箱梁腹板裂缝原因分析及对策
箱梁裂缝处理方案

箱梁是一种常见的结构构件,在建筑和桥梁工程中广泛应用。
然而,由于外界环境和结构自身的变化,箱梁裂缝问题逐渐显露出来。
裂缝的出现不仅影响了结构的美观度,还可能影响到结构的强度和安全性。
因此,及时处理箱梁裂缝问题,具有重要意义。
本文将介绍一些常用的箱梁裂缝处理方案。
1. 箱梁裂缝的成因分析在进行箱梁裂缝处理之前,首先需要进行裂缝的成因分析,以便更好地选择合适的处理方案。
箱梁裂缝的成因主要包括以下几点:1.1 温度变化引起的裂缝:箱梁在受到温度变化时,由于不同部位的热胀冷缩不一致,易产生应力集中而引起裂缝。
1.2 混凝土收缩引起的裂缝:在混凝土初凝和固化过程中,由于混凝土水分的蒸发和反应产物形成,会引起体积收缩,导致箱梁出现裂缝。
1.3 结构荷载引起的裂缝:结构荷载的作用下,箱梁可能会超过其承载能力而产生裂缝。
1.4 设计和施工缺陷引起的裂缝:一些设计或施工缺陷,如钢筋布置不当、混凝土配合比不合理等,会导致箱梁出现裂缝。
2. 箱梁裂缝处理方案针对不同的箱梁裂缝成因,可以采用不同的处理方案。
2.1 温度变化引起的裂缝处理针对温度变化引起的裂缝问题,可以采取以下处理方案:2.1.1 温度控制与调节:合理控制箱梁的温度变化范围,采用保温材料和隔离层等措施,减少温度差异,降低温度引起的应力集中。
2.1.2 加强连接节点:对于温度变化较大的箱梁,可以在连接节点处加强设计,采用柔性连接方式,以减少裂缝的发生。
2.1.3 应力释放措施:通过设置伸缩缝、裂缝控制带等措施,使得箱梁在温度变化时能够有一定的应力释放和变形空间,从而减少裂缝的出现。
2.2 混凝土收缩引起的裂缝处理对于混凝土收缩引起的裂缝问题,可以考虑以下处理方案:2.2.1 控制混凝土配合比:在设计和施工过程中,合理控制混凝土配合比,选择合适的水灰比和掺合料,以减少混凝土收缩现象。
2.2.2 加强混凝土养护:对于已施工的箱梁,加强混凝土的养护工作,保持适当的湿度,减少混凝土水分的蒸发,降低收缩裂缝的产生。
预应力混凝土箱梁腹板裂缝产生的原因及预防

预应力混凝土箱梁腹板裂缝产生的原因及预防摘要:预应力混凝土箱梁桥因其具有较大的抗弯抗扭刚度、较好的整体性和连续性而被广泛采用,但许多预应力混凝土箱梁桥腹板在施工或使用阶段普遍出现了各种不同性质的裂缝。
腹板裂缝不仅会削弱桥梁结构的强度和刚度,还会加速钢筋的锈蚀,对结构的耐久性、承载力都构成很大的威胁。
预应力混凝土箱桥腹板裂缝问题已越来越引起人们的关注。
关键词:预应力混凝土;箱梁;桥腹板裂缝1 裂缝成因分析1.1预应力混凝土箱梁桥腹板裂缝的内部成因(1)由于设计不合理而产生的裂缝有些设计者过于追求桥梁的美观及跨径,忽视对箱梁细部构造的考虑,使得箱梁截面日趋纤薄,横隔板日渐减少,底板腹板偏薄,齿板局部承压面积不足。
有些项目的设计过多的进行了结构优化,造成腹板厚度过薄,预应力筋和钢筋布置缺乏合理的保护层和间距数量的要求。
施工制造的误差,造成箱梁两侧腹板厚度不均匀,这必使较薄一侧的腹板首先开裂;不可避免的偏载及两侧腹板混凝土内部不均匀缺陷等因素所造成的两侧腹板受力不均匀。
箱梁两侧腹板设计时是将两侧腹板假定均厚然后简化成工形来设计和计算抗裂性的,箱梁两侧腹板厚薄不均会导致受力不均,也会产生裂缝。
