预应力箱梁裂缝控制研究
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现浇箱梁产生裂缝的原因分析及解决措施预应力混凝土现浇箱梁是一种结构整体性好、跨度大、外形美观的结构形式,在高速公路和城市快速路等工程中得到广泛应用。
然而,这种结构一旦出现裂缝,无论从结构性能还是美观方面都是有害的。
本文就预应力混凝土现浇箱梁施工中出现裂缝的问题,谈一下其产生的原因及解决措施。
本文以苏州某快速路立交桥为例,该桥有一联(30+35+35+30)m的预应力混凝土等截面现浇箱梁,采用满堂支架法施工。
现浇箱梁混凝土施工分两次浇筑完成,第一次浇筑箱梁底、腹板,第二次浇筑箱梁顶板。
然而,在顶板混凝土浇筑6d后,拆除翼缘板和腹板模板,结果在箱梁的腹板、翼缘板处发现裂纹。
首先,本文分析了箱梁腹板处的垂直裂缝。
在边墩顶处腹板两侧发现垂直于梁体的裂缝,裂缝开始于翼缘板悬臂处,终于腹板高度的约1/3处,裂缝上宽下窄。
产生这种裂缝的原因有两个:一是箱梁混凝土浇筑顺序不当,导致混凝土开裂;二是现浇箱梁地基的不均匀沉降造成。
对于第一个原因,应该在施工前制定合理的施工方案,严格按照预应力设计要求进行施工。
对于第二个原因,必须对地基进行处理,让地基有尽可能较长时间的沉降稳定,采用换填法或不同类型的桩基础进行地基处理,来保证地基承载力,减少后期地基下沉量。
综上所述,地基处理不到位是腹板产生裂缝的主要原因。
因此,在现浇箱梁采用满堂支架法施工时,地基处理是重中之重。
在施工前必须提前对地基进行处理,并且根据地质情况制定合理的施工方案。
在支架搭设前对地基承载力进行检测,合格后进行满堂支架搭设,然后严格按预压方法对支架进行预压,过程中做好测量沉降观测,通过对采集数据的分析,确定支架非弹性变形是否消除、地基沉降变形是否稳定和支架弹性变形数值。
这些措施可以有效地避免现浇箱梁产生裂缝,保证结构的安全和美观。
在现浇混凝土箱梁施工中,应注意先浇筑地基薄弱处和正弯矩最大处,以确保地基变形和支架变形在混凝土初凝前发生并稳定。
同时,要注意混凝土的龄期差异和干燥收缩率,尽量缩短两次混凝土浇筑的时间差,加强混凝土的养护。
预应力混凝土连续箱梁桥底板纵向裂缝分析预应力混凝土连续箱梁桥底板是一种常见的桥梁结构,由于其承载能力强、使用寿命长等优势,广泛应用于公路和铁路交通建设中。
然而,在实际使用过程中,底板纵向裂缝的出现是一个普遍存在的问题,对桥梁的安全性和使用寿命产生一定影响。
本文将对预应力混凝土连续箱梁桥底板纵向裂缝进行分析。
首先,纵向裂缝的成因可以分为内力和外力两个方面。
在内力方面,由于预应力混凝土连续箱梁桥底板的设计和施工过程中,存在一定的预应力损失和应力集中问题。
预应力损失是由于混凝土硬化和收缩引起的,这种损失会导致底板内部的应力分布不均匀,从而产生一些区域的张应力较高。
同时,在施工过程中,如果预应力钢束的张紧力或锚固不当,也会导致底板内力分布不均匀。
在外力方面,预应力混凝土连续箱梁桥底板承受着来自交通荷载和温度荷载的作用。
交通荷载在桥梁使用过程中是不可避免的,会引起底板产生弯曲变形和应力。
而温度荷载则是由于气温变化引起的,当温度升高时,底板会产生热胀冷缩变形和应力。
其次,纵向裂缝的影响主要体现在两个方面。
首先,纵向裂缝会导致底板的强度和刚度下降。
裂缝的存在使得底板的梁体不能充分发挥作用,不仅会影响桥梁整体承载能力,还容易引起劣化和破坏。
此外,裂缝的存在还会进一步加剧渗水和腐蚀问题,加速桥梁的老化过程。
其次,纵向裂缝会影响桥梁的使用寿命和安全性。
裂缝的存在意味着底板的结构已经出现了一定的损伤,这种损伤会随着使用时间的延长而逐渐发展和扩展。
当裂缝规模扩大到一定程度时,将会对桥梁的强度和刚度造成严重影响,甚至导致桥梁的倒塌。
最后,针对纵向裂缝的解决方法主要有以下几种。
