試論懸臂澆筑箱梁混凝土裂縫成因及控制措施

金崇強

摘要：隨著科技的快速發(fā)展，在目前的混凝土施工過程當(dāng)中，開始采用懸臂澆筑箱梁的混凝土施工方法。采用該方法能夠有效地提高混凝土施工的質(zhì)量，但是在目前的施工過程當(dāng)中使用懸臂澆筑箱梁的混凝土施工方法仍舊會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，影響到整體的施工質(zhì)量。而本篇文章通過對懸臂澆筑箱梁混凝土裂縫成因及控制措施進行分析研究，并且提出問題的解決對策，為混凝土施工發(fā)展提供一定參考。

Abstract： With the rapid development of science and technology， in the current concrete construction process， the concrete construction method of cantilever box girder has begun to be used. This method can effectively improve the quality of concrete construction， but in the current construction process， the concrete construction method using a cantilever cast box girder will still cause concrete cracks and affect the overall construction quality. This article analyzes the causes of cracks in the cantilever cast box girder concrete and its control measures， and proposes solutions to the problems to provide a certain reference for the development of concrete construction.

關(guān)鍵詞：懸臂澆筑箱梁;混凝土裂縫成因;控制措施

Key words： cantilever cast box girder;cause of concrete cracks;control measures

中圖分類號：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）06-0179-02

0 ?引言

建筑行業(yè)和建筑技術(shù)的快速發(fā)展，我國的寬體箱梁橋結(jié)構(gòu)越來越多，但是在實際的寬體箱梁橋結(jié)構(gòu)的使用過程當(dāng)中，寬箱梁、重箱梁、懸臂的重量較大，這就需要進行建筑吊梁工作，這也加大了建筑工程施工的困難。同時在實際的使用過程當(dāng)中，由于吊籃易發(fā)生變形，吊點之間存在著不平衡力，這會影響到混凝土的收縮，使混凝土產(chǎn)生裂縫?；炷烈坏┊a(chǎn)生裂縫，不僅會影響到建筑工程的質(zhì)量，也會影響到工程的安全，因此本篇文章通過對懸臂澆筑寬箱梁施工裂縫成因進行分析研究，對于建筑工程施工發(fā)展來講具有非常重要的意義。

1 ?懸臂澆筑寬箱梁施工預(yù)應(yīng)力筋受力分析

對于懸臂澆筑寬箱梁施工來講，在實際的施工過程當(dāng)中要嚴格按照施工的規(guī)章制度來進行。首先按照規(guī)章制度對寬箱梁的正常使用和極限使用狀態(tài)下的預(yù)應(yīng)力負荷進行計算。其次針對寬箱梁的不同類型，選擇合適的計算方式進行預(yù)應(yīng)力負荷的計算。對于變截面連續(xù)剛構(gòu)橋來講，在實際的計算過程當(dāng)中，預(yù)應(yīng)力筋受力情況除去本身使用的附加載荷之外，在連續(xù)剛構(gòu)橋在使用過程當(dāng)中，橫向還會產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的分布，該內(nèi)容也被稱作附加載荷的影響。因此，在計算過程當(dāng)中需要結(jié)合附加載荷的影響和附加載荷來計算預(yù)應(yīng)力筋的受力情況。另外對于鋼梁曲線在水平面或者是垂直于水平面的結(jié)構(gòu)來講，在整個結(jié)構(gòu)的使用過程當(dāng)中除水平和垂直的預(yù)應(yīng)力之外，在整體的張拉過程當(dāng)中還會產(chǎn)生腹板或者是徑向的壓力。因此在計算的過程當(dāng)中，要對連續(xù)剛構(gòu)橋的垂直線性進行詳細的分析，充分了解預(yù)應(yīng)力筋的受力情況后，對預(yù)應(yīng)力進行科學(xué)合理的安排，提高混凝土加固施工的效果。

2 ?懸臂澆筑寬箱梁施工混凝土裂縫成因

對于建筑工程項目來講，混凝土是非常重要的施工內(nèi)容，一旦混凝土產(chǎn)生裂縫，不僅會影響到整體的施工質(zhì)量，也會影響到施工人員的安全。通過對實際案例進行分析研究能夠發(fā)現(xiàn)，在進行橋梁底板預(yù)應(yīng)力筋分析的過程當(dāng)中，底板鋼束曲線上的力會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。在實際的施工過程當(dāng)中若曲線上的力過大就會使混凝土產(chǎn)生裂縫。另外在鋼束折疊的過程當(dāng)中會對底板產(chǎn)生力的作用。也會直接影響到混凝土的施工，使混凝土產(chǎn)生裂縫。除以上兩點內(nèi)容之外，在實際的混凝土施工過程當(dāng)中，以下內(nèi)容也會影響到混凝土的施工質(zhì)量，使混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.1 設(shè)計方面

對于工程項目建設(shè)來講，設(shè)計方面會影響到實際的施工質(zhì)量，而對于混凝土施工來講，混凝土方案的設(shè)計，預(yù)應(yīng)力的分析也會對混凝土的施工質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。對于混凝土的施工來講，在設(shè)計方面主要存在兩點原因，會直接影響到混凝土的施工質(zhì)量，使混凝土產(chǎn)生裂縫。