(2)薄厚构件的链接把一薄一厚的混凝土部件相连接是一件很危险的事,这是因为和厚部件相比较,薄部件比较容易受到温度以及混凝土收缩的影响,这样薄部件就比较容易发生开裂,那么,对具有薄腹板的箱梁来说,薄底板就会产生十分严重的横向裂缝。
另外,较大的厚度差别会引起箱梁中比较大的约束力,这样就会导致腹板中水平裂缝的产生。
(3)水泥的水热化作用混泥土在进行搅拌、运输、凝结以及硬化时,这一过程水泥和水发生化学反应而释放出大量的热,之后温度又要下降,在这中间总共产生了两次升温与降温的过程。
内部温度升高,但是板面温度由于外界气候因素而下降,升温时混凝土的内部体积发生膨胀产生压应力,降温又使混凝土的表面进行收缩产生拉应力,一旦混凝土的拉应力和压应力超过了混凝土的抗拉和抗压极限强度,梁板的表面就会产生裂缝。
现浇箱梁产生裂缝的原因分析及解决措施

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。
箱梁梁板贯通裂原因

箱梁梁板贯通裂原因箱梁梁板贯通裂的原因主要有以下几点:1. 施工缝处理不当:在施工缝处理时,如果未能按照施工要求进行处理,如未清除干净碎渣、未湿润处理、未铺设水泥砂浆等,都可能导致施工缝处成为薄弱环节,进而在箱梁梁板中形成贯通裂缝。
2. 腹板钢筋保护层偏小:如果腹板钢筋的保护层偏小,可能导致钢筋裸露,进而使箱梁梁板在腹板位置形成贯通裂缝。
3. 温差应力影响:由于箱梁梁板在浇筑完成后,其内部与外部的温度存在差异,导致箱梁梁板在温差应力的作用下产生裂缝。
此外,在箱梁梁板拆模后,如果未及时覆盖养护,梁板表面受到阳光直射,导致内外温差过大,从而产生裂缝。
4. 预应力张拉不当:在预应力张拉过程中,如果张拉操作不当,如张拉顺序错误、张拉值过大或过小等,都可能导致箱梁梁板产生裂缝。
5. 箱梁梁板自身收缩:在箱梁梁板浇筑完成后,由于水泥水化热等因素的影响,梁板会产生收缩变形,进而产生裂缝。
针对以上原因,可以采取以下措施来预防箱梁梁板贯通裂的发生:1. 加强施工缝处理:在施工缝处理时,应严格按照施工要求进行处理,确保碎渣清除干净、施工缝湿润、铺设水泥砂浆等。
2. 控制腹板钢筋保护层厚度:在施工过程中,应严格控制腹板钢筋的保护层厚度,避免钢筋裸露。
3. 控制温差应力:在箱梁梁板浇筑完成后,应及时覆盖养护,避免阳光直射,减少内外温差。
同时,在拆模后也应加强养护,控制温差应力的影响。
4. 合理进行预应力张拉:在预应力张拉过程中,应严格按照张拉要求进行操作,确保张拉顺序正确、张拉值合理。
5. 加强梁板自身收缩控制:在箱梁梁板浇筑完成后,应采取有效措施控制梁板的收缩变形,如加强养护、控制水泥用量等。
以上信息仅供参考,如果仍有疑问,建议咨询专业的桥梁工程师或查阅相关的技术资料。
预应力砼现浇箱梁腹板裂缝的成因与应对

预应力砼现浇箱梁腹板裂缝的成因与应对范本一:一、引言本文将对预应力混凝土现浇箱梁腹板裂缝的成因及应对措施进行详细阐述,以工程师和技术人员更好地解决该问题。
二、成因分析2.1 施工原因2.1.1 施工操作不当导致应力集中2.1.2 混凝土浇筑过程中温度控制不当2.2 材料原因2.2.1 混凝土配合比设计不当2.2.2 预应力钢束质量不良2.2.3 钢筋与混凝土界面结合不牢固2.3 设计原因2.3.1 箱梁截面设计不合理2.3.2 预应力设计参数选择不当三、应对措施3.1 施工过程控制3.1.1 加强施工人员培训,提高操作技能3.1.2 严格控制混凝土浇筑温度3.2 材料选择和质量控制3.2.1 优化混凝土配合比设计3.2.2 加强对预应力钢束质量的监控3.2.3 加强钢筋与混凝土界面的粘结处理3.3 设计优化3.3.1 合理优化箱梁截面设计3.3.2 精确选择预应力设计参数四、附件本文档涉及附件请查看附件文件。