一种方法是采取合适的预应力设计和施工工艺。
通过优化底板的预应力布置和张力控制,可以减少预应力损失和应力集中问题的发生,提高底板的整体力学性能。
另一种方法是采取适当的减振和防护措施。
针对交通荷载和温度荷载引起的应力和变形,可以采取减振和防护系统来减小底板的应力和变形,从而减少纵向裂缝的发生。
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施1. 材料质量问题预应力箱梁梁体裂缝的成因之一是材料质量问题。
在制作预应力箱梁时,如果使用的混凝土材料质量不过关,存在砂粒过多、掺杂物含量过高等问题,都会导致混凝土的质量不稳定,容易产生裂缝。
2. 预应力筋锚固不良预应力箱梁中预应力筋的锚固是保证梁体整体性的重要因素。
如果预应力筋的锚固长度不够或者锚固质量不佳,容易导致预应力筋在受力时产生松动,从而产生裂缝。
3. 施工质量问题预应力箱梁施工质量的不良也是导致梁体裂缝的一个重要原因。
例如浇筑过程中振捣不充分,混凝土内部存在空洞;拆模时未及时做好养护工作,导致混凝土的质量不稳定等,都会直接影响到预应力箱梁的使用效果。
4. 受外力影响在使用过程中,预应力箱梁会受到各种外力的作用,如交通荷载、自重荷载等。
如果设计不合理或者外力作用超过了梁体的承载能力,都有可能导致梁体发生裂缝。
5. 温度影响预应力箱梁在使用过程中会遇到不同的温度变化,由于混凝土的线膨胀系数较大,温度变化会使得梁体受到不同程度的内部应力,从而产生裂缝。
1. 严格控制材料质量在制作预应力箱梁时,应选择优质的混凝土材料,并严格按照相关标准进行配比和搅拌,以保证混凝土的质量稳定。
2. 加强预应力筋的锚固质量在施工过程中,应严格按照设计要求进行预应力筋的锚固工作,保证其锚固长度和质量,以保证预应力筋受力的稳定性。
3. 提高施工质量在预应力箱梁的施工过程中,要严格按照相关要求进行振捣和养护工作,确保梁体内部没有空洞,并且在拆模后及时进行养护,以保证混凝土的质量。
4. 合理设计结构在设计阶段,应合理选取预应力筋的布置位置和数量,以及梁体的截面尺寸和形状,保证梁体在受力时能够承受外力的作用。
预应力箱梁梁体裂缝的产生有多种原因,包括材料质量、预应力筋锚固、施工质量、外力和温度因素。
要想有效地预防和控制梁体裂缝的产生,必须从各个方面从严控制,并在设计、施工和使用中加强管理和监督。
文章编号:100926825(2007)0820315202预应力混凝土箱梁裂缝成因分析及处治措施收稿日期6226作者简介杨 涛(2),男,工程师,湖南常德路桥公司,湖南常德 5杨 涛摘 要:结合工程实例,根据混凝土内部结构产生裂缝的机理,介绍了预应力混凝土箱梁裂缝的开展情况,分析了箱梁产生裂缝的原因及种类,提出了控制裂纹的改进措施及注意事项,以避免混凝土箱形结构产生裂缝,从而保证结构的正常使用。
关键词:箱梁,裂缝,钢绞线,钢模中图分类号:U445.47文献标识码:A引言箱梁裂缝是预应力混凝土箱梁的常见病害之一,按成因可划分为以下两种主要形式:一类是由外荷载引起的裂缝,也称结构性裂缝或受力裂缝,主要是结构承载力不足或存在严重的结构缺陷,这类裂缝在结构设计时必须对设计荷载进行全面考虑方可防止该类裂缝的产生;另一类裂缝是由变形引起的,也称非结构性裂缝,指变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当自应力超过混凝土允许应力时,引起混凝土开裂,这类裂缝以温度应力产生的裂缝最为典型。
文中以一项工程实践为依托,具体分析裂缝的产生、发展以及如何合理地处治存在的裂缝,为以后类似工程的设计与施工提供一些有意义的借鉴。
1 混凝土箱梁施工某高速公路匝道桥,上部结构为单箱单室预应力混凝土连续箱梁,桥跨布置为6×2510cm +4×2510cm +7×2510cm ;桥面宽1215cm ,底宽617cm ,箱梁高114c m ,悬臂翼缘板端部板厚15cm 、根部厚45c m ;桥面横坡8%。
