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预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治措施

2017-03-27张伟明

科技创新与应用 2017年7期
关键词:裂缝防治

张伟明

摘 要:经济的快速发展离不开交通运输的大力支持。做好公路、铁路、桥梁等的基础设施建设是“十三五”规划中的重要内容。在现今的公路桥梁的建设过程中,预应力混凝土连续箱梁是一种应用较多的施工技术,通过使用预应力混凝土连续箱梁在确保公路桥梁建设质量的同时有效地提升了公路桥梁的建设速度。但是在预应力混凝土连续箱梁应用的过程中,裂缝问题始终困扰着预应力混凝土连续箱梁,从而对预应力混凝土连续箱梁的使用质量和使用寿命造成了极大的影响。文章在分析预应力混凝土连续箱梁裂缝出现原因的基础上对如何做好预应力混凝土连续箱梁裂缝的防治进行分析阐述。

关键词:预应力混凝土连续箱梁;裂缝;防治

前言

预应力混凝土连续箱梁在桥梁的施工中是一种采用较多的施工技术,其具有整体性高、稳定性好、抗完、扭能力强、结构美观、抗震和便于养护等的优点,理论上来说,预应力混凝土连续箱梁在施工、使用的过程中是不会出现裂缝缺陷的,但是近些年来通过对预应力混凝土连续箱梁在施工和使用过程中进行调查分析后发现,预应力混凝土连续箱梁中或多或少的会出现裂缝缺陷,从而对预应力混凝土连续箱梁的使用造成了極大的影响。为避免裂缝的产生应当在总结预应力混凝土连续箱梁中所出现的裂缝类型的基础上做好预应力混凝土连续箱梁产生裂缝的原因分析并采用相应的措施对其加以控制。

1 预应力混凝土连续箱梁产生裂缝的种类及原因分析

预应力混凝土连续箱梁所出现的裂缝主要有以下几种类型:(1)在预应力混凝土连续箱梁的顶表面上呈现出龟裂状裂缝,这些裂缝下雨湿润时才会显现出来。此外,预应力混凝土连续箱梁上还存在有深度未透过外层钢筋而仅仅在钢筋保护层内的裂缝。(2)沿预应力混凝土连续箱梁梁顶面横向贯通的裂缝或深层裂缝。(3)预应力混凝土连续箱梁的腹板或是底板上出现的纵向裂缝。(4)预应力混凝土连续箱梁梁端腹板上所呈现出的竖向裂缝。

造成预应力混凝土连续箱梁出现裂缝的原因众多其涉及到预应力混凝土连续箱梁的构造设计、原材料以及施工等众多的方面,任何一个环节出现问题或是几个环节的综合都会导致预应力混凝土连续箱梁出现裂缝。对于预应力混凝土连续箱梁所出现的裂缝中,预应力混凝土连续箱梁混凝土表面所形成的裂缝是最常见的,造成这些裂缝产生的原因是混凝土的收缩所造成的,其特点是裂缝多分布在表层且裂缝的宽度较细裂缝纵横交错整体呈现龟裂状。而对于预应力混凝土连续箱梁上所出现的一些直线裂缝其多属于是温度裂缝,比如说预应力混凝土连续箱梁翼缘板上所出现的斜裂缝是由于温度变化所形成的。在预应力混凝土连续箱梁使用的过程中,混凝土受到冷热温度的变化产生收缩和膨胀,从而在混凝土内部形成温度应力,当这一应力反复作用并最终超过预应力混凝土连续箱梁中混凝土所能承受的极限时将会导致裂缝的产生。此外,预应力混凝土连续箱梁所使用的混凝土由于配合比、施工工艺等所存在的问题都会造成预应力混凝土连续箱梁出现受力或是非受力裂缝。以桥梁基础为例,在桥梁的施工过程中,地基基础施工不当将会导致地基基础无法提供桥梁所需的承载力,从而导致桥梁完工后各部无法进行均匀的沉降,致使已经浇筑完成的混凝土梁体承受额外附加载荷而导致裂缝的产生。再比如说,在冬季进行桥梁施工时,由于混凝土等基础未设置相应的保温防冻措施将会导致预应力混凝土连续箱梁体在施工时受到温度的影响而产生冻融应力导致裂缝的产生。此外,支架、模板支护不到位也是造成预应力混凝土连续箱梁出现裂缝的重要原因之一,在预应力混凝土连续箱梁施工中所采用的支架、模板设计方案存在缺陷或是现场施工方案与设计方案存在一定的偏差,导致其实际承重能力远远无法满足设计需求,致使在预应力混凝土连续箱梁的施工中进行混凝土浇筑时浇筑的混凝土因重载力问题而导致预应力混凝土连续箱梁出现裂缝。此外,在预应力混凝土连续箱梁施工的过程中需要对施工中所使用的杆件、接头等进行非弹性形变的消除,如未能进行消除作业将会导致在预应力混凝土连续箱梁的施工过程中上述杆件等所产生的不均匀变形从而导致裂缝的产生。在施工中未能等到浇筑的混凝土凝固到足够的强度就进行拆模或拆支架等都会导致预应力混凝土连续箱梁梁体部分产生裂缝。一般来说,在预应力混凝土连续箱梁施工各种因地基基础或是支架的因素所导致的预应力混凝土连续箱梁梁体裂缝多与梁轴线方向呈垂直方向,多发生与预应力混凝土连续箱梁的顶板、腹板以及底板等的位置,根据裂缝类型来说可以将其划归为受力裂缝,这类裂缝会对预应力混凝土连续箱梁的梁体结构和使用安全造成极大的影响。在预应力混凝土连续箱梁的施工中,混凝土强度是否符合要求对于预应力混凝土连续箱梁的质量有着极大的影响。预应力混凝土连续箱梁所使用的混凝土的配合比和搅拌质量对于混凝土的强度有着极大的影响。如混凝土的施工配合比与实验室的配合比存在偏差将会导致在预应力混凝土连续箱梁施工中由于混凝土的强度未能满足设计要求而导致裂缝的产生。比如说在混凝土配比的过程中如所添加的粗骨料的粒径过大将会导致纵向波纹管与腹板侧壁两侧钢筋的间距偏小,从而导致容易形成卡料式沿波纹管方向的非连续裂缝,而在混凝土搅拌的过程中如水泥占比过高或是搅拌不均匀将会导致混凝土成型后水化热过大而造成混凝土表面出现收缩裂缝,严重时会对预应力混凝土连续箱梁的使用安全造成极大的影响。此外,在混凝土浇注环节以及后期的养护环节的施工中如施工不当也容易导致裂缝的产生。

