預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫分析與防治措施

張偉明

摘 要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開(kāi)交通運(yùn)輸?shù)拇罅χС帧Ｗ龊霉?、鐵路、橋梁等的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是“十三五”規(guī)劃中的重要內(nèi)容。在現(xiàn)今的公路橋梁的建設(shè)過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁是一種應(yīng)用較多的施工技術(shù)，通過(guò)使用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在確保公路橋梁建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)有效地提升了公路橋梁的建設(shè)速度。但是在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁應(yīng)用的過(guò)程中，裂縫問(wèn)題始終困擾著預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，從而對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的使用質(zhì)量和使用壽命造成了極大的影響。文章在分析預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫出現(xiàn)原因的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫的防治進(jìn)行分析闡述。

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

前言

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在橋梁的施工中是一種采用較多的施工技術(shù)，其具有整體性高、穩(wěn)定性好、抗完、扭能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)美觀、抗震和便于養(yǎng)護(hù)等的優(yōu)點(diǎn)，理論上來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在施工、使用的過(guò)程中是不會(huì)出現(xiàn)裂縫缺陷的，但是近些年來(lái)通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在施工和使用過(guò)程中進(jìn)行調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁中或多或少的會(huì)出現(xiàn)裂縫缺陷，從而對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的使用造成了極大的影響。為避免裂縫的產(chǎn)生應(yīng)當(dāng)在總結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁中所出現(xiàn)的裂縫類型的基礎(chǔ)上做好預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁產(chǎn)生裂縫的原因分析并采用相應(yīng)的措施對(duì)其加以控制。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁產(chǎn)生裂縫的種類及原因分析

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁所出現(xiàn)的裂縫主要有以下幾種類型：（1）在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的頂表面上呈現(xiàn)出龜裂狀裂縫，這些裂縫下雨濕潤(rùn)時(shí)才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。此外，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁上還存在有深度未透過(guò)外層鋼筋而僅僅在鋼筋保護(hù)層內(nèi)的裂縫。（2）沿預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁梁頂面橫向貫通的裂縫或深層裂縫。（3）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的腹板或是底板上出現(xiàn)的縱向裂縫。（4）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁梁端腹板上所呈現(xiàn)出的豎向裂縫。