箱梁内布设6束19<15.24和6束12<15.24钢绞线。
该箱梁的制作在预制场进行,施工流程为:梁场预制→钢模制作→钢筋绑扎、波纹管及纲绞线安装→底板浇筑→内模安装固定→边墙及顶部浇筑→混凝土养护→拆模→钢绞线张拉→架梁。
2 箱梁裂缝开展情况及原因分析2.1 裂缝开展情况在拆除外模与芯模后发现,在箱梁的腹板、顶板与翼板处共发现40条裂张缝,其中腹板12条,裂纹的走向为斜向;顶板裂纹16条;翼板裂纹多出现在翼板与顶板的相交面附近,以上出现的裂纹都较小,没有向深部发展。
铁路预制箱梁预应力控制技术研究摘要:随着预应力混凝土箱梁在铁路建设中的普遍应用,预应力施工作为桥梁的核心施工工序,对提高构件的承载能力以及桥梁的抗裂度和刚度尤为重要。
本文就基于铁路桥预制箱梁预应力施工,论述影响预应力施工质量的各因素和条件,总结预应力施工关键质量控制点,以指导现场预制施工,提高桥梁生产质量。
关键词:预制箱梁;预应力;质量控制;1.概述目前,国内铁路桥预制梁施工均广泛应用了预应力混凝土,即在外荷载作用于构件之前,利用钢绞线张拉后的弹性回缩,对构件受拉区的混凝土预先施加应力,使混凝土结构在作用状态下充分发挥钢绞线抗拉强度高和混凝土抗压能力强的特点,提高构件的承载能力,以提高结构的抗裂度和刚度。
后张法预应力施工作为目前桥梁普遍应用的施工工艺,其施工对所采用的材料、设备及工艺都有很高的要求。
本文主要以后张法预应力施工技术研究为主,分别就如何控制预应力各施工要素,把控施工过程,提升桥梁施工质量进行论述。
1.预应力施工要素控制2.1预应力材料控制2.1.1 钢绞线钢绞线应以热轧盘条为原料,经冷拔后捻制成钢绞线,捻制后,钢绞线应进行连续的稳定化处理[1]。
每批预应力钢绞线应由同一牌号、同一规格、同一批号、同一生产工艺和同一交货状态的预应力钢绞线组成。
预应力钢绞线进场时,必须提供附有生产厂的技术合格证和每批钢绞线的实际弹性模量值并进行力学性能检验,检验合格后方可按检验合格证编号取料使用。
钢绞线存储应分批分类堆放,并符合通风防锈条件,妥善存放。
2.1.2 锚具、夹片锚具、夹具其产品符合相关标准要求,采用的锚具、夹具应通过CRCC认证,并符合设计要求。
同一种类、同种材料和同一生产工艺且连续进场的锚具应采用同一锚具生产厂的配套产品,不应使用不同生产厂家的产品。
初次选定厂家时,应对外观、锚固效率系数、极限拉力总应变、锚口摩阻、喇叭口摩阻等项目进行检验,合格者方可使用。
2.1.3 锚垫板及螺旋筋锚垫板长度应保证钢绞线在锚具底口处的最大折角不应大于4°[2],锚垫板的构造尺寸(包括承压面厚度、壁厚、肋板等)应能满足使用要求,锚垫板下应设置螺旋筋。
现浇预应力箱梁顶板裂缝问题及处理措施摘要:在当前城市道路高架桥的建设过程中,连续梁桥因为桥面行车更为舒适,受力较为合理等优势特点,因此受到了道桥工程技术人员的高度重视。
但是因为现浇预应力箱梁的结构本身较为复杂,同时需要掌握的施工工艺较多,因此在设计以及施工质量方面会显得难以控制,进而当设计以及施工完成之后,相继出现了顶板裂缝的问题。
现浇预应力箱梁顶板裂缝问题带来的影响极为严重,假如不能采取措施展开处理,后续造成的安全隐患问题必定较大。
关键词:现浇预应力;箱梁顶板;裂缝问题;处理措施;科学分析现浇预应力箱梁顶板施工工作,应当引起人们的高度重视,因为其中根本上关系着整项施工工作开展的质量水平。
但是在实际施工过程中,箱梁顶板却常常会出现裂缝问题,如果不能采取科学处理措施展开应对,那么后续引发严重安全事故的概率,必定进一步的加大。
正是因为如此,注重展开现浇预应力箱梁顶板裂缝问题,以及科学处理措施的分析,具有极为现实的意义。