五、法律名词及注释5.1 预应力混凝土:通过预先施加预应力力矩来改善混凝土结构的抗弯能力和抗震能力的一种建筑材料。
5.2 箱梁:一种类似长方体的横断面结构,常用于桥梁和建筑物的支撑结构。
5.3 腹板:箱梁的纵向墙壁,在箱梁结构中起到提供抗弯刚度的作用。
范本二:一、导言本文将详细讨论预应力混凝土现浇箱梁腹板裂缝的原因以及相应的应对措施,以便工程师和技术人员能够更有效地解决这一问题。
二、成因分析2.1 施工原因2.1.1 施工操作不当导致应力集中2.1.2 混凝土浇筑温度控制不恰当2.2 材料原因2.2.1 混凝土配合比设计不合理2.2.2 预应力钢束质量不良2.2.3 钢筋与混凝土界面结合不牢固2.3 设计原因2.3.1 箱梁截面设计不合理2.3.2 预应力设计参数选择不当三、应对措施3.1 施工过程控制3.1.1 加强施工人员培训,提高操作技能3.1.2 严格控制混凝土浇筑温度3.2 材料选择和质量控制3.2.1 优化混凝土配合比设计3.2.2 加强预应力钢束质量监控3.2.3 改善钢筋与混凝土界面粘结3.3 设计优化3.3.1 合理优化箱梁截面设计3.3.2 精确选择预应力设计参数四、附件请参阅附件文件以获取本文档涉及的详细信息。
现浇箱梁腹板裂缝原因分析及对策

箱梁腹板斜向裂缝成因分析及后续采取控制措施一、桥梁简介我部***大桥和***大桥两座大桥主桥结构分别为(58+2*95+58) m和(71+2*125+71) m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,主墩为7#、8#、9#墩,分左右双幅,单幅箱梁采用单箱单室截面,纵、横、竖三向预应力体系,为全预应力构件。
桥宽28米,根部梁高分别为6.0米和7.5米,跨中及端部梁高分别2.5和3.0米,***大桥腹板厚度由95CM变化至55CM,腹板采用双排纵向预应力管道,沿腹板两侧布置,***大桥腹板厚度由80CM变化至50CM,采用单排预应力居中布设,该工程采用工地自伴混凝土,混凝土标号为C55,掺有硅粉,地泵泵送施工。
箱梁采取菱形挂篮悬臂浇筑施工,箱梁两个“T”同时对称悬臂浇筑。
二、裂缝形成我部在2017年11月底最先发现***大桥7#墩有各别梁段在拆除内模板时发现腹板内侧沿新老节段结合面开始左右对称出现沿纵向波纹管的向下的斜向纵向规则裂缝,长度1.0米左右,我部立刻停止了对该梁段的施工,项目部如开了专题会议分析原因并跟踪观测此裂缝4天,发现此裂缝稳定无发展,然后实施了纵向预应力张拉,张拉后裂缝长度亦无变化,竖向力张拉后裂缝宽度有所闭合减少,由此判断此裂缝为局部浅层裂纹并非结构性裂缝。
我部在后续的梁段施工中采取了加强措施:①、沿新旧砼结合面开始纵向波纹管二侧增设¢12竖向钢筋防裂,钢筋长度2.0米,间距10CM,(波纹管上下1.0米范围),布筋长度沿2.0米。
②、控制砼的水灰比和箱梁砼浇注质量。
③、加强砼的保温养生,。