①不用于橫向預(yù)應(yīng)力。對于懸臂澆筑寬箱梁施工來講，在實際的施工過程當(dāng)中，寬箱梁底部在垂直平面少會有一定的彎曲程度，因此要根據(jù)寬箱梁彎曲程度來布置預(yù)應(yīng)力鋼束。對于寬箱梁的預(yù)應(yīng)力鋼束布置進行分析研究后，利用預(yù)應(yīng)力等效荷載的原理進行具體的分析，能夠明顯的發(fā)現(xiàn)在寬箱梁底部會產(chǎn)生向下的荷載，而這一荷載就會導(dǎo)致腹板發(fā)生橫向的彎曲。一旦出現(xiàn)這種情況，如果橫向的預(yù)應(yīng)力沒有充分的抵銷，或者是在底板截面處存在梁的結(jié)構(gòu)，就會導(dǎo)致底板產(chǎn)生縱向的裂縫。除此之外，橋梁結(jié)構(gòu)還會受到軸向力的作用，軸向力會通過彈性壓縮而縮短。但是在垂直方向，由于材料本身泊松比的影響，就會使得拉伸的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生一定的變化，一旦預(yù)應(yīng)力的值超過了橋梁本身的儲備值，在垂直方向就會產(chǎn)生較大的變化。這時就會導(dǎo)致垂直方向出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力管道的裂縫，對后續(xù)施工會產(chǎn)生非常嚴重的影響。

②對于懸臂澆筑寬箱梁的施工來講，懸臂澆筑寬箱梁本身的結(jié)構(gòu)會受到本身自重的影響。由于懸臂澆筑寬箱梁本身自重較大，就會導(dǎo)致寬箱梁本身存在一定的內(nèi)力，而外界預(yù)應(yīng)力的大小會使得內(nèi)力出現(xiàn)不同的分布，而影響到懸臂澆筑寬箱梁的結(jié)構(gòu)。而在傳統(tǒng)的設(shè)計過程當(dāng)中，設(shè)計人員不重視寬箱梁內(nèi)力所帶來的影響，也忽視了內(nèi)力分布不同的情況，這影響了整體預(yù)應(yīng)力分析的準(zhǔn)確性。在實際的預(yù)應(yīng)力分析過程當(dāng)中，對于連續(xù)鋼構(gòu)橋的分析計算和平面連桿機構(gòu)的預(yù)應(yīng)力分析計算相似，該分析主要利用剪力滯效應(yīng)來進行預(yù)應(yīng)力、蠕變和溫度對整體結(jié)構(gòu)所帶來的影響。然而利用該效應(yīng)對預(yù)應(yīng)力進行分析時存在一定的缺陷，該效應(yīng)對于復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)無法進行準(zhǔn)確的模擬和分析，會影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此在實際的施工過程當(dāng)中，由于設(shè)計理論和假設(shè)理論所得到的預(yù)應(yīng)力結(jié)果分析與實際箱梁的狀態(tài)存在較大的差異，因此導(dǎo)致施工出現(xiàn)裂縫問題。

2.2 施工方面

在實際的使用過程當(dāng)中也會出現(xiàn)一定問題，會直接影響到施工質(zhì)量，使混凝土工程產(chǎn)生裂縫影響到施工的安全，在實際使用過程當(dāng)中主要會存在以下兩點問題。

①鋼束的定位成折線形。

在實際的使用過程當(dāng)中，預(yù)應(yīng)力管和橋梁的位置不符合設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求，而影響到了施工的質(zhì)量，導(dǎo)致施工出現(xiàn)裂縫問題。該問題的出現(xiàn)可能是在圓弧或者是拋物線型鋼梁的設(shè)計過程中，最初的設(shè)計方案是將其設(shè)置為線性，但是在實際的施工過程當(dāng)中，由于工程本身條件的限制，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管道和兩段的位置無法滿足設(shè)計的要求。

②合龍時存在合龍高差。

在實際的施工過程當(dāng)中，利用懸臂澆筑寬箱梁施工方式進行施工的工程，一般根據(jù)工程本身的設(shè)計要求來設(shè)計方案，并且工程兩端閉合高度為零。但是在實際的施工過程當(dāng)中，存在其他不確定的因素會影響到工程的施工，同時由于沒有對施工進行嚴格的控制和管理，導(dǎo)致在進行合龍時出現(xiàn)合龍高差的問題產(chǎn)生。有時閉合高度差不會相差過多，但有時閉合高度差能夠達數(shù)厘米以上。這一問題會嚴重影響到整體的施工質(zhì)量。如果沒有及時地對該問題進行解決，在后續(xù)的施工過程當(dāng)中很容易出現(xiàn)底部或局部的二次脫落或開裂。

3 ?解決措施

在實際的施工過程當(dāng)中，為了解決裂縫問題，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點內(nèi)容。①首先在混凝土澆筑的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)在氣溫較低的天氣下進行，并且盡快完成混凝土澆筑工作，減少混凝土水化熱對整體工程所帶來的影響。②其次，在施工之前應(yīng)當(dāng)對設(shè)備的吊臂進行加固工作，使其橫向的剛度得到增強，保障工程的順利開展和正常進行。③最后通過計算和數(shù)據(jù)分析，對箱梁頂?shù)装鍣M向受力鋼筋面積應(yīng)當(dāng)進行增加，這樣能夠有效地防止混凝土的開裂。

4 ?結(jié)束語

綜上所述，對于建筑工程項目來講，利用懸臂澆筑寬箱梁施工方式能夠提高施工質(zhì)量和施工效率。通過對混凝土裂縫成因進行分析研究，利用有限元法進行仿真分析，得到了相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)果。將數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)用到實踐當(dāng)中，不僅能夠有效地控制裂縫的形成，也能夠為懸臂澆筑寬箱梁施工的進一步加固提供了有力的數(shù)據(jù)支持。

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