一、现浇预应力箱梁顶板裂缝发生的原因分析根据有关专业人士的研究发现,之所以现浇预应力箱梁顶板会出现裂缝的问题,主要的原因集中在以下方面:(一)有关温度因素的分析混凝土自身具有极为明显的热胀冷缩物理特点,当混凝土越厚,那么水泥用量也就越大,水化热越高的水泥,内在温度常常处于极高状态,形成的温度应力同样较大,因为存在这些方面的原因,也就直接给裂缝问题的提供了发生条件。
正是因为如此,在温度产生变化的时候,混凝土浇筑后如果没有运用科学措施展开维护,那么混凝土常常都会因为结构内部出现预应力,从而导致箱梁裂缝直接发生。
另外,假如混凝土应力直接大于本身抗拉的强度,那么也会导致现浇箱梁出现温度裂缝,这些都是因为工期相对紧张,对道路桥梁施工养护不足所导致的问题。
(二)有关水泥配比不均因素的分析除此之外,现浇预应力箱梁顶板会出现裂缝,还会因为水泥配比不均匀而出现,有关人员在对混凝土展开搅拌工作的时候,水泥用量会明显过大,这样直接导致了在混凝土当中运用的水泥明显超标。
J IAN SHE YAN JIU技术应用162分析预应力现浇连续箱梁裂缝的成因与防治Fen xi yu ying li xian jiao lian xu xiang liang lie feng decheng yin yu fang zhi罗健在工程建设施工中,预应力现浇连续箱梁裂缝的产生是一种普遍现象,连续箱梁的工程质量问题也因此受到了很大的困扰。
在连续箱梁的构造中,出现较大的预应力现浇连续箱梁裂缝,就会导致连续箱梁的质量下降,使连续箱梁存在安全隐患问题。
只有采取相应的应对措施,才能有效地提高工程建设质量,避免安全事故的发生。
本文就针对预应力现浇连续箱梁裂缝的形成及影响进行分析,提出相应的解决措施。
在城市的发展建设过程中,预应力混凝土连续箱梁桥已被广泛使用。
通过这种结构设计,不仅满足了道路交叉口或垂直交通的使用功能,而且体积小,节省了工程成本。
但是,在大跨度预应力连续箱梁桥的施工过程中,尤其是在高温季节,经常会出现高等级的预应力现浇连续箱梁裂缝。
如果无法及时处理此类裂缝,将影响桥梁工程的质量和安全,给道路上的正常交通出行带来严重的安全隐患。
一、在工程建设施工中,控制预应力现浇连续箱梁裂缝的重要意义预应力现浇连续箱梁裂缝在工程建设中普遍存在,根据产生危害的不同程度,可以将预应力现浇连续箱梁裂缝分为三种类型:表面预应力现浇连续箱梁裂缝、贯穿预应力现浇连续箱梁裂缝,以及深层预应力现浇连续箱梁裂缝。
在一般情况下,贯穿预应力现浇连续箱梁裂缝的危害最为严重,一旦出现此种预应力现浇连续箱梁裂缝,连续箱梁的安全性与稳定性就会显著下降,如果长时间不施行有效措施对其进行处理,就会对人类的财产与安全造成不可估量的伤害。
由此可见,控制预应力现浇连续箱梁裂缝对工程建设质量具有极其重要的意义与影响,必须对预应力现浇连续箱梁裂缝的控制给予高度的重视。
二、工程建设施工中,预应力现浇连续箱梁裂缝产生的多方面原因分析1.连续箱梁表面载荷较大产生的裂缝因连续箱梁的自重对承重结构造成压力,随着时间的推移,连续箱梁长期积累的应力,会使钢筋混凝土生成连续箱梁裂缝,这种预应力现浇连续箱梁裂缝称为载荷预应力现浇连续箱梁裂缝。
预应力混凝土箱梁桥裂缝分析及防护【摘要】预应力混凝土箱梁因为具有良好的受力性能,在桥梁工程中得到了广泛的应用。
箱梁桥的抗裂在工程施工、设计等方面吸引了多方的关注。
本文将裂缝的分裂、成因进行了简要的介绍,并且提出了箱梁桥裂缝的一些防护措施。
为今后能够进一步研究预应力混凝土箱梁桥的抗裂提供了新思路。
关键词:混凝土裂缝;防护措施;抗裂1、概述20世纪70年代以来,预应力结构混凝土箱梁桥成为现代桥梁建筑的发展主流,但是在桥梁施工和使用过程中,很多部位都出现了开裂问题,直接影响到了桥梁建筑的性能和寿命,很有可能产生桥梁崩塌断裂事故,不仅造成严重的经济损失,还会威胁人们的生命安全。
因此,对于此类预应力混凝土箱梁桥的裂缝的产生原因和防护措施进行分析研究当是首要。