在之后的箱梁施工过程中,***大桥的箱梁裂缝产生有所减少,但在之后的***大桥施工过程中裂缝也同样出现,经项目部及检测单位统计在2017年11月-2018年1月间所浇箱梁***大桥共有裂缝45条,***大桥共有18条,在所有出现裂缝的箱梁节段中裂缝均以在箱梁腹板左右侧对称沿纵向波纹管出现,少数出现沿大、小里程对称布置。
混凝土箱梁常见裂缝原因分析
混凝土箱梁常见裂缝原因分析混凝土箱梁常见裂缝原因分析混凝土箱梁因能同时抵抗较大的正、负弯矩,抗扭能力大,较好的整体性和连续性而被广泛采用。
多应用于连续梁和悬臂梁等体系的大跨径桥梁。
箱梁截面由顶板、底板、腹板等部分组成。
顶板和底板是结构承受正、负弯矩的主要部件,腹板主要承受截面剪应力和主拉应力。
随着运营时间的增长,混凝土箱梁出现了越来越多的病害,特别是裂缝的日渐增多,严重影响桥梁的安全使用。
以下就对混凝土箱梁常见裂缝及形成的原因进行分析和总结。
根据混凝土箱梁常见裂缝发生的位置,混凝土箱梁常见裂缝主要可以分为以下几种:一、腹板斜裂缝混凝土箱梁腹板斜裂缝常出现在边跨梁端附近区域、中跨梁在墩支座中心线与反弯点之间的区域,部分斜裂缝往往与底板的横向裂缝相连。
在中跨梁体上,腹板斜裂缝在跨间两边对称出现。
其产生主要有以下原因:1、箱梁截面高度和腹板厚度尺寸偏小,不能满足混凝土抗裂要求;2、在边跨梁端附近梁段,剪力较大,同时还存在弯距作用,剪应力与弯曲应力的共同作用;3、预应力混凝土箱梁底板中钢束锚固的齿板与顶板钢束锚固齿板之间在梁的水平方向错开不足;4、在预应力混凝土箱梁截面设置的竖向预应力筋,由于梁高较小,竖向预应力筋的长度不大,使得长度较短的高强精轧螺纹钢筋有效预应力较低,达不到设计要求的竖向预应力作用;5、在预应力钢束锚固的齿板后的箱梁底板上,由于非预应力钢筋数量不足或布置不合理,造成底板产生横向裂缝,并向腹板扩展产生腹板斜裂缝;6、箱梁纵向预应力钢束的波纹管走形,漏浆等施工问题,造成有效预应力达不到设计要求,导致产生混凝土裂缝。
二、腹板弯曲裂缝腹板弯曲裂缝一般出现在跨中、墩顶部位及箱梁节段的接缝内或接缝附近,由箱梁底边缘向上延伸的竖向弯曲裂缝,比较常见的是位于跨中附近。
往往还伴随着箱梁底板横向裂缝。
该种裂缝产生原因主要有三个方面:1、车辆等荷载作用的原因;2、施工原因造成箱梁纵向预应力不足或预应力损失过大的原因;3、墩(台)基础的不均匀沉降差过大的原因。
试谈箱梁腹板裂缝成因
试谈箱梁腹板裂缝成因箱梁腹板本身的抗拉应力储备不够导致其产生和发展了大量的斜裂缝,进而使桥梁的工作性能和承载能力受到了极大的影响。
混凝土产生的裂缝不仅导致结构的刚度显著下降还会导致结构的耐久性大不如前,这里将简单分析一下腹板裂缝相关情况。
1. 腹板裂缝分类箱梁腹板裂缝按照裂缝生成的位置以及开裂形态可分为以下几类:水平、竖向、斜向以及沿预应力方向的裂缝。
(1)水平裂缝一般箱梁腹板没有足够的厚度或者横隔板设计的数量较少的因素会导致对箱梁的扭转变形约束不当或者约束刚度不够,因此,就会产生箱梁腹板的水平裂缝,这种裂缝一般出现在采用悬臂施工法的连续梁桥以及连续刚构桥中施工至主跨L/4至L/2位置处。
(2)竖向裂缝竖向裂缝可分为两种,一种是非结构性裂缝,一般在箱梁悬臂浇筑过程中会产生这种裂缝,混凝土由于受到模板的摩擦约束作用导致收缩受到阻碍,在拆模前期,裂缝便会快速的开展,甚至产生宽度很小的通缝,预应力张拉完毕后一般可以愈合;同时在悬臂拼装过程中,节段间的拼装接缝处也会产生竖向裂缝,一般沿着顶、底板横向开裂。
