橋梁混凝土裂縫施工技術(shù)探討

摘要:本文從施工角度探討了防止箱梁橋出現(xiàn)裂縫的施工技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞:箱梁橋裂縫

中圖分類號(hào):U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)03(a)-0080-01

隨著預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁式橋，特別是大跨度連續(xù)梁式橋的大量修建，最突出的問(wèn)題是混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂。裂縫主要表現(xiàn)為縱向裂縫、彎曲裂縫、彎曲剪應(yīng)力裂縫和主拉應(yīng)力裂縫，具體表現(xiàn)為預(yù)應(yīng)力筋沒(méi)有“覆蓋”而截面又未經(jīng)校驗(yàn)處的裂縫、支撐處箱梁隔板和腹板中的裂縫。溫度收縮裂縫以及強(qiáng)大預(yù)加力在結(jié)構(gòu)中引起的裂縫等。超出設(shè)計(jì)許可的結(jié)構(gòu)裂縫對(duì)箱梁橋的耐久性和營(yíng)運(yùn)的安全性構(gòu)成了很大的威脅，同時(shí)，由于箱梁橋結(jié)構(gòu)裂縫的存在具有一定的普遍性，使得工程界對(duì)箱梁橋的應(yīng)用開(kāi)始產(chǎn)生不安，甚至懷疑，因而影響了其在工程建設(shè)中的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。本文從施工角度探討了防止箱梁橋出現(xiàn)裂縫的施工技術(shù)措施。

1 一般規(guī)定

1.1 鋼筋

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所采用的鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋等的質(zhì)量，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)分批驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)，除應(yīng)對(duì)其質(zhì)量證明書、包裝。標(biāo)志和規(guī)格等進(jìn)行檢查外，尚須按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.2 水泥

選用水泥時(shí)，應(yīng)注意其特性對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性和使用條件是否有不利影響，應(yīng)以能使所配制混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求、收縮小和節(jié)約水泥為原則。水泥進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)按其品種、強(qiáng)度、證明文件以及出廠時(shí)間等情況分批進(jìn)行檢查驗(yàn)收。應(yīng)盡可能采用水泥罐或散裝水泥倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)水泥。

1.3 集料

細(xì)集料應(yīng)采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈、粒徑小于5mm的河砂或山砂，以及硬質(zhì)巖石加工的機(jī)制砂，不宜采用海砂。粗集料應(yīng)采用堅(jiān)硬的卵石或碎石，應(yīng)按產(chǎn)地、類別、加工方法和規(guī)格等不同情況分批進(jìn)行檢驗(yàn)，機(jī)械集中生產(chǎn)時(shí)，每批不宜超過(guò)400m3。粗集料最大粒徑不應(yīng)超過(guò)最小邊尺寸的1/4和鋼筋最小凈距的3/4。

1.4 拌和用水

水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)或油脂、糖類及游離酸類等。不得用海水拌制混凝土。

1.5 外加劑

所用外加劑必須經(jīng)過(guò)有關(guān)部門檢驗(yàn)并附有檢驗(yàn)合格證明材料，使用時(shí)應(yīng)符合產(chǎn)品說(shuō)明及GB8076關(guān)于混凝土配合比、拌制、澆筑等各項(xiàng)規(guī)定以及外加劑標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定。

1.6 混凝土質(zhì)量

首先，要定期測(cè)定砂、石料含水量，嚴(yán)格控制水灰比和集料級(jí)配及砂、石的雜質(zhì)含量和含泥量。其次，混凝土施工工藝必須按規(guī)范執(zhí)行。

2 底座、模板和管道等要求

2.1 底座

認(rèn)真處理地基，消除不均勻沉降。處理地基時(shí)，應(yīng)視地基土壤的性質(zhì)及地下水位的情況，分別采取不同措施，如換土、打土(砂)樁、重錘夯實(shí)等措施，使地基土壤的壓實(shí)度達(dá)到90%以上。搞好預(yù)制場(chǎng)地的排水設(shè)施，特別是底座周圍不允許有積水。底座周圍地面采用混凝土硬化，場(chǎng)地做成1%～2%的雙向橫坡，便于迅速排掉雨水和養(yǎng)生水等地表水，避免其浸泡底座，進(jìn)而引起底座的不均勻沉降。底座設(shè)置應(yīng)牢固可靠，整體性強(qiáng)，以免多次周轉(zhuǎn)使用而遭破壞。

2.2 模板

模板應(yīng)具有一定的強(qiáng)度、剛度、溫度性，能可靠地承受施工中可能產(chǎn)生的荷載組合，保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形狀、尺寸和模板各部件之間相互位置的準(zhǔn)確。模板板面光滑平整，接縫嚴(yán)密，確?；炷猎谑┕ぶ胁怀霈F(xiàn)漏漿問(wèn)題。施工操作方便安全，安裝、拆除容易。

2.3 管道

在后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，力筋的孔道宜由澆筑在混凝土中的剛性或半剛性管道構(gòu)成;對(duì)一般工程，也可采取鋼管抽芯、膠管抽芯及金屬伸縮套管抽芯等方法進(jìn)行預(yù)留。管道應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以使其在混凝土的重量作用下能保持原有的形狀，且能按要求傳遞粘結(jié)應(yīng)力。