2、预应力混凝土箱梁桥的裂缝及成因2.1典型裂缝分析对预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝进行了调查,可以发现,裂缝产生的形态各异,产生位置也不尽相同,总的来说,裂缝形态表现为:顶板、底板横向裂缝;顶板、地板纵向裂缝;腹板竖向裂缝;腹板斜向裂缝;横隔板裂缝;预应力钢束锚固区裂缝;沿预应力钢束的顺筋裂缝。
其中箱梁桥建筑常见的裂缝病害有腹板斜裂缝,其特征是位于l/3附近,与水平面大致成45度角度,在跨中两边成八字形;顶板纵向裂缝,其特征是在顶板上沿顺桥向分布,离开腹板一定距离;横隔板发散裂缝,其特征是在横隔板上以过人孔为中心,呈发散状;地板横向裂缝,其特征是通常位于跨中附近地板,竖桥向分布;顶板横向裂缝,其特征是通常在桥墩墩顶附近,竖桥向分布。
2.2裂缝状况分析按照受力载荷,裂缝总体可以分为几种:原生裂缝;干缩裂缝;受力引起的裂缝;变形引起的裂缝。
而变形裂缝在所有的产生裂缝比例最高,因此应当对此类裂缝多加重视。
2.3裂缝成因分析预应力混凝土箱梁桥的裂缝产生原因涉及到多个方面,例如结构设计、施工工艺、气候条件、日常养护等。
为了对裂缝的产生原因进行归类分析,我们可以将裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝,进一步分析这两种裂缝的成因。
现浇预应力箱梁混凝土裂缝施工控制方法分析摘要:文章分析了现浇预应力箱梁混凝土产生裂缝的原因,对在施工中如何采取措施控制混凝土水化热的影响,有效地防止混凝土裂缝的产生,提出了几点看法。
关键词:桥梁;现浇预应力箱梁混凝土;裂缝;1.前言随着桥梁技术的突飞猛进,现浇预应力箱梁混凝土在桥梁结构中应用的越来越多。
我国普通混凝土配合比设计规范规定:混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m的部位所用的混凝土即为大体积混凝土;美国则规定为:任何现浇混凝土,只要有可能产生温度影响的混凝土均称为大体积混凝土。
目前,国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透彻。
而对温度荷载引起得有关裂缝的研究尚不充分。
我们应对此加以重视,防止危害结构的裂缝产生。
另外对于大体积混凝土内温度应力与裂缝控制也多集中在水利工程中的大坝、高层建筑的深基础底板。
而对于桥梁中现浇预应力箱梁混凝土的裂缝的研究并未得到足够的重视。
2.现浇预应力箱梁混凝土裂缝产生的原因2.1水泥水化热水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的2~5d左右,从而使混凝土内部温度升高……尤其对于现浇预应力箱梁混凝土来讲,这种现象更加严重。
因为混凝土内部和表面的散热条件不同,因此混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
2.2混凝土的收缩混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。
混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。
引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩3种。
在硬化初期主要是水泥水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
2.3外界气温、湿度变化现浇预应力箱梁混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。
混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。