第二种裂缝是结构性裂缝,当箱梁混凝土的温度变形受到限制或者箱梁一侧支座或伸缩缝出现问题,就会将箱梁的整个截面拉开,进而产生混凝土的拉裂裂缝;箱梁桥梁跨中腹板的竖向裂缝是最常见的结构性裂缝,一般是由于箱梁跨中产生下挠而导致箱梁下缘受拉,竖向裂缝从底板逐渐开展到腹板。
(3)斜向裂缝斜裂缝是腹板中出现的一种最常见的裂缝,是由于混凝土受到弯剪作用而产生的,腹板的抗剪能力由混凝土和钢筋共同提供,混凝土自身具有一定的抗剪能力,而纵向钢束与竖向钢束分别提供正应力,主梁开裂前的抗剪能力由三者共同承担。
主梁开裂后,抗剪承载力除上述三者外还包括混凝土与钢筋之间的机械咬合力以及粘结力、箍筋和弯起钢筋提供的抗剪承载力。
这种裂缝属于结构性裂缝,分布具有规律性,一般分布在主梁L/4处,且和主梁的轴线大约呈25-50度夹角。
(4)沿预应力束方向的裂缝这种裂缝是一种产生于腹板并且和顶板下弯预应力筋大致平行的斜向裂缝,比较少见,这种裂缝产生的原因主要是由于预应力钢束在施工过程中位置固定不当进而导致混凝土的保护层厚度不满足设计要求,从而致使混凝土壁剥落而产生裂缝。
现浇箱梁表面裂缝产生原因及预防处理方法
现浇箱梁表面裂缝产生原因及预防处理方法现浇箱梁表面裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对现浇箱梁施工中常见的表面裂缝问题进行了分析,并对具体情况提出了一些预防和处理措施。
标签:现浇箱梁;表面;裂缝;原因;预防;处理目前,在现浇箱梁施工中,梁体表面经常会出现裂缝,有的在砼浇注过程中就会出现,有的在砼浇注完一段时间后才会产生;虽然有些裂缝初期十分微小,但是随着时间的推移,在外力荷载和变形荷载作用下,发展会越来越宽越深,使顶板渗水、钢筋锈蚀,使梁体的承载能力下降,从而影响结构的耐久性甚至使用。
因此在现浇梁体施工中,必须对表面裂缝引起高度重视,采取必要的措施避免裂缝的产生,发现裂缝后及时处理,防止其继续发展。
现就梁体表面产生的裂缝,尝试分析产生的原因及预防和处理措施。
一、现浇箱梁表面产生裂缝的原因分析梁体表面裂缝,大多是走向不规则的微裂缝,裂缝大多呈网状、放射状、平行状等。
但也有规则的纵向横向较宽或较长的裂缝。
梁体裂缝大多分布在箱梁斜腹板与顶板和翼缘板交界的范围内。
这些裂缝的产生常见原因有下列几项:(一)混凝土的质量泵送梁体混凝土必须具有良好的和易性和坍落度,施工中为了保证混凝土的工作性往往会无形中加大水灰比,致使砼干缩性较大,砼表面会产生收缩裂缝。
其次,混凝土水化过程中释放大量的水化热,过高的砼水化热会在砼内外形成大的温度梯度,产生温度应力,一旦温度应力大于硬化初期砼的抗拉强度则会产生温度裂缝。
(二)施工环境外界温度过高,风速较快,致使混凝土表面失水过快,容易产生干缩裂纹。
另外,现浇预应力箱梁砼的标号较高,而且腹板较厚,砼施工时箱梁箱室内温度与外界温差过大,极易产生温度裂缝。
(三)施工工艺梁体砼浇注时,顶板、底板、腹板及翼缘板的浇注必须有一个合理的顺序,若浇注顺序不合理,很可能使梁体各部位的变形不一致,从而产生裂缝。
另外施工时对钢筋的扰动、振捣质量以及混凝土的养护等都对裂缝的产生有影响。
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施