3 特殊季節(jié)施工

3.1 熱期混凝土施工

拌合水使用冷卻裝置，對(duì)水管及水箱加遮陰和隔熱設(shè)施。水泥、砂、石料應(yīng)遮陰防曬，可在砂石堆上噴水降溫?？蓳郊訙p水劑以及減少水泥用量和提高混凝土的早期強(qiáng)度。拌合站應(yīng)盡可能遮陰，盡量縮短拌合時(shí)間。經(jīng)常測(cè)混凝土的坍落度，以調(diào)整混凝土的配合比，滿足施工所必需的坍落度?；炷恋臐仓囟葢?yīng)控制在32℃以下，宜選在一天溫度較低的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。應(yīng)加快混凝土的修正速度，修整時(shí)可用噴霧器灑少量水，防止表面裂紋，但不準(zhǔn)直接往混凝土表面灑水。

3.2 冬期混凝土施工

應(yīng)預(yù)先做好冬期施工組織計(jì)劃及準(zhǔn)備工作，對(duì)各項(xiàng)設(shè)施和材料應(yīng)提前采取防雪、防凍等措施;對(duì)鋼筋的冷拉和張拉，還應(yīng)制定專門的施工工藝及安全措施。用硅酸鹽水泥配制的混凝土，在抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%前，用礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，在抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%前，不得受凍。張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的溫度不宜低于-15℃，預(yù)應(yīng)力混凝土不得摻用引氣劑、引氣型減水劑及氯鹽防凍劑?？椎缐簼{應(yīng)在正溫下進(jìn)行。

3.3 雨期施工

準(zhǔn)備雨期施工的防洪材料、機(jī)具和必要的遮雨設(shè)施。工程材料特別是水泥、鋼筋應(yīng)防水、防潮;雨期施工的工作面不宜過(guò)大，應(yīng)逐段、逐片分期施工;對(duì)受洪水危害的工程應(yīng)停止施工;雨后模板及鋼筋上的淤泥、雜物，在澆筑混凝土前應(yīng)清除干凈。

4 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的保護(hù)層厚度及施工保證

預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，一般不應(yīng)小于預(yù)應(yīng)力鋼筋保護(hù)層最小厚度與保護(hù)層厚度施工負(fù)允差之和。對(duì)于具有防腐連續(xù)密封護(hù)套的預(yù)應(yīng)力鋼筋，保護(hù)層厚度為護(hù)套或孔道管外緣至混凝土表面的距離，保護(hù)層最小厚度可取與普通鋼筋的相同，但不應(yīng)小于護(hù)套與孔道管直徑的1/2。

為保證鋼筋保護(hù)層厚度尺寸及鋼筋定位的準(zhǔn)確性，宜采用工程塑料制作的保護(hù)層定位夾或定型生產(chǎn)的纖維砂漿塊。當(dāng)使用一般的細(xì)石混凝土墊塊定位保護(hù)層的厚度時(shí)，墊塊的尺寸和形狀必須滿足保護(hù)層厚度和定位的允差要求，墊塊的強(qiáng)度應(yīng)高于構(gòu)件本體混凝土，水膠比不大于0.4。構(gòu)件側(cè)面和底面的墊塊應(yīng)至少4個(gè)/m2，綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護(hù)層內(nèi)。

5 張拉工藝

正確的預(yù)應(yīng)力束張拉次序?qū)τ诖_保張拉質(zhì)量和防治箱梁橋裂縫都有十分重要的意義。比如:在張拉底板縱向預(yù)應(yīng)力束前，應(yīng)先張拉頂板預(yù)應(yīng)力束，使箱梁橋體處于一定的壓應(yīng)力儲(chǔ)備狀態(tài)，避免腹板錨頭集中處出現(xiàn)錨后拉力區(qū)。為了盡量減小預(yù)應(yīng)力的損失，可采用豎向預(yù)應(yīng)力筋兩次張拉的方法。即在第一次張拉完成以后間隔一段時(shí)間，進(jìn)行第二次張拉，彌補(bǔ)由于操作和設(shè)備等原因造成的預(yù)應(yīng)力損失。另外，豎向預(yù)應(yīng)力相對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力噸位太小，為了避免由于縱向預(yù)應(yīng)力的作用，在腹板與底板、頂板相交位置產(chǎn)生前期水平裂縫，要求在縱向預(yù)應(yīng)力張拉前進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力張拉，并且兩腹板對(duì)稱張拉，以保證張拉質(zhì)量。

及時(shí)有效管道壓漿。豎向預(yù)應(yīng)力筋壓漿存在的質(zhì)量問(wèn)題主要有:壓漿不通，壓漿不飽滿，壓漿很難起到粘結(jié)、握裹作用。為了解決上述問(wèn)題，可以采用組合錨墊板裝置。將錨墊板、波紋管、壓漿管固定裝置成整體，采用高牌號(hào)孕育鑄鐵，將52mm波紋管插入錨墊板內(nèi)，并用膠布包牢;將塑料管插入壓漿孔，也用膠布包牢。這樣保證壓漿管、波紋管與錨墊板連接牢固，使壓漿暢通。水泥漿的拌制應(yīng)控制在水灰比0.4以內(nèi)，并加入增塑劑，微膨脹劑，用高速拌漿機(jī)，來(lái)提高水泥漿的質(zhì)量。壓漿需在預(yù)應(yīng)力張拉24h內(nèi)進(jìn)行，因?yàn)橥ｎD時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易出現(xiàn)夾片滑移預(yù)應(yīng)力束滑絲而引起有效預(yù)應(yīng)力的損失。