预应力箱梁裂缝原因及处理措施预应力箱梁裂缝原因及处理措施一、引言预应力箱梁是公路和铁路桥梁中常用的结构形式之一,其优势是具有较大的跨度和承载能力。
然而,在实际使用中,预应力箱梁往往会出现裂缝现象,这会影响桥梁的正常使用和安全性。
本文将详细探讨预应力箱梁裂缝的原因以及处理措施。
二、预应力箱梁裂缝的原因1. 载荷作用:预应力箱梁承受的载荷是裂缝产生的主要原因之一。
长期承受荷载会导致梁体的应力产生变化,超过了其破坏极限,从而出现裂缝。
2. 温度变化:预应力箱梁受到温度变化的影响也会导致裂缝的产生。
在温度变化的过程中,梁体会发生热胀冷缩,由此引起内部应力的变化,最终导致裂缝的形成。
3. 施工缺陷:预应力箱梁在施工过程中存在的缺陷也是裂缝产生的原因之一。
例如,混凝土浇筑不均匀、预应力钢束固定不良等都会导致梁体出现裂缝。
4. 环境因素:预应力箱梁所处的环境条件也会影响其裂缝的产生。
例如,潮湿的环境容易导致梁体腐蚀和膨胀,从而引起裂缝。
三、预应力箱梁裂缝的处理措施1. 加强监测:对预应力箱梁进行定期的监测,及时发现裂缝的出现并进行记录。
采用高精度的监测仪器,可以更准确地获取裂缝的位置、宽度和变化情况,为后续的处理提供依据。
2. 加固加粘处理:对已经出现裂缝的预应力箱梁进行加固加粘处理,采用钢板加固、预应力张拉等方式,可以增加梁体的承载能力,减少裂缝的发展。
3. 合理布置伸缩缝:合理布置伸缩缝可以有效减缓预应力箱梁由于温度变化引起的应力集中,从而减少裂缝的产生和发展。
4. 加强养护:定期进行梁体的养护工作,包括防止外界水分侵入、修复维护已有损坏的部位等,可以延缓梁体的老化和破坏,减少裂缝的形成。
五、附件本所涉及的附件如下:1. 预应力箱梁裂缝监测报告2. 预应力箱梁加固加粘处理方案3. 预应力箱梁伸缩缝设计图纸4. 预应力箱梁养护手册六、法律名词及注释本所涉及的法律名词及注释如下:1. 预应力:在施工过程中为了提高构件的抗弯承载能力以及限制由于荷载和温度变形引起的裂缝而施加到构件上的拉应力。
预应力悬浇箱梁桥裂纹成因与防治措施摘要:伴随着社会经济水平的持续提升,国内交通基础建设得到了迅猛发展,各个地区都开始兴建了大量的预应力悬浇箱梁桥梁。
在该类型桥梁建设以及运用过程中,专业施工建设团队发现了桥梁存在裂纹问题,这些问题直接拉低了桥梁建设的质量水平。
预应力悬浇箱梁桥裂纹问题,发生的概率明显较大,常常都直接困扰着桥梁工程技术人员。
为了能够更为理想的处理这些裂纹问题,那么应当对裂纹形成的原因以及防治措施展开分析。
本文接下来将会对此展开研究。
关键词:桥梁建设;预应力悬浇箱梁桥;裂纹成因;防治措施预应力悬浇箱梁桥,是当下市政工程建设工作中,最为常见的一种桥梁结构型式,它具有整体性能好、结构刚度较大以及变形较小的特点,尤其是车辆行驶过程中能够产生较大的舒适感,因为该桥梁类型具有这些优势特点,因此得到了广大民众的高度青睐。
但是不可否认的是,预应力悬浇箱梁桥因为某些施工原因,还存在明显的裂纹问题,针对裂纹的防治措施研究,需要引起人们的高度重视。
下面就针对裂缝问题做出了分析,提出了一些解决措施。
一、关于预应力悬浇箱梁桥裂纹问题产生的原因分析根据有关桥梁施工人员长期实践经验发现,预应力悬浇箱梁桥裂纹形成的原因主要来自于以下方面:(一)对温度应力估计值偏低在国内桥梁设计规范当中,针对温差应力,仅仅只是规定了上翼缘,同梁的其余位置有5摄氏度的温差,从而根据温差来计算出内力。
该温差应力规定,同具体温差应力比较来看相对偏小,安全隐患问题也较为明显。
针对于箱梁来讲,温差应力应当接近,或者达到活载的应力,切实控制截面的跨中区段下缘,以及支点区域上缘,这都会出现较大的温度,进而产生明显的拉应力。
(二)设计方面存在的原因在早期箱梁设计工作过程中,因为受到了经济因素的直接制约,其底板厚度相对较薄,薄壁结构在纵向受力的时候,其截面必定会产生较大的畸变,并且在底板上下缘还将产生弯曲应力,一旦畸变拉应力超过了混凝土的抗拉强度,那么必定会直接导致底板产生纵向开裂的问题。