造成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁出現(xiàn)裂縫的原因眾多其涉及到預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)、原材料以及施工等眾多的方面，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題或是幾個(gè)環(huán)節(jié)的綜合都會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁出現(xiàn)裂縫。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁所出現(xiàn)的裂縫中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁混凝土表面所形成的裂縫是最常見(jiàn)的，造成這些裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土的收縮所造成的，其特點(diǎn)是裂縫多分布在表層且裂縫的寬度較細(xì)裂縫縱橫交錯(cuò)整體呈現(xiàn)龜裂狀。而對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁上所出現(xiàn)的一些直線裂縫其多屬于是溫度裂縫，比如說(shuō)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁翼緣板上所出現(xiàn)的斜裂縫是由于溫度變化所形成的。在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁使用的過(guò)程中，混凝土受到冷熱溫度的變化產(chǎn)生收縮和膨脹，從而在混凝土內(nèi)部形成溫度應(yīng)力，當(dāng)這一應(yīng)力反復(fù)作用并最終超過(guò)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁中混凝土所能承受的極限時(shí)將會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。此外，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁所使用的混凝土由于配合比、施工工藝等所存在的問(wèn)題都會(huì)造成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁出現(xiàn)受力或是非受力裂縫。以橋梁基礎(chǔ)為例，在橋梁的施工過(guò)程中，地基基礎(chǔ)施工不當(dāng)將會(huì)導(dǎo)致地基基礎(chǔ)無(wú)法提供橋梁所需的承載力，從而導(dǎo)致橋梁完工后各部無(wú)法進(jìn)行均勻的沉降，致使已經(jīng)澆筑完成的混凝土梁體承受額外附加載荷而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。再比如說(shuō)，在冬季進(jìn)行橋梁施工時(shí)，由于混凝土等基礎(chǔ)未設(shè)置相應(yīng)的保溫防凍措施將會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁體在施工時(shí)受到溫度的影響而產(chǎn)生凍融應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。此外，支架、模板支護(hù)不到位也是造成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁出現(xiàn)裂縫的重要原因之一，在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中所采用的支架、模板設(shè)計(jì)方案存在缺陷或是現(xiàn)場(chǎng)施工方案與設(shè)計(jì)方案存在一定的偏差，導(dǎo)致其實(shí)際承重能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足設(shè)計(jì)需求，致使在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的施工中進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)澆筑的混凝土因重載力問(wèn)題而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁出現(xiàn)裂縫。此外，在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工的過(guò)程中需要對(duì)施工中所使用的桿件、接頭等進(jìn)行非彈性形變的消除，如未能進(jìn)行消除作業(yè)將會(huì)導(dǎo)致在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的施工過(guò)程中上述桿件等所產(chǎn)生的不均勻變形從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在施工中未能等到澆筑的混凝土凝固到足夠的強(qiáng)度就進(jìn)行拆模或拆支架等都會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁梁體部分產(chǎn)生裂縫。一般來(lái)說(shuō)，在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工各種因地基基礎(chǔ)或是支架的因素所導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁梁體裂縫多與梁軸線方向呈垂直方向，多發(fā)生與預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的頂板、腹板以及底板等的位置，根據(jù)裂縫類型來(lái)說(shuō)可以將其劃歸為受力裂縫，這類裂縫會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的梁體結(jié)構(gòu)和使用安全造成極大的影響。在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的施工中，混凝土強(qiáng)度是否符合要求對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的質(zhì)量有著極大的影響。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁所使用的混凝土的配合比和攪拌質(zhì)量對(duì)于混凝土的強(qiáng)度有著極大的影響。如混凝土的施工配合比與實(shí)驗(yàn)室的配合比存在偏差將會(huì)導(dǎo)致在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中由于混凝土的強(qiáng)度未能滿足設(shè)計(jì)要求而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。比如說(shuō)在混凝土配比的過(guò)程中如所添加的粗骨料的粒徑過(guò)大將會(huì)導(dǎo)致縱向波紋管與腹板側(cè)壁兩側(cè)鋼筋的間距偏小，從而導(dǎo)致容易形成卡料式沿波紋管方向的非連續(xù)裂縫，而在混凝土攪拌的過(guò)程中如水泥占比過(guò)高或是攪拌不均勻?qū)?huì)導(dǎo)致混凝土成型后水化熱過(guò)大而造成混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的使用安全造成極大的影響。此外，在混凝土澆注環(huán)節(jié)以及后期的養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的施工中如施工不當(dāng)也容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2 做好預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫的防治

2.1 做好橋梁地基基礎(chǔ)施工

在橋梁的地基基礎(chǔ)施工中應(yīng)當(dāng)做好施工工藝及施工質(zhì)量的檢測(cè)，以確保施工完成的橋梁地基基礎(chǔ)具有足夠的承載力，應(yīng)當(dāng)通過(guò)使用碾壓、換填、水泥攪拌樁、水泥混凝土樁等的措施來(lái)對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的加固。此外，當(dāng)支架搭設(shè)需要越冬時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)地基做好防凍處理。

2.2 做好支架、模板的施工

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁支架、模板的施工前需要對(duì)其強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，在進(jìn)行支架搭設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)確保支架立柱建立在具有足夠強(qiáng)度的地基之上，在支架的搭設(shè)中應(yīng)當(dāng)采取預(yù)壓的方法來(lái)消除拼裝間隙和地基沉降等非彈性形變并在支架的搭設(shè)過(guò)程中根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁梁體和支架的彈性、非彈性來(lái)對(duì)預(yù)拱度進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。在模板、支架的拆除過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循先支后拆、后支先拆的原則。

2.3 做好混凝土的拌合

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的施工中應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土的配合比和拌合質(zhì)量加以控制，對(duì)混凝土拌合中所使用的粗骨料的進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，以確保其符合使用要求。對(duì)于鋼筋的綁扎、波紋管定位需要按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行以滿足后續(xù)混凝土澆注要求。在混凝土的澆注和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中要嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)范和要求進(jìn)行，以確保預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工質(zhì)量。

2.4 張拉、注漿要求

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中要嚴(yán)格按照張拉工藝進(jìn)行采用對(duì)張拉力、伸長(zhǎng)值都進(jìn)行控制的方式來(lái)控制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中的張拉質(zhì)量，避免出現(xiàn)過(guò)量張拉的情況。在注漿時(shí)要確保注漿密實(shí)飽滿。

3 結(jié)束語(yǔ)

裂縫是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁較為常見(jiàn)也是影響較大的缺陷。本文在分析預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁梁體上常見(jiàn)裂縫類型及裂縫形成原因的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好裂縫的防治進(jìn)行了分析闡述。

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