論預(yù)應(yīng)力箱梁梁體裂縫成因分析及防護(hù)措施

謝金龍

【摘 要】橋梁道路建設(shè)為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了基礎(chǔ)，橋梁道路工程務(wù)必要重視裂縫問題，積極采取防護(hù)措施。基于此，本文以廣東某橋梁工程為案例，對(duì)橋梁工程中預(yù)應(yīng)力箱梁出現(xiàn)梁體裂縫的成因展開分析，其次提出了對(duì)梁體裂縫問題的防護(hù)措施。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力箱梁;梁體裂縫;成因分析;防護(hù)措施

中圖分類號(hào)： U445.57文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）14-0157-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.14.076

Cause Analysis and Protective Measures of Cracks in Prestressed Box Girder Beams

XIE Jin-long

（Guangzhou Highway Engineering Company， Guangzhou Guangdong 510000， China）

【Abstract】Bridge road construction provides a foundation for Chinas economic development. Bridge road engineering must pay attention to cracks and actively take protective measures. Based on this， this paper takes a bridge project in Guangdong as an example to analyze the causes of beam cracks in prestressed box girder in bridge engineering， and secondly proposes protective measures for beam crack problems.

【Key words】Prestressed box girder; Beam crack; Cause analysis; Protective measures

0 引言

在我國交通中，橋梁工程是十分重要的構(gòu)成部分，在社會(huì)運(yùn)行中承擔(dān)著重要的角色。為了延長橋梁工程的使用壽命，在預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)逐漸進(jìn)步的同時(shí)，也要做好梁體裂縫問題的預(yù)防和保護(hù)，加強(qiáng)箱梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因此，需要對(duì)梁體裂縫問題成因展開分析，通過分析成因采取有針對(duì)性的防護(hù)措施，延長橋梁使用壽命。

1 工程概述

我國橋梁工程中，常使用預(yù)應(yīng)力箱梁施工，這種施工方法是結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成空心狀，結(jié)構(gòu)兩側(cè)和上部是翼緣，和箱子的結(jié)構(gòu)較為相近，因此稱作箱梁。本文以廣東某匝道橋?yàn)榘咐M(jìn)行研究，該橋梁長度可達(dá)432m，橋梁結(jié)構(gòu)屬于中跨度類型的橋梁結(jié)構(gòu)，最大橋面寬度達(dá)到19.87m，該橋橋跨組合為：7×25+2×20+18+25+18+6×25。該橋梁的上部結(jié)構(gòu)使用的是裝配式預(yù)應(yīng)力，先簡支后連續(xù)箱梁，橋梁下部結(jié)構(gòu)大部分使用雙柱墩形式的樁基礎(chǔ)[1]。根據(jù)施工的要求，該橋梁使用后張預(yù)應(yīng)力的技術(shù)手段，在箱梁梁體開始出現(xiàn)裂縫。本文就裂縫成因展開分析，并提出了對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施，以期可以對(duì)裂縫進(jìn)行完善，提高橋梁質(zhì)量，延長橋梁使用壽命。

2 預(yù)應(yīng)力箱梁梁體裂縫的成因探究

2.1 施工工藝選擇不當(dāng)

對(duì)于箱梁施工而言，最重要的施工部分就是混凝土部分，橋梁混凝土施工需要使用高品質(zhì)水泥。但是事實(shí)上很多橋梁工程施工并沒有使用高品質(zhì)的施工材料，在拌制混凝土的時(shí)候，由于拌合時(shí)間過于長，水灰比不合理，超出了0.35～0.45的范圍，混凝土用量沒有達(dá)到360kg/m3，這樣將會(huì)造成混凝土施工的材料不夠均勻，容易造成裂縫問題的出現(xiàn)。在混凝土施工期間，澆筑環(huán)節(jié)和振搗環(huán)節(jié)出現(xiàn)密實(shí)度不夠的情況，會(huì)造成箱梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量受損。工程使用的鋼筋如果沒有滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如需要超過12mm的鋼筋要選擇HRB335型號(hào)的鋼筋，如果需要小于12mm的鋼筋則要選擇PB235型號(hào)。在澆筑過程中，出現(xiàn)過量澆搗也會(huì)導(dǎo)致集料離析，細(xì)料集中在梁模板位置，混凝土穩(wěn)定性將會(huì)受到影響。在對(duì)混凝土展開養(yǎng)護(hù)的過程中，如果沒有采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)手段，混凝土質(zhì)量也將受到危害。