预应力箱梁裂缝控制研究
摘要:在桥梁工程中,预应力箱梁经常出现开裂现象,严重影响工程质量。
本文分析箱梁裂缝的成因并研究如何处理加固箱梁裂缝的施工方法,以及提出了相应的预防及防治措施,以供类似工程施工参考。
关键字:桥梁工程;裂缝;措施
中图分类号:k928.78 文献标识码:a 文章编号:
1引言
预应力混凝土连续箱梁桥桥面行车舒适、造型简洁美观、受力均匀、超载、抗震能力强等优点,近年来在高速公路和城市道路高架桥建设中得到较为广泛应用,但结构受力分析较为复杂、施工质量较难控制,部分桥梁在施工过程中或使用过程中出现了裂缝,使结构的耐久性降低,严重影响了桥梁的正常使用。
2裂缝的类型
预应力连续箱梁的裂缝类型主要有:边跨斜裂缝,边跨水平裂缝,中跨斜裂缝,中跨水平裂缝,边跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生,中跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生,底板、顶板纵向裂缝,底板、顶板横向裂缝、箱梁横隔板的放射性裂缝,预应力锚固部位齿板附近裂缝。
根据裂缝产生部位的不同我们可分为翼缘板横向裂缝和腹板斜裂缝两种:
(1)翼缘板横向裂缝一般发生在箱梁受纵向弯矩较大处的受拉翼缘板处,横向裂缝一般均发生在跨中底板翼缘。
对于连续箱梁,横向裂缝还发生在支座负弯矩处的顶板翼缘,并且大部分出现在距支点1/3跨径范围以内,越靠近支点裂缝越严重。
(2)腹板斜裂缝一般发生在支点至1/4跨之间。
对于预应力和非预应力箱梁,在施工阶段以及在运营阶段,腹板经常出现斜裂缝,斜裂缝同样有多种因素引起:有设计计算、设计构造配筋、施工工艺、气候条件、日常维护、荷载工况等。
3 裂缝产生的原因
通过对大量施工记录资料及裂缝分布等情况分析,认为裂缝产生的主要原因是支架未按设计要求进行预压及混凝土自身的收缩过
大等问题。
3.1支架预压
设计图纸一般要求箱梁采用满堂支架分段(全桥分三段)现浇施工,在箱梁混凝土浇注前支架采用全段预压,预压重量为箱梁120 % 自重。
实际施工中,施工单位为缩短工期,未按设计图纸要求对支架采取全区段预压,仅只对部分箱体范围的支架进行预压,而对其他梁段只采用了沉降量类比法设置支架和模板,就进行浇注箱梁混凝土。
由于在浇注箱梁混凝土前未对支架进行预压,浇注混凝土过程中支架随着浇注混凝土重量的加大发生不均匀下沉,造成箱梁在未张拉预应力钢束前,在结构自重作用下梁体开裂。
3.2 混凝土浇注工艺问题
箱梁截面大,混凝土体积较大,且与箱体组成封闭式多室结构,
浇注混凝土时,由于混凝土收缩变形受到周边的约束,因而容易产生收缩裂缝。
另外,箱梁浇注时间持续过长并遭受日光照晒,也易产生温度裂缝。
3.3 混凝土配合比问题
施工规范要求c50 混凝土配合比的水泥用量不宜超过500 kg/m3 ,而实际箱梁采用的混凝土配合比的水泥用量为过分大于500 kg /m3 ,即水泥用量偏大。
4 裂缝处理的加固方法及工艺
4 .1修补裂缝的方法
修补裂缝的方法很多,归纳起来主要有开槽法、低压注浆法、表面覆盖法三大类:
a)开槽法适用于裂缝宽度大于0.5mm的混凝土裂缝修补。
材料的配合比为:环氧树脂:聚硫橡胶:水泥:砂=10:3:12.5:28:;
b)低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm~0.5mm的混凝土裂缝修补。
修补工序如下:裂缝清理一试漏一配制注浆液一压力注浆一二次注浆一清理表面;
c)表面覆盖法修补裂缝适用于微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)。
