預(yù)應(yīng)力箱梁梁體裂縫成因分析及防護(hù)措施

程慶

摘 要：預(yù)應(yīng)力箱梁是當(dāng)前公路橋梁設(shè)計(jì)施工中非常常用的一種結(jié)構(gòu)形式，可以有效提升橋梁荷載，縮短施工周期。但是，由于預(yù)應(yīng)力箱梁自身的特性，在對其進(jìn)行受力分析時(shí)非常復(fù)雜，施工質(zhì)量的控制比較困難，很容易出現(xiàn)裂縫問題，影響箱梁的耐久性和承載能力。因此，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力箱梁梁體裂縫成因分析及防護(hù)措施研究的過程之中，要充分的結(jié)合實(shí)際的橋梁的施工情況，并總結(jié)出要改進(jìn)的區(qū)域，有效的找尋出了影響橋梁使用質(zhì)量的具體因素。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對預(yù)應(yīng)力箱梁梁體裂縫成因分析及防護(hù)措施進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力箱梁；梁體裂縫；成因及預(yù)防

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，我國的交通運(yùn)輸行業(yè)得到了飛速進(jìn)步，各種公路橋梁工程不斷涌現(xiàn)，也使得人們對于橋梁的質(zhì)量提出了更高的要求。預(yù)應(yīng)力箱梁是當(dāng)前橋梁設(shè)計(jì)施工中一種常用的結(jié)構(gòu)形式，可以提升橋梁結(jié)構(gòu)工程的整體水平，具有受力合理、養(yǎng)護(hù)簡單、抗震性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是，在使用過程中，由于各方面的原因，其梁體時(shí)常會出現(xiàn)裂縫，影響橋梁整體的使用壽命和使用安全，因此，做好裂縫成因的分析和防護(hù)，是橋梁建設(shè)部門需要重點(diǎn)研究的問題。

1 預(yù)應(yīng)力箱粱粱體裂縫具體成因

隨著預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在我國橋梁事業(yè)的大發(fā)展，此種橋型也漸漸暴露出特的缺點(diǎn)，下文將詳細(xì)論述預(yù)應(yīng)力箱粱粱體裂縫的具體成因。

1.1 結(jié)構(gòu)本身原因產(chǎn)生的裂縫

對目前我國橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)常采用的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁來說，形成裂縫的原因有多種，其中主要有以下幾個(gè)觀點(diǎn)：第一，預(yù)應(yīng)力的鋼束布置和張拉未達(dá)到原設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。第二，原材料自身的質(zhì)量沒有達(dá)到要求，而且相互之間結(jié)合度不高。第三，施工工藝精細(xì)度不高，未能把誤差控制在合理范圍之內(nèi)。第四，在施工前的設(shè)計(jì)中，未能確定梁體的高度、腹板、底板及頂板的厚度等。第五，預(yù)測超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)中的次內(nèi)力的負(fù)面影響不到位或者說不夠準(zhǔn)確。

1.2 施工方法和工藝不正確

在具體的施工過程中，例如在鋼筋觸動箱梁模板的施工中，芯模的拆除一般都是采取開天窗法來進(jìn)行。由于在拆卸芯模時(shí)，施工方法不適合，使得芯模與周圍的鋼筋棍相碰撞，又因?yàn)榇丝袒炷嗤廖赐耆Y(jié)，甚至還有些濕潤，以至于它的凝結(jié)度降低，從而兩者的結(jié)合程度。這種施工不當(dāng)，不僅減弱了鋼筋棍和混泥土的結(jié)合程度是兩者一定程度上脫離，而且還因?yàn)樵谑┕み^程中，芯模和鋼筋棍多次碰撞，嚴(yán)重影響到混泥土的緊實(shí)度。其次，模板拆除的方法也不適合。在具體施工過程中需要用吊裝的大型機(jī)械來完成拆除工作。然而在拆除過程中，經(jīng)常因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范，使內(nèi)置的鋼筋受到向外的牽引力，這就容易在其最根部形成原始的裂縫。再次，安置抗裂材料的位置不適合。在施工后期的混凝土灌注時(shí)，或者其他原因，使得抗裂材料的位置有了松動，減弱了其抗裂作用。最后，混凝土的振搗幅度不適合。振搗的工作人員往往僅僅重視底腹板的振搗，忽視頂板，而且具體的振搗要求沒有把握好，導(dǎo)致箱梁頂板解釋效果較差。

1.3 其他具體原因

首先，在混凝土骨料沉落和混凝土水分蒸發(fā)的過程中，地面灑水以及遮蓋的不及時(shí)，容易產(chǎn)生干縮裂縫。然后，還容易產(chǎn)生溫度裂縫，這是因?yàn)榛炷烈灿兄鵁崦浝淇s的特點(diǎn)，如果溫度產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝土的抗裂能力時(shí)，就容易形成溫度裂縫。再次，原材料的配合比不科學(xué)。施工隊(duì)員沒能夠嚴(yán)格控制多種原材料的配合比，例如：沙子與水的配合比，石灰和水分的配合比等等。而且，對加入混凝土中的制劑的配合比以及攪拌程度都不夠重視，這就容易形成裂縫。

