大跨度連續(xù)剛構(gòu)箱梁防開裂施工技術(shù)研究

賀智

摘要： 根據(jù)重慶黔江至湖北恩施高速公路阿蓬江特大橋施工實(shí)踐，系統(tǒng)介紹了大跨度連續(xù)剛構(gòu)箱梁防開裂施工技術(shù)。對于混凝土、施工等原因影響可能導(dǎo)致箱梁出現(xiàn)裂縫的成因進(jìn)行了分析，有針對性的采取了一些裂縫預(yù)防和控制的措施，確保了施工的順利進(jìn)行。

Abstract： According to the construction practice of the A Pengjiang Bridge on Qianjiang- Enshi Expressway， the construction technology of anti-cracking of long-span continuous rigid frame box girder is systematically introduced. The cracks which may be caused by concrete， construction and other reasons are analyzed， and targeted measures to prevent and control cracks are taken to ensure smooth construction.

關(guān)鍵詞： 大跨度連續(xù)剛構(gòu)箱梁；裂縫；施工技術(shù)；預(yù)防控制措施

Key words： long-span continuous rigid frame box girder；cracks；construction technology；prevention and control measures

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）05-0129-02

1 工程概況

阿蓬江特大橋位于重慶市黔江區(qū)舟白鎮(zhèn)縣壩村，為重慶黔江至湖北恩施高速公路全線控制性工程，主橋?yàn)椋?0+170+90）m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁。左右幅箱梁采用單箱單室截面，箱梁混凝土采用C55混凝土。預(yù)應(yīng)力采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系。

大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋經(jīng)常在施工中就容易出現(xiàn)不同程度的裂紋，造成大橋質(zhì)量難以控制，給后期運(yùn)營埋下隱患。在阿蓬江特大橋施工中，我們將防開裂施工技術(shù)列為重要研究項(xiàng)目之一，通過分析裂縫產(chǎn)生原因，完善施工措施，有效的避免了裂縫的產(chǎn)生。

2 裂縫原因分析及預(yù)防控制措施

2.1 混凝土原因

混凝土產(chǎn)生早期收縮裂縫的原因有：①水泥水化熱影響。有的水泥比表面積較大，水化速度快、水化熱集中、需水量大，夏季施工容易造成收縮裂縫。②外加劑選型影響。外加劑雖然能夠減少拌和用水量，但部分外加劑質(zhì)量較差，含有的有害物質(zhì)會加大混凝土的收縮，混凝土由初凝到終凝的時(shí)間減短，短時(shí)間內(nèi)水分急劇缺乏造成表面裂縫。③骨料影響。骨料含泥量過高、呈堿性，會隨著混凝土的干燥出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。④配合比設(shè)計(jì)影響。水泥用量少，混凝土強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求；用量太大，可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。泵送混凝土中砂率偏大、水灰比選擇不當(dāng)，造成混凝土和易性差、離析、浮漿、干縮等產(chǎn)生裂縫。

預(yù)防控制措施：①選擇合適的水泥品種、等級，避免采用早強(qiáng)水化快的水泥。阿蓬江特大橋采用重慶拉法基瑞安特種水泥有限公司P.O42.5水泥，經(jīng)檢測其主要礦物成分含量適宜配制連續(xù)剛構(gòu)梁部的混凝土。②加強(qiáng)外加劑的質(zhì)量控制，合理摻用外加劑盡量降低水灰比，水灰比越小，混凝土的收縮值越小，相應(yīng)的收縮應(yīng)力降低，提高了混凝土的整體抗裂性能。③黔江當(dāng)?shù)鼐鶠闄C(jī)制砂或水洗砂，但因細(xì)度模數(shù)達(dá)不到中粗砂要求，或者含泥量偏高，達(dá)不到配制高標(biāo)號混凝土的要求。最后采用湖南岳陽洞庭湖黃砂，經(jīng)試驗(yàn)滿足要求。④優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)。混凝土配制盡量減少水泥用量，降低水化熱作用；嚴(yán)格控制砂率、水灰比，結(jié)合現(xiàn)場原材料情況及時(shí)調(diào)整施工配合比，保證混凝土和易性。

2.2 施工原因

施工產(chǎn)生裂縫的原因有：①混凝土振搗不規(guī)范，澆筑的均勻性和密實(shí)性差導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。②養(yǎng)護(hù)不到位引起收縮裂縫。③0#塊方量大，內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，產(chǎn)生溫度裂縫。④夏季溫度過高，混凝土水化速率過快產(chǎn)生裂縫。⑤拆模過早引起拆模裂縫。