在其表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。
4.2裂缝处理的工艺
4.2.1裂缝的检查及标注具体操作如下:
a)对于裂缝宽度0.2mm的。
采用灌注混凝土裂缝修补胶液封闭裂
缝法。
即将裂缝修补胶液压注入结构物内部裂缝中去,以达到封闭裂缝,恢复并提高结构强度、耐久性和抗渗性。
4.2.2 钻孔
在裂缝表面进行骑缝钻孔,以此作为灌浆导向孔,沿裂缝走向钻孔。
孔深5cm,孔径8mm,孔距35cm。
凡裂缝交叉处应在交叉地方钻孔。
在钻孔过程中严禁伤及波纹管。
4.2.3清孔及裂缝表面处理
所有孔眼必须使用高压空气吹洗干净,使其不被灰渣阻塞,之后沿裂缝自上而下将两边3cm~4cm范围内的灰尘、浮浆用小锤、手铲、钢刷、砂纸、毛刷依次处理干净。
将构件表面整平,凿除突出部分。
然后用丙酮擦洗,清除裂缝周同的油污,清洗时应注意不要将裂缝堵塞。
4.2.4 粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭
(1)粘贴灌浆嘴灌浆嘴底盘的铁锈必须除净,并用丙酮擦洗干净,然后将专用胶泥均匀地抹在底盘周围。
厚度为lmm~2mm。
与孔眼对准粘贴在裂缝上。
灌浆嘴的间距根据缝长及裂缝的宽度来定。
以3.5cm~4.0cm为宜,一般宽缝可稀,窄缝宜密。
每一道裂缝至少须各有一个进浆孔的排气孔。
注意灌浆孔跟必须对中,以保证导流畅通,灌浆嘴应粘贴牢靠,四周抹成鱼脊状进行封闭。
(2)裂缝表面封闭
为使混凝土缝隙完全充满浆液。
并保持压力,同时又保证浆液不大量外渗。
必须对已处理过的裂缝表面(除孔眼及灌浆嘴外)用聚合
物水泥砂浆浆液沿裂缝走向从上至下均匀涂刷两遍进行封闭(宽度为6cm~8cm),并在上面分段紧密贴上一层玻璃丝布(宽度为5cm~7cm)形成封闭带。
(3)压气实验
封闭带硬化后,需进行压气实验,以检查封闭带是否封严。
压缩气体通过灌浆嘴,气压控制在0.2mpa~0.4mpa,此时,在封闭带上及灌浆嘴周围可涂上肥皂水,如发现通气后封闭带上有泡沫出现,说明该部位漏气,对漏气部位可再次封闭。
对于竖向缝可从下向上。
对于水平向缝可由低端向高端进行试气。
(4)灌浆操作
灌浆操作方法如下:
a)灌注裂缝采用空气泵压注法,压浆罐与灌浆嘴用聚氯乙烯高压透明管相连接.连接要严密,不能漏气;
b)在灌浆过程中应注意控制压力,对于裂缝宽度较大的,如果进浆通畅时,压力宜控制在0.2mpa;如果裂缝进浆不畅,可把泵压控制在0.4mpa:
c)灌注的顺序为:对于水平裂缝宜由低端逐渐压向高端;对于竖向腹板裂缝,由下向上逐渐压注;从一端开始压浆后,待另一端的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后喷出的浆液与压入的浆液浓度相同时.可停止压浆。
在保持压力的情况下封堵灌浆嘴。
5 工程应用
某大桥桥梁全长500m。
桥跨结构为预应力后张法箱梁,5跨为1
联.共100m。
施工时采用两次浇筑,即箱梁底板和腹板为第一次.箱梁顶板和翼缘板为第二次。
用此种浇筑方法,在弯矩为零、剪力最大处,箱梁顶板出现裂缝。
经分析为受力裂缝,采用开槽填补法处理了裂缝。
后来改为三次浇筑,将箱梁顶板分为两次浇筑,在墩顶处1/5跨范围内做顶板第二次浇筑,从而避免了裂缝。
在该桥梁施工中产生裂缝的原因是多方面的,一是混凝土材料中没有掺加高效缓凝剂;二是浇筑顺序的影响:三是浇筑速度直接影响裂缝的产生。
6 结论
裂缝是预应力箱梁的重大质量问题,引起裂缝的原因很多,也很复杂。
工程施工中,只要认真分析每一个可能导致裂缝的因素,并采取相应的预防措施,预应力箱梁的施工裂缝就可以得到有效的控制。
参考文献:
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