2 預(yù)應(yīng)力箱梁梁體裂縫防護(hù)措施

針對箱體中存在的裂縫問題，相關(guān)管理人員應(yīng)該充分重視起來，采取合理有效的措施，對裂縫進(jìn)行有效防護(hù)，延緩或者避免裂縫的產(chǎn)生，提高橋梁工程的使用壽命，保障橋梁工程的使用安全。

2.1 嚴(yán)把材料質(zhì)量

首先，要結(jié)合建筑工程的設(shè)計(jì)要求，選擇質(zhì)量合格的混凝土材料，確保水泥和骨料的質(zhì)量，避免使用“三無”產(chǎn)品。其次，在對材料進(jìn)行存放時(shí)，要選擇陰涼、干燥、通風(fēng)良好的位置，避免水泥受潮變質(zhì)。同時(shí)，要將水泥、砂石等進(jìn)行分別堆放，避免相互之間的影響。然后，在對混凝土進(jìn)行配置時(shí)，要通過現(xiàn)場試驗(yàn)的方式，確定最為合理的配置比，對混凝土的強(qiáng)度和初凝、終凝時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證混凝土施工的質(zhì)量。

2.2 規(guī)范施工工藝

對于施工工藝的規(guī)范主要是針對混凝土工程而言，首先是混凝土的拌和，必須結(jié)合實(shí)際情況，做好混凝土集料的配比，對水灰比進(jìn)行控制，同時(shí)合理摻加相應(yīng)的減水劑和塑化劑等，確?；炷恋陌韬蜁r(shí)間在兩分鐘左右，不能過長，也不能過短，以保證混凝土拌和的均勻性。其次是混凝土的澆筑，在對混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，應(yīng)該選擇氣溫較低的時(shí)段，如早上或者下午，而如果選擇插入式振動器，則應(yīng)該對其移動間距進(jìn)行控制，確保其處于振動器作用半徑的1.5倍以內(nèi)，振搗時(shí)間以混凝土停止下沉，表面平坦泛漿為準(zhǔn)，避免出現(xiàn)過振的情況。然后是混凝土的養(yǎng)護(hù)，應(yīng)該在澆筑收漿完成后立即進(jìn)行，通過覆蓋草簾、灑水養(yǎng)護(hù)的形式，使得混凝土表面始終保持細(xì)潤狀態(tài)。

2.3 強(qiáng)化施工管理

在工程設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)該切實(shí)做好管理工作，確保管理的全面性和全過程性，針對可能引發(fā)梁體裂縫的因素，應(yīng)該采取針對性的防護(hù)措施，提高梁底的平整度，保證梁底滑道部位的光滑、平整；混凝土澆注時(shí)，注意混凝土的振搗密實(shí)，保證混凝土的澆注質(zhì)量，避免在該部位出現(xiàn)坑槽、蜂窩和麻面等缺陷；頂推施工過程中加強(qiáng)箱梁偏位、變形和預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測監(jiān)控，對施工中出現(xiàn)的誤差及時(shí)進(jìn)行糾正和調(diào)整，防止由于施工誤差造成梁體開裂。

2.4 強(qiáng)化養(yǎng)護(hù)

在養(yǎng)護(hù)階段，可用雙層白色土工布覆蓋混凝土表面，定時(shí)灑水確?；炷帘砻鏉駶?，內(nèi)模頂板及肋極采用噴霧機(jī)噴霧養(yǎng)生，適當(dāng)延長外模、底模的拆模時(shí)間?？蓽p少混凝土表面的熱擴(kuò)散，避免表層產(chǎn)生過高的溫差，從而阻止表面裂縫的產(chǎn)生。因?yàn)樯釙r(shí)間較長，能充分發(fā)揮混凝土強(qiáng)度及其松弛作用，使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度。適當(dāng)?shù)某睗駰l件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí)可使水泥水化充分，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。

結(jié)束語

對于混凝土施工而言，裂縫病害一般都不可避免，箱梁混凝土施工同樣如此。裂縫一旦產(chǎn)生，箱梁的抗?jié)B能力和材料的耐久性會受到影響，也將導(dǎo)致鋼筋的銹蝕，同時(shí)使混凝土碳化，最終會縮短箱梁的使用壽命。所以，建設(shè)單位在進(jìn)行混凝土施工時(shí)，首先要掌握混凝土裂縫的成因及其造成的危害，針對其特點(diǎn)采取相應(yīng)的科學(xué)的防治措施來防止裂縫危害進(jìn)一步蔓延，確保混凝土澆筑質(zhì)量，使工程建設(shè)達(dá)到穩(wěn)定、安全、耐久的設(shè)計(jì)要求。

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