預(yù)防控制措施：①振搗要快插慢拔，注意振搗時(shí)間，避免過振或漏振，采用二次振搗技術(shù)，保證混凝土密實(shí)性。終凝前進(jìn)行二次抹面以降低表面裂縫的產(chǎn)生。②加強(qiáng)對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，采用土工布覆蓋撒水保證構(gòu)件表面濕潤，減少早期收縮。③0#塊長17m，高10.5m，方量達(dá)598m3，施工中水平分兩次澆筑，盡量縮短兩次澆筑的間隔時(shí)間。選擇在溫度較低的夜間進(jìn)行。箱梁表面覆蓋灑水、內(nèi)部蓄水養(yǎng)生，防止溫差過大引起裂縫。④重慶地區(qū)夏季溫度高，特別是白天溫度一般在35度以上，為降低混凝土入模溫度，澆筑時(shí)間宜安排在夜間進(jìn)行，避免高溫的不利影響。⑤嚴(yán)格控制拆模時(shí)間，防止過早拆模產(chǎn)生裂縫。

2.3 結(jié)構(gòu)應(yīng)力原因

2.3.1 頂板裂縫

產(chǎn)生裂縫的原因有：①混凝土強(qiáng)度、彈性模量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值提前張拉。②塊段間鑿毛不徹底，連接作用降低。③新澆混凝土水分向已澆混凝土過多擴(kuò)散，產(chǎn)生干裂裂縫。④后施工節(jié)段受先施工節(jié)段約束影響。⑤相鄰兩節(jié)段施工間斷時(shí)間過長，混凝土齡期相差大。

預(yù)防控制措施：①在達(dá)到設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度、彈性模量后方可張拉。②加強(qiáng)塊段間接茬面鑿毛，清除浮漿和松散層，增加連接性能。③在澆筑混凝土前，向已澆筑混凝土接茬面灑水濕潤，減少結(jié)合部干濕變化。④盡量采用低收縮混凝土。⑤合理安排工序保證節(jié)段間施工盡量連續(xù)。

2.3.2 底板裂縫

產(chǎn)生裂縫的原因有：①底板內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋下部混凝土保護(hù)層過薄。②底板鋼筋安裝不規(guī)范，整體性差。③頂板和底板受日照時(shí)間不同，內(nèi)外溫差引起底板開裂。④0號塊與1號塊間施工間隔過長，導(dǎo)致收縮差異，在端部產(chǎn)生裂縫。endprint

預(yù)防控制措施：①按照設(shè)計(jì)位置安裝預(yù)應(yīng)力管道，加密固定，保證下部混凝土厚度。②控制閉合箍筋及上下層主筋的連接鋼筋施工質(zhì)量。③混凝土澆筑完成后及時(shí)鑿出通氣孔，用以調(diào)節(jié)內(nèi)外溫差。④準(zhǔn)備充分，盡量減少0號塊與1號塊間施工間隔時(shí)間。

2.3.3 腹板斜向裂縫

產(chǎn)生裂縫的原因有：①模板安裝不規(guī)范，澆筑時(shí)移動，導(dǎo)致腹板變薄而開裂。②在三向預(yù)應(yīng)力體系中，豎向預(yù)應(yīng)力損失過大容易造成主拉應(yīng)力過大導(dǎo)致開裂。施工中導(dǎo)致豎向預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重的主要原因?yàn)樨Q向精軋螺紋鋼延性差，長度短，張拉后預(yù)應(yīng)力損失；張拉力控制不到位，存在漏張情況；預(yù)應(yīng)力金屬波紋管壓漿不飽滿；壓漿、封錨不及時(shí)造成鋼筋銹蝕。

預(yù)防控制措施：①控制模板安裝精度，固定牢固，保證腹板厚度。②施工中每根豎向精軋螺紋鋼錨固后，必須進(jìn)行二次張拉，采用張拉力與伸長量雙控；嚴(yán)格控制壓漿質(zhì)量，張拉后及時(shí)壓漿、封錨。

2.3.4 齒板裂縫

張拉時(shí)對齒板混凝土產(chǎn)生沖切力，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸、數(shù)量安裝鋼筋，加強(qiáng)混凝土振搗，保證密實(shí)性，澆筑完成后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

2.3.5 錨墊板周圍裂縫

主要原因?yàn)殄^后加強(qiáng)鋼筋安裝不規(guī)范，錨墊板處混凝土密實(shí)性差、強(qiáng)度不足。要按照設(shè)計(jì)安裝加強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)錨墊板后混凝土振搗，混凝土達(dá)到強(qiáng)度后再張拉。

2.3.6 合龍段裂縫

混凝土由于在邊界約束條件下水化收縮，以及未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前承受過大外力等原因形成裂縫。防止措施為按照設(shè)計(jì)要求施工合龍段勁性骨架；控制合龍溫度，混凝土澆筑在一天中最低溫度時(shí)進(jìn)行；在合攏段混凝土中摻入適當(dāng)?shù)奈⑴蛎泟a(bǔ)償混凝土硬化過程中的收縮；混凝土澆筑后加強(qiáng)養(yǎng)生。

3 結(jié)束語

總之，大跨度連續(xù)剛構(gòu)箱梁防開裂是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)問題。在阿蓬江特大橋箱梁施工實(shí)踐中，通過提前分析裂縫產(chǎn)生原因，制定預(yù)防措施，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，有效避免了裂縫的產(chǎn)生，為此類橋梁施工裂縫控制提供了一定施工經(jīng)驗(yàn)。

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