预应力箱梁是一种应用预应力技术制作的梁体结构,具有结构强度高、刚度好、跨度大等优点,广泛应用于桥梁工程中。
在使用过程中,预应力箱梁出现裂缝是常见问题,需要对其成因进行分析并采取相应的防护措施。
预应力箱梁梁体裂缝的成因主要有以下几方面:
1. 施工工艺问题:预应力箱梁施工过程中,如预应力钢束张拉过程中的冻结、锚固不牢固等问题,都有可能导致梁体出现裂缝。
2. 动力荷载:桥梁在使用过程中,受到动态荷载的作用,如车辆行驶、风荷载等,这些荷载可能会导致梁体出现裂缝。
3. 温度变化:温度变化是导致预应力箱梁梁体裂缝的常见原因。
在夏季高温和冬季低温的情况下,梁体受到昼夜温差的影响,产生膨胀和收缩,从而引起裂缝。
1. 施工质量控制:要加强对预应力箱梁施工过程中各环节的质量控制,特别是预应力钢束张拉过程中的冻结和锚固质量,以确保施工质量符合规范要求,避免由此引起的裂缝问题。
2. 结构设计优化:在预应力箱梁的结构设计中,要充分考虑到梁体在受力和温度变化等情况下的变形情况,尽量减小梁体的应力和变形,以降低裂缝的产生风险。
3. 增强监测:对于已经建造完成的预应力箱梁,可以采用结构监测技术对其进行实时监测,及时发现裂缝的出现,并对裂缝进行修复和加固。
4. 使用维护:对于预应力箱梁,要加强定期的维护工作,及时清理梁体表面的杂物和水泥砂浆,以避免裂缝进一步扩大。
预应力箱梁梁体裂缝的成因主要涉及施工工艺问题、动力荷载和温度变化等因素,通过加强施工质量控制、结构设计优化、增强监测以及使用维护等手段,可以有效减少和防护预应力箱梁梁体裂缝的发生。
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箱梁腹板斜向裂缝成因分析及
后续采取控制措施
一、桥梁简介
我部***和***大桥两座大桥主桥结构分别为(58+2*95+58) m
和(71+2*125+71) m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,主墩为7#、8#、9#墩,分左右双幅,单幅箱梁采用单箱单室截面,纵、横、竖三向预应力体系,为全预应力构件。
桥宽28米,根部梁高分别为6.0米和7.5米,跨中及端部梁高分别2.5和3.0米,***大桥腹板厚度由95CM变化至55CM,腹板采用双排纵向预应力管道,沿腹板两侧布置,***腹板厚度由80CM变化至50CM,采用单排预应力管道居中布设,我部采用工地自拌混凝土,混凝土标号为C55,掺有硅粉,地泵泵送施工。
箱梁采取菱形挂篮悬臂浇筑施工,箱梁两个“T”同时对称悬臂浇筑。
二、裂缝形成
我部在2017年11月底最先发现***7#墩有各别梁段在拆除内模板时发现腹板内侧沿新老节段结合面开始左右对称出现沿纵向波纹管的向下的斜向纵向规则裂缝,长度1.0米左右,我部立刻停止了对该梁段的施工,项目部如开了专题会议分析原因并跟踪观测此裂缝4天,发现此裂缝稳定无发展,然后实施了纵向预应力张拉,张拉后裂缝长度亦无变化,竖向力张拉后裂缝宽度有所闭合减少,由此判断此裂缝为局部浅层裂纹并非结构性裂缝。
我部在后续的梁段施工中采取了加强措施:①、沿新旧砼结合面开始纵向波纹管二侧增设¢12竖向钢筋防裂,钢筋长度2.0米,间距10CM,(波纹管上下1.0米范围),布筋长度沿2.0米。
②、控制砼的水灰比和箱梁砼浇注质量。
③、加强砼的保温养生,。
