預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫防治

林群榮

摘 要：在邁入21世紀(jì)之后我國國民經(jīng)濟(jì)水平得到提高，橋梁事業(yè)也得到創(chuàng)新發(fā)展，各種橋梁施工裂縫處理技術(shù)取得良好的進(jìn)展。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫問題成為了橋梁施工中最為主要的問題。如果出現(xiàn)裂縫那么則會(huì)對(duì)構(gòu)件外觀美觀程度有所影響，并且也會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及使用壽命產(chǎn)生影響。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；混凝土連續(xù)箱梁；腹板；裂縫

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋因?yàn)榫邆淇箯澘古偠却笠约靶熊嚻巾樖孢m的特點(diǎn)，在我國工程界受到歡迎?，F(xiàn)如今，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，高速公路以及城市道路成為了工程建設(shè)的主要內(nèi)容。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋作為主要的橋型之一，逐漸備受關(guān)注。但是，在伴隨著質(zhì)量意識(shí)的不斷提升下，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋會(huì)呈現(xiàn)出不同程度的裂縫，不僅會(huì)對(duì)橋梁的美觀產(chǎn)生影響，并且也會(huì)影響整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性與安全性。所以，積極探索預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 工程概述

南華路匝道在中心樁號(hào)AK0+444.000處與韶關(guān)大道斜交，新建南華路匝道橋上跨韶關(guān)大道。匝道橋總長379.38m，跨徑組合為：（3×30）+（3×35）+（3×30）+（3×30）m。

其上部結(jié)構(gòu)：（1）采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橫斷面為單箱雙室斜腹板斷面。（2）箱梁頂?shù)装迤叫?，由箱梁整體扭轉(zhuǎn)形成橋面橫坡。（3）預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用C50混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼束采用φs15.20鋼絞線。（4）支座采用GPZ系列盆式橡膠支座。（5）混凝土箱梁橋面采用10cm厚瀝青混凝土鋪裝。（6）內(nèi)外側(cè)護(hù)欄均為防撞護(hù)欄，防撞等級(jí)A級(jí)。下部結(jié)構(gòu)：橋墩采用獨(dú)柱橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；橋臺(tái)采用薄壁式橋臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。墩柱采用C40混凝土；橋臺(tái)采用C30混凝土。樁基礎(chǔ)包括嵌巖樁和摩擦樁兩種類型，采用沖擊鉆成孔。橋墩樁徑1.5m，橋臺(tái)樁徑1.0m；均采用C30水下混凝土。

現(xiàn)澆箱梁采用支架法整體施工。支架采用滿堂式碗扣支架。底模和內(nèi)模采用高強(qiáng)度覆膜竹膠板，外側(cè)模采用鋼模。第一聯(lián)施工：先澆筑底板，后澆筑腹板跟面板，兩次澆筑時(shí)間間隔約20天，拆模后發(fā)現(xiàn)中腹板跟邊腹板均出現(xiàn)多道豎向裂縫，裂縫間距2～3m一道，縫寬0.1～0.2mm左右。第二聯(lián)施工：先澆筑底板跟腹板，后澆筑面板，兩次澆筑時(shí)間間隔約10天，拆模后一切符合要求。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫原因

2.1 設(shè)計(jì)方面存在的原因

2.1.1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理。橋梁所處的位置因素是影響橋梁結(jié)構(gòu)型式的關(guān)鍵所在，在橋梁設(shè)計(jì)方案選擇的時(shí)候，需要采取預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，但是如果箱梁橫截面形式或者頂?shù)装搴穸鹊葏?shù)確定不合理，那么則會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫。

2.1.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型不合理?，F(xiàn)階段有關(guān)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)主要采取平面桿系單元進(jìn)行，但是由從結(jié)構(gòu)整體受力性能分析，如果想要滿足設(shè)計(jì)需求，需要選擇構(gòu)成空間薄壁，但是平面桿系法無法對(duì)箱梁的各種力學(xué)性能進(jìn)行考慮，從而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)構(gòu)與實(shí)際受力狀態(tài)會(huì)存在非常大的差異。在結(jié)構(gòu)計(jì)算的時(shí)候會(huì)有所不同，會(huì)造成結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。