2.2 材料質(zhì)量問題導(dǎo)致裂縫問題

箱梁施工過程中，施工人員使用高強(qiáng)度混凝土施工，水泥標(biāo)號(hào)用量更多，水凝開始逐漸凝結(jié)，出現(xiàn)水化放熱情況，混凝土最高溫度逐漸升高。在溫度變化過程中，橋梁結(jié)構(gòu)也將受到干擾，產(chǎn)生溫度收縮裂縫。混凝土配比不夠科學(xué)，粗細(xì)料質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，箱梁也會(huì)出現(xiàn)裂縫。此外，箱梁鋼筋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)銹蝕，裂紋也會(huì)產(chǎn)生。在混凝土質(zhì)量強(qiáng)度為達(dá)到40MPa時(shí)，實(shí)施箱梁吊裝，將會(huì)由于保護(hù)層不足，使得鋼筋中水和氧氣出現(xiàn)氧化反應(yīng)，銹蝕物質(zhì)會(huì)對(duì)混凝土施加膨脹預(yù)應(yīng)力，混凝土模板開始出現(xiàn)裂紋。在施工中，吊裝預(yù)制箱板要滿足下表所示重量要求。

2.3 其他因素

除了上述原因之外，不科學(xué)的設(shè)計(jì)、計(jì)算誤差、維護(hù)工作也將造成裂縫問題的出現(xiàn)。箱梁預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)變化會(huì)造成橋梁結(jié)構(gòu)松弛，工程進(jìn)行到施工后期，承載壓力逐漸增大，造成十分嚴(yán)重的預(yù)應(yīng)力梁體裂縫。技術(shù)人員在安裝預(yù)制箱結(jié)構(gòu)時(shí)，要臨時(shí)建立支座，使用沙箱的方法，利用硫磺砂漿制作成30cm寬的支座。要想避免裂縫問題的出現(xiàn)，要優(yōu)先制作主梁，在混凝土強(qiáng)度、彈性模量同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)水平時(shí)，要將彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束拉正，加注水泥漿，同時(shí)將箱梁通氣孔清理干凈[2]。在進(jìn)行水泥漿澆筑的時(shí)候，要把溫差控制到5℃之內(nèi)。

3 預(yù)應(yīng)力箱梁橋梁體裂縫的防護(hù)措施

3.1 和施工各方協(xié)商施工工藝的選擇

在制定施工方案時(shí)，需要施工各方共同商議施工工藝，在拌制混凝土?xí)r，從實(shí)際情況出發(fā)，加強(qiáng)混凝土集料的控制。施工人員必須要重視水灰比的控制，要將水灰比控制在0.5范圍之內(nèi)，在材料之中增加1/5減水劑和塑化劑，保證混凝土在2分鐘之內(nèi)拌和，讓混凝土達(dá)到均勻、穩(wěn)定狀態(tài)。澆筑混凝土要盡量避開高溫時(shí)間段，將最佳溫度控制在15℃～20℃的范圍之內(nèi)，使用插入振動(dòng)器方式進(jìn)行振搗處理。在施工后期需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，工程監(jiān)理要發(fā)揮出監(jiān)督作用。通過質(zhì)量監(jiān)管，提高施工標(biāo)準(zhǔn)，不僅有效提高建筑材料自身性能，讓建筑中結(jié)構(gòu)控制應(yīng)力可以達(dá)到σcon=0.73fpk=1357.8MPa的水平。添加活性劑和外加劑可以減少水泥用量，讓骨料級(jí)配更加完善。同時(shí)混凝土水化熱溫度可以得到控制，施工澆筑現(xiàn)場(chǎng)則要利用分層方式展開澆筑，選擇標(biāo)準(zhǔn)化鋼構(gòu)架作為澆筑支架。在驗(yàn)收環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)隱蔽性施工環(huán)節(jié)的驗(yàn)收，對(duì)預(yù)應(yīng)力箱體中的預(yù)制梁板展開質(zhì)量檢驗(yàn)，嚴(yán)格執(zhí)行國家的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。