在之后的箱梁施工过程中,***的箱梁裂缝产生有所减少,但在之后的***大桥施工过程中裂缝也同样出现,经项目部及检测单位统计在2017年11月-2018年1月间所浇箱梁***共有裂缝45条,***大桥共有18条,在所有出现裂缝的箱梁节段中裂缝均以在箱梁腹板左右侧对称沿纵向波纹管出现,少数出现沿大、小里程对称布置。
在2018年3月10号业主组织了3位路桥专家进行了现场分析,确定裂缝为砼表层收缩裂缝,并由监控单位对两桥的裂缝的宽度和深度进行检测,经检测表明两桥裂缝宽度大部分在0.01mm-0.04mm之间,最大裂缝宽0.08mm在*** (左幅7#墩小里程10#块),并在2018年3月13日由检测单位对该裂缝进行钻蕊取样裂缝深度为4.9CM,两桥其它裂缝深度均在0.5-3.0CM之间,确定其为表层收缩裂缝。
经分析两座桥发生的裂缝都有一定的规律性,一是在拆除内模后就发现存在(张拉前已产生);二是位置都是在箱梁腹板节段新老砼结合面开始沿纵向张拉波纹管位置附近发展,在同一节段腹板两侧基本对称分布;三是在张拉纵向预应力之后裂缝无进一步发展。
三、腹板裂缝成因分析
箱梁裂缝分为结构性裂缝和非结构性裂缝。
从现场来看,以上裂缝均在拆模时及预应力张拉之前出现,在此期间箱梁砼结构无任何受力,因此可以判断这些裂缝为非结构性裂缝,从而排除是由于箱梁结构受力而产生的裂纹。
在这个阶段可能导致裂缝发生的因素有:挂篮变形、外部温度、砼浇筑顺序、混凝土质量、养护条件、模板拆模早、结构配筋少、环境等。
当这些因素导致的砼受到外界约束或不协调变形时,砼内外部就会产生拉应力,当拉应力超过砼抗拉强度后便会产生裂缝。
我部两座桥都是采用自拌混凝土,碎石为本地产,河沙来自岳阳,水泥为海螺水泥,为提高强度砼掺有硅粉,发生裂缝段箱梁砼浇注大都是在冬季,处于冬季施工阶段,从开始浇筑砼到产生此裂缝,可能是由于上述因素的一种或几种交织在一起形成的,下面就我部桥梁产生此裂缝的可能成因分析如下:
1、挂篮变形
我部两座桥的挂篮都是从专业厂家定制过来,有出厂报告并经现场按最重梁段重量120%的重量试压,变形值都在允许范围内,说明挂篮的刚度、强度都是满足施工及设计要求的,施工前挂篮已锚固好施工中不可能变形,且挂篮变形产生的裂缝应是腹板竖向或顶底板横向裂缝,故可排除裂缝由挂篮变形引起。
2. 冬季施工温差大
我部两座大桥箱梁施工正好处在冬季施工,裂缝也集中出现在2017年11
月至2018年1月,通过查看施工日志,混凝土节段浇筑完成时间大部均为晚上,经历了夜晚、中午等一天中温度最高和最低峰时,外部早晚温差大且砼内外温差大形成很大的混凝土内外温度梯度,(砼水化热最大可达70度,而外部温度晚上大部为0℃度左右),混凝土内外温差越大,发生温度开裂的可能性也越大,特别是混凝土截面在有波纹管的位置,受力最为薄弱处极易出现裂缝,因我部两桥裂缝都是沿波纹管位置出现,分析冬季施工温差大、砼收缩大为形成裂缝的可能原因之一。
3、模板拆模过早
我部箱梁拆模时间基本都是浇筑完混凝土后第三天,此时混凝土水化热所产生的热量已不处于峰值状态,但我部两座桥裂缝都是在拆除内模后就发现存在该裂缝,故断定此裂缝应是在拆模前就出现,排除了拆模过早的原因导致砼开裂。
4、养生保温措施不力
统计两桥箱梁的裂缝都是在冬季低温施工时产生,且施工完成后大部都在晚上,晚上温度较低,项目部采取的是常规覆盖保温措施,砼在初凝和终凝期间外部温度底,而砼内部水化热温度高致砼内外温差较大,故使砼表面产生温度收缩裂缝,此为可能原因之一。
