混凝土箱梁裂縫原因及處理措施探索

劉萬友

摘 要：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的裂縫，對于橋梁的整體安全運(yùn)營有十分重要的影響。如果一座橋的混凝土箱梁存在很多裂縫問題，那么對于整體的行車安全會帶來嚴(yán)重威脅，從而影響橋梁的長期使用，并且步伐保證橋梁的安全性。文章主要是分析混凝土箱梁裂縫出現(xiàn)的原因，并討論了對裂縫出現(xiàn)的原因，進(jìn)行了有針對性的處理，從而提高橋梁整體結(jié)構(gòu)耐久性，以期為以后的橋梁建設(shè)或是加固工程，提供一些參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；預(yù)制箱梁；裂縫；原因探索；處理

中圖分類號：TU528.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）05-0164-01

交通道路建設(shè)是我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)工程中的重要保障，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供重要了強(qiáng)有力的支持。隨著我國交通工程建設(shè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，橋梁的整體結(jié)構(gòu)和構(gòu)建形式及其主要功能越來越復(fù)雜，經(jīng)過長期使用，橋梁結(jié)構(gòu)便出現(xiàn)了很多問題，其中預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁裂縫是威脅橋梁道路安全的重要因素。對于如何提高橋梁道路建設(shè)的安全性，如何對橋梁結(jié)構(gòu)的進(jìn)行更好的維護(hù)和保養(yǎng)，對整體橋梁工程建設(shè)具有十分重要作用，這也是本文主要論述的重點(diǎn)。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁裂縫原因探索

1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱頂板裂縫

頂板裂縫主要有橫向縱向裂縫這兩種。頂板的橫向裂縫主要是，由于在箱梁負(fù)彎矩峰值附近的彎曲應(yīng)力過大，導(dǎo)致橫向裂縫。由于對于箱梁日照溫度梯度沒有充分的考慮到，會在頂板產(chǎn)生，那么容易引起其斷裂。施工時，有可能因?yàn)榭繎冶鄱烁浇慕孛嫦淞阂戆鍟艿酵饬τ绊懓l(fā)生斷裂等情況。在預(yù)應(yīng)力的盲區(qū)，由于張拉橫向預(yù)應(yīng)力束的影響，也會產(chǎn)生橫橋裂縫[1]。

頂板縱向裂縫主要是由于沿合攏段頂?shù)装宓谋∪醪课环植急容^長，受到溫度收縮作用，合攏段受熱膨脹。并且在懸臂端梁段的約束作用下，順橋向橫橋受拉。溫差過大，合攏段的勁骨架剛度不強(qiáng)，當(dāng)橫橋向拉應(yīng)力過高，則沿縱橋向產(chǎn)生裂縫。此外在雨水的侵蝕和滲透下，預(yù)應(yīng)力束和普通鋼筋容易被腐蝕或是生銹，這都嚴(yán)重的影響橋梁結(jié)構(gòu)的整體耐久性[2]。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱腹板裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫，主要由于支座附近的剪力過大，并且腹板厚度的抗剪能力不強(qiáng)，在主拉應(yīng)力的方向抗裂的整體安全度乜有達(dá)標(biāo)。在過渡的墩支點(diǎn)附近往往就容易產(chǎn)生腹板裂縫[3]。在橋梁的梁柱比較高的邊跨，沒有采用有效的梁端布設(shè)彎起束的方式抗剪，那么就會使豎向預(yù)應(yīng)力的鋼筋不強(qiáng)，豎向預(yù)應(yīng)力過大，使其無法承受。造成了邊跨腹板大量斜裂縫。

腹板水平裂縫主要是由于在設(shè)計(jì)之初是，沒有充分的考慮到箱梁的實(shí)際變形預(yù)算問題，并且其設(shè)計(jì)也不符合計(jì)算的理論。設(shè)計(jì)時對扭轉(zhuǎn)變形的約束太少，跨寬比較小。這都導(dǎo)致了非常容易出現(xiàn)截面裂縫變形的情況。在后期，對于箱梁內(nèi)外的溫度差沒有采用有效的方式和手段進(jìn)行維護(hù)，對于橋梁結(jié)構(gòu)上裂縫問題，沒有效的預(yù)防措施[4]。腹板收縮裂縫的最主要原因，是由于模板對于腹板的約束力的影響作用，導(dǎo)致混凝土的收縮受到了嚴(yán)重阻礙。這樣通常會導(dǎo)致整個腹板都會產(chǎn)生裂縫，并且經(jīng)常會伴隨頂板以及底板都橫向開裂的現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱腹板沿束裂縫

