應應力、變形形關系推導導拉應力及及裂縫寬度度公式，計計算混凝土土拉應力和和裂縫間距距、裂縫寬寬度。為了計算簡便，假假定：(1)、梁底水平平剪力由摩摩阻力和墩墩、臺頂水水平力組成成，變形0點假定在L/2處；(2)、底板與模板之之間順橋向向（摩阻）剪剪應力為平平均剪應力力，箱梁正正截面順橋橋向拉應力力為平均拉拉應力；橫橫橋向拉應應力不考慮慮；(3)、不考慮垂直力力影響。下面根據(jù)單元體體作用的拉拉應力、剪剪應力平衡衡關系建立立方程。截取dx單元進行分析，根根據(jù)力的水水平投影，列列出平衡式式為：任意點的位移由由約束位移移與自由位位移合成：：式式中根據(jù)以上公式計計算箱梁底底板、腹板板混凝土在在受摩阻作作用后混凝凝土拉應力力，式中：：E(t)——混凝土土不同齡期期彈性模量量。α——混凝土膨膨脹系數(shù)；；α=0.0000011ΔT——混凝土不同齡期期綜合溫差差?？紤]到混凝土澆澆筑過程中中隨混凝土土齡期的增增長不同厚厚度的塊件件散熱不同同，絕熱溫溫升應根據(jù)據(jù)混凝土澆澆筑厚度考考慮折減系系數(shù)ξ，按表中中數(shù)值，6天、14天、21天混凝土土中心最高高溫度應為為：澆筑厚度（m）不同澆筑齡期（℃）369121518211.000.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.03采用公式為：TT（t）=T（t）ξ混凝土齡期為66天時：T（t）=744.0×0.29=21.46℃混凝土齡期為114天時：T（t）=844.3×0.05=4.22℃混凝土齡期為221天時：T（t）=844.97×00.01=0.85℃H——箱箱梁混凝土土澆筑高度度H=12000mm；；L——澆筑混凝土長度度L=1000m=1000000mmm；Cx——水平阻力系數(shù)。模板支架、橋墩墩、橋臺為為梁體的承承重結構，現(xiàn)現(xiàn)澆支架均均為鋼管組組合支架，內(nèi)內(nèi)模板為膠膠合板，雖雖經(jīng)預壓但但仍存在沉沉降變形，加加之現(xiàn)澆箱箱梁現(xiàn)澆長長度較長（100米），所以混凝土與模板間的摩阻力較大，在橋墩、臺剛度對箱梁現(xiàn)澆混凝土由溫度、干燥收縮而引起的變形來說約束（順橋向）較大，實際上連續(xù)箱梁相當于作用在彈性地基上，而且箱梁混凝土采用底板、腹板、頂板分層澆筑，因澆筑時間不同，混凝土齡期相差較大（約5~15天），造成分層混凝土收縮時機不同，導致先澆混凝土對后澆混凝土也產(chǎn)生較大的約束，分層澆筑引起的層間摩阻還要大（CX值可達60×10－2N/mm3），從上述分析可知，水平阻力系數(shù)CX取值與墩臺剛度、澆筑工藝、箱梁一次澆筑長度等多種因素有關，是一個相當復雜的參數(shù)，有待深入研究。為便于簡化分析過程，所以本例中偏于保守考慮，結合文獻中進行的實驗分析結論，認為箱梁相當于置于硬質(zhì)粘土上，采用CX=3×10－2N/mm3?；炷笼g期為66天時：=－2.64×=－22.64××[1－1/4.33085]]=－22.03MMpa2.155/2.03=1.066<1.115(開裂)混凝土齡期為114天時：=－－2.8777×=－－2.8777×[11－1/2.66746]]=－1.8Mpa 2..15/11.8=1.199>1.115(不開裂)混凝土齡期為221天時：：=－－3.855×=－－3.855×[1－－1/2.33633]]=－－2.22Mpaa 2.155/2.22=0..97<1..15(開裂)計算結果表明：：現(xiàn)澆連續(xù)續(xù)箱梁由于于混凝土早早期強度低低、彈性模模量低，連連續(xù)澆筑長長度長，混混凝土受橋橋墩、模板板、支架等等外約束摩摩阻作用后后，混凝土土拉應力超超過規(guī)定值值，引起混混凝土開裂裂。