5、腹板波纹管位置构造钢筋配筋不足
对桥上所有裂缝进行统计分析,发现裂缝具有一定规律性,基本都是沿着腹板波纹管位置走向,波纹管位置砼截面尺寸相对较小(***大桥纵向波纹管最外
边距砼面仅10CM,砼厚度不够),如腹板钢筋配置不足容易在砼最为薄弱处较易拉裂形成裂缝。
6、砼收缩徐变
裂缝都是沿箱梁新旧砼节段断面出现,沿纵向波纹管向张拉端走向,可能因为新旧砼的收缩徐变性质不一致,致砼沿腹板最薄断面开裂,产生裂缝,此为可能原因之一。
经上述分析,我部两座桥梁的裂缝形成主要为冬季施工温差大,砼的局部收缩徐变不一致及高标高砼水化热大所形成。
四、后续箱梁采取的裂缝控制措施
1)、设计方面
1、请设计院复核腹板配置钢筋的数量及间距,是否满足砼防裂的构造要求,必要时增设腹板钢筋或减小钢筋间距。
2、建议在腹板纵向波纹管位置砼保护层内增设防裂钢筋网。
2)、现场控制方面
1、混凝土配合比设计方面
(1)选用级配优良的砂、石原材料,含泥量等符合规范要求。
(2)配合比依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的坍落度,水灰比,并针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整每段梁的施工配合比。
2、加强砼浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,尽量采用二次振捣、保证砼振捣密实,以排除砼泌水和混凝土内部的水分和气泡。
3、加强混凝土的养护工作:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩,主要是控制好砼的湿润养护。
由于我部后续箱梁节段施工都在夏季高温施工,故砼的养护工作特别重要,在砼浇注完成后我部将麻袋或土工布覆盖砼表面,并派专人24小时洒水养护,保证砼顶、底板、腹板都在湿润状态7天时间。
4、控制砼腹板的拆模时间:控制好拆模时间,并保证拆模前和拆模后砼面都是湿润状态。
5、避免在雨中或在高温时段浇灌混凝土,夏季尽量选择在温度下降或低温阶段阶段(晚上)浇注砼。
6、纵向波纹管按设计要求定位准确,牢固,减少波纹管的定位误差,不因浇砼时波纹管因定位不牢而移动,致砼保护层减少。
7、对腹板波纹管位置增设竖向钢筋进行局部加强或保护层内增设防裂钢筋网。
8、砼浇注前仔细检查挂篮的锚固情况,保证挂篮后锚点紧固,各吊杆的受力均匀,确保在砼的浇注过程中挂篮受力均匀。
五、已有裂缝的后期处理及修复
因裂缝宽度大部分为0.01-0.04豪米,深度也大部在1-3厘米间,故只能采用砼表面封闭法,可采用专用“固特邦”裂缝修复胶或环氧树脂在裂缝砼表面进行封闭处理,防止水气、化学物质或二氧化碳的侵入。
六、结语
预应力连续箱梁由于混凝土标号高C55、水泥用量大、施工时间长,加之预应力管道密集等因素,非结构性裂缝出现较为普遍,因我部两座箱梁桥产生的裂缝均为非结构性裂缝,故我部在后续梁段的施工中将按以上措施加强现场控制,如派试验室专业人员现场控制砼的配合比、水灰比、坍落度等,加强振捣,加强养护等措施,确保箱梁砼腹板不再出现类似裂缝。
***项目经理部
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