2.2 施工方面存在的原因

2.2.1 施工材料性質(zhì)不高。在施工過程中由于所采用的混凝土標(biāo)號(hào)偏低，并且鋼筋處于劣質(zhì)，或者強(qiáng)度比設(shè)計(jì)值要低，那么則會(huì)引起預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.2.2 施工質(zhì)量控制不高。第一是由于箱梁的頂板、底板以及腹板內(nèi)的鋼筋設(shè)計(jì)間距比較小，或者在配置混凝土的時(shí)候骨料比較大，混凝土難以搗實(shí)，導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間的握裹力得到降低，在受拉區(qū)會(huì)形成裂縫。第二是在采取滿堂支架澆筑箱梁的時(shí)候，因?yàn)橹Ъ芑A(chǔ)強(qiáng)度不夠，所以會(huì)引發(fā)支架出現(xiàn)非彈性變形，支架下沉，后箱梁會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。同時(shí)因?yàn)榱芽p還處于橋梁運(yùn)營階段，所以會(huì)繼續(xù)朝著抗拉區(qū)繼續(xù)發(fā)展。第三是現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁的支架以及模板拆除的比較早，導(dǎo)致箱梁在非常大的瞬時(shí)荷載作用下形成施工裂縫現(xiàn)象。第四，在分層或者一次性澆筑過程之中，因?yàn)榛炷恋乃療嵋约笆湛s會(huì)在結(jié)構(gòu)表面、厚薄交界面處引發(fā)表面拉應(yīng)力，當(dāng)超過抗拉強(qiáng)度之后，結(jié)構(gòu)便會(huì)開裂。第五是預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋在施工的時(shí)候?yàn)榱思涌焓┕すて?，?huì)在混凝土中添加早強(qiáng)劑，這種方式雖然會(huì)在表面讓混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，但是由于混凝土的收縮以及徐變量得到增大，從而會(huì)超過設(shè)計(jì)的計(jì)算值，進(jìn)而引發(fā)裂縫現(xiàn)象。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫防治措施

3.1 加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段的預(yù)防

在整個(gè)設(shè)計(jì)階段需要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度以及標(biāo)準(zhǔn)，保證理論計(jì)算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)相符合，并且荷載取值要保證準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)溫度、收縮、徐變以及不均勻沉降等參數(shù)的取值需要符合實(shí)際。從整體角度分析，預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋的配置需要科學(xué)、合理，并且局部構(gòu)造要處理得當(dāng)，避免在斷面處產(chǎn)生應(yīng)力集中，除此之外，在配備鋼筋的時(shí)候需要對(duì)施工的可行性進(jìn)行考慮與分析，將應(yīng)該注意的內(nèi)容利用施工圖紙交代清楚。

3.2 加強(qiáng)施工階段的預(yù)防

施工單位需要嚴(yán)格按照施工圖進(jìn)行施工，保證臨時(shí)支架符合設(shè)計(jì)要求，并且橋梁上的荷載不允許超過規(guī)定要求?；炷恋恼駬v需要保證密實(shí)與均勻，防止過振或漏振，避免出現(xiàn)蜂窩以及空洞的出現(xiàn)?；炷翝仓^程之中還要將混凝土的分層澆筑順序進(jìn)行優(yōu)化，如南華路匝道橋第一聯(lián)施工，由于施工工序不合理及兩次澆筑時(shí)間間隔過長，先后兩次澆筑的混凝土產(chǎn)生的收縮徐變相差過大，在結(jié)構(gòu)薄弱處產(chǎn)生收縮裂縫。值得注意的一點(diǎn)是混凝土需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，臨時(shí)支架和模板不能過早拆除，保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可拆模。一次性澆筑的大體積混凝土則需要將水化熱的散熱問題處理好，保證混凝土強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到允許值，只有如此，才能保證混凝土不會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度不足而出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

4 結(jié)語

從整體角度分析，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋?qū)儆诋?dāng)前比較成熟的橋梁，但是從全局出發(fā)，在實(shí)際工程之中會(huì)存在各種類型的裂縫。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，涉及到了設(shè)計(jì)、施工等諸多因素，如果其中的任意一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏忽，那么均會(huì)導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生鋼筋銹蝕，對(duì)橋梁的壽命有所影響。本篇文章從具體工程出發(fā)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行分析，并簡單提出解決措施，以此提高橋梁工程的有序發(fā)展。

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