預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱腹板沿束裂縫，主要是指沿腹板中布置的縱向預(yù)應(yīng)力鋼束開裂的裂縫，在工程中比較少見。主要是由于在具體的施工時，預(yù)應(yīng)力筋位置被移動或是位移，導(dǎo)致保護(hù)層厚度沒有按照要求的設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的。達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而產(chǎn)生的。橫隔板裂縫的橫隔板的荷載產(chǎn)生的應(yīng)力比較大。墩頂?shù)臋M隔板設(shè)計(jì)不合理，并且去剛度不能支撐強(qiáng)大的支承力。這會導(dǎo)致部分橋梁會有一些斜向裂縫的問題或是沒有規(guī)律的裂縫。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁裂縫處理措施

2.1 對于溫度的控制措施

對于溫度影響的嚴(yán)格把控是，是應(yīng)對預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁裂縫的有效辦法之一。主要辦法有：可以降低水泥的總用量，以便于減少水化熱導(dǎo)致的溫度上升。并且對于施工或是施工之后的橋梁，要做好維護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作。特別是對于保溫的控制工作。在冬季或是天氣比較還冷的地區(qū)施工時，要主要保持保溫不能下降的太嚴(yán)重，所以要進(jìn)行嚴(yán)密的覆蓋。當(dāng)遇到大風(fēng)天氣降溫時，要對新拆模的混凝土進(jìn)行保護(hù)，比如說推遲拆模的日期。這主要是混凝土結(jié)構(gòu)一般都裸露在戶外的環(huán)境當(dāng)中，一旦遭遇強(qiáng)降溫，會導(dǎo)其表面的水分迅速被風(fēng)揮發(fā)掉，造成干縮效應(yīng)，加劇了混凝土的收縮[5]。

2.2 控制好水灰比

在施工階段時，需要注意水灰比時，一般會引起的局部收縮裂縫的問題。這主要是由于水灰比導(dǎo)致的裂縫，起無規(guī)律性可尋。所以，防止施工時的水灰比失控，是一個有效預(yù)防裂縫的主要措施。那么，這就要求在配比過程中，要嚴(yán)格遵從配比的操作流程來進(jìn)行。合格的混凝土配合比的水灰比，一般都小于0.45。所以， 為了控制混凝土自動收縮，可以將水灰比控制在0.35～0.4的數(shù)值之間，在其中摻減一些水劑等，可以有效值降低配比值，減少收縮發(fā)生的可能性。

2.3 嚴(yán)格控制水泥的用量

水泥用量大，一般會導(dǎo)致其進(jìn)行收縮，從而引發(fā)裂縫。這種收縮是有規(guī)律的整體性長裂縫。所以，有效的提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度，按照有關(guān)的施工規(guī)范及規(guī)定，進(jìn)行嚴(yán)格的水泥用量配合，是有效的解決途徑。這就需要滿足質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，在橋梁施工的水泥用量，一般不得不超過55 Okg/m3。并且，水泥的用量不超過490 Okg/m3時，其防裂縫的效果是最佳的。所以，在施工時，應(yīng)盡可能降低水泥的使用量。所添加一些其他的有效添加料。比如添加一些瀝青混凝土骨料、加工碎石等等。這樣一來可以確保了混凝土強(qiáng)度，并且有效的地控制收縮引發(fā)的長裂縫，提高工程的整體質(zhì)量。

2.4 改善約束條件

改善約束條件是減少收縮導(dǎo)致裂縫的有效途徑之一。比較典型的例子是薄壁墩底部的豎向裂縫。將箱梁縱向分段后，進(jìn)行澆濕接縫。這樣做主要是可以減每段混凝土收縮量，減少約束面。將每段混凝土長度控制在55 m左右，就可以有效防止和和避免裂縫的產(chǎn)生。

3 結(jié) 語

改革開放以來，為更好的促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。滿足現(xiàn)代化建設(shè)的各種的需求。我國對于高速、與城市交通工程的建設(shè)投入力度非常大。本文主要是針對預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁裂縫原因進(jìn)行了探索，并提出了有效的處理挫折。以期可以加長橋梁道路使用的壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅俊禮.高速鐵路預(yù)應(yīng)力箱梁收縮徐變和溫度時變效應(yīng)試驗(yàn)研究[D].

長沙：中南大學(xué)，2014.

[2] 張方.大型混凝土箱梁裂縫研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2004.

[3] 齊紅軍.高速鐵路大噸位整孔簡支箱梁預(yù)制技術(shù)研究[D].西安：長安大 學(xué)，2009.

[4] 王鵬.大噸位海上預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁溫度監(jiān)測及裂縫控制研究[D].北 京：鐵道部科學(xué)研究院，2006.

[5] 林延杰，秦俊超.20 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處理措施[J].

鐵道建筑，2008，（6）.