3.2.2鋼鋼筋混凝土土連續(xù)箱梁梁混凝土裂裂縫間距、裂裂縫寬度計計算3.2.2.11鋼筋混凝凝土連續(xù)箱箱梁混凝土土裂縫間距距計算5×20米鋼筋筋混凝土連連續(xù)箱梁平平均、最大大、最小裂裂縫間距采采用文獻推推導的公式式計算。從以上計算可知知，混凝土土開裂最早早發(fā)生在混混凝土齡期期為6天時，所所以裂縫間間距、裂縫縫寬度計算算均以混凝凝土齡期6天為準。裂裂縫間距計計算公式為為：式中：[Lmaax]－－最大大裂縫間距距；E(t)－－混凝土土齡期為tt天的彈性性模量，混混凝土齡期期6天時采用1.360××104Mpa；H－－鋼筋混凝土土梁梁高；；采用12200mmm；α－－混凝土膨脹脹系數(shù)；采采用1.0×100－5；ΔT－－混凝土不同同齡期綜合合溫度差；；εp－－混凝土極限限拉伸應變變，按公式式εp=0.5Rf(1－p/d)×10－4計算，Rf按早期混凝土強強度考慮，一一般約為00.7×22.15=1..505Mpa，p=0.113，d=2.55，所以以，εp=00.5×11.5055(1+00.13//2.5))×10－4=0.7792×110－4；Cx－－水平阻力系系數(shù)，本例例中采用3×100－2N/mm3。最大裂縫間距：：混凝土齡期為66天時：=2×233224×arrch1..69=2×233224×1..116=52058mmm=52.1m最小裂縫間距（已已開裂狀態(tài)態(tài)）：[Lmin]=[Lmaax]/22=52.1/2=26.1m平均裂縫間距：：[L]={[[Lmin]+[Lmin]}/2={52.1++26.1}/22=39.1m計算結果表明：：箱梁中部部混凝土拉拉應力剛剛剛達到抗拉拉強度但尚尚未開裂時時構件的連連續(xù)長度為為最大開裂裂連續(xù)間距距，與混凝凝土齡期有有密切的關關系，6天齡期混混凝土澆筑筑連續(xù)長度度為52米；當構件件中部混凝凝土拉應力力剛剛達到到抗拉強度度且已經(jīng)開開裂時，混混凝土6d齡期各段段開裂后連連續(xù)長度為為最小裂縫縫間距，其其連續(xù)長度度分別為226.1米。計算結結果與實際際裂縫間距距進行比較較認為：計計算裂縫最最大、平均均、最小間間距與實際際發(fā)生的裂裂縫間距基基本吻合。計算結果表明：：連續(xù)箱梁梁采用逐孔孔澆筑施工工方案是可可行的，但但混凝土一一次澆筑長長度不宜超超過52m，本例中中連續(xù)箱梁梁一次連續(xù)續(xù)澆筑長度度為100米，造成混混凝土早期期強度較低低時摩阻力力約束較大大，所以產(chǎn)產(chǎn)生裂縫。3.2.2.22鋼筋混凝凝土連續(xù)箱箱梁混凝土土裂縫寬度度計算箱梁混凝土平均均、最大、最最小裂縫寬寬度的計算算公式如下下：(6d)混凝土齡期為66天時：；由于配筋筋對裂縫的的影響，所所以與配筋率率有關，ΨΨ取值為0..06，見見下表：配筋率μ（%）0~0.20.3~0.440.5~0.660.7~0.880.9~1.000.30.240.180.120.06公式中其它設計計參數(shù)同⑴?；炷笼g期為66天時：δf=2×0..06×2233244×1.0×100－5×19..41××th(4.228×10－5×391000/2)=0.543×tth0..83677=0.5433×0.6684=0.37mmδfmax=2×0.006×233324××1.0×100－5×19..41×th(4.288×10－5×521000/2))0.5443×thh1.111=0.44mmmδfmin=2×0.006×233324××1.0×100－5×30..1×th(4.288×10－5×261000/2))=0.5433×th0..56=0.28mmm計算結果表明：：裂縫寬度度計算值與與現(xiàn)場量測測