2 做好预应力混凝土连续箱梁裂缝的防治

2.1 做好桥梁地基基础施工

在桥梁的地基基础施工中应当做好施工工艺及施工质量的检测,以确保施工完成的桥梁地基基础具有足够的承载力,应当通过使用碾压、换填、水泥搅拌桩、水泥混凝土桩等的措施来对地基基础进行相应的加固。此外,当支架搭设需要越冬时,应当对地基做好防冻处理。

2.2 做好支架、模板的施工

在进行预应力混凝土连续箱梁支架、模板的施工前需要对其强度和稳定性进行相应的设计计算,在进行支架搭设时应当确保支架立柱建立在具有足够强度的地基之上,在支架的搭设中应当采取预压的方法来消除拼装间隙和地基沉降等非弹性形变并在支架的搭设过程中根据预应力混凝土连续箱梁梁体和支架的弹性、非弹性来对预拱度进行相应的设置。在模板、支架的拆除过程中应当遵循先支后拆、后支先拆的原则。

2.3 做好混凝土的拌合

在预应力混凝土连续箱梁的施工中应当对混凝土的配合比和拌合质量加以控制,对混凝土拌合中所使用的粗骨料的进行相应的检测,以确保其符合使用要求。对于钢筋的绑扎、波纹管定位需要按照相关的设计要求进行严格的执行以满足后续混凝土浇注要求。在混凝土的浇注和养护过程中要严格按照相关操作规范和要求进行,以确保预应力混凝土连续箱梁施工质量。

2.4 张拉、注浆要求

在预应力混凝土连续箱梁施工中要严格按照张拉工艺进行采用对张拉力、伸长值都进行控制的方式来控制预应力混凝土连续箱梁施工中的张拉质量,避免出现过量张拉的情况。在注浆时要确保注浆密实饱满。

3 结束语

裂缝是预应力混凝土连续箱梁较为常见也是影响较大的缺陷。本文在分析预应力混凝土连续箱梁梁体上常见裂缝类型及裂缝形成原因的基础上对如何做好裂缝的防治进行了分析阐述。

参考文献

[1]张红锋.预应力混凝土箱梁桥裂缝成因分析及处理措施[J].工程技术:引文版,2016(11):00180-00180.

[2]夏理松.预应力混凝土连续箱梁桥裂缝维修加固施工分析[J].交通世界旬刊,2016(8):46-47.

[3]郑国华.预应力混凝土连续箱梁桥裂缝成因及受力特性分析[J].工程与建设,2016,30(2):175-177.

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