預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁沿索管方向裂縫成因及防治

1、<p>　　預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁沿索管方向裂縫成因及防治</p><p>　　摘要：預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁廣泛運(yùn)用于大、中跨徑橋梁中。由于施工操作過程的不規(guī)范，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁出現(xiàn)裂縫，甚至開裂等橋梁病害，本文主要針對預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁沿索管方向裂縫進(jìn)行成因分析,并提出相應(yīng)的預(yù)防及處治措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力箱梁；沿索管裂縫；成因； 防治 </p><p

2、>　　中圖分類號：U448.35文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： </p><p><b>　　前言： </b></p><p>　　近數(shù)十年來，隨著社會主義建設(shè)事業(yè)的不斷前進(jìn)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)得到迅猛發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于高速公路及城市高架道路。以預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁為主要結(jié)構(gòu)形式在橋梁工程中被廣泛采用。預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁有著截面挖空率大，自重輕，構(gòu)件抗裂度及剛度好，質(zhì)量安全可靠，

3、整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)[1]，同時(shí)由于施工工藝復(fù)雜，一旦施工過程控制不嚴(yán)，容易產(chǎn)生現(xiàn)裂縫，甚至開裂等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響橋梁外觀及結(jié)構(gòu)整體受力性能。 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁裂縫大致分為兩類，一類是由于外荷載引起的受力裂縫稱為結(jié)構(gòu)裂縫，另一類裂縫是由結(jié)構(gòu)變形引起的，稱為非結(jié)構(gòu)性裂縫或變形裂縫。 </p><p><b>　　1.工程概況 </b></p>

4、<p>　　廣州珠江黃埔大橋S02標(biāo)B匝道1號橋中心樁號為Bk0+140.50,全橋分兩聯(lián)，共七跨，1-4跨為第一聯(lián)，上部結(jié)構(gòu)為4×25現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，位于R=320m的圓曲線上。橋梁交工時(shí)發(fā)現(xiàn)箱梁左側(cè)邊腹板外側(cè)出現(xiàn)沿索管方向裂縫。 </p><p><b>　　2.裂縫原理 </b></p><p>　　沿索管方向裂縫主要是指曲線現(xiàn)澆箱

5、梁在腹板位置沿預(yù)應(yīng)力管道方向，因預(yù)應(yīng)力索張拉時(shí)，索管及其周邊混凝土受到較集中的壓應(yīng)力，由于柏松效應(yīng)導(dǎo)致索管及其周邊混凝土受到索管徑向的巨大張力，保護(hù)層混凝土不足以抵抗拉應(yīng)力，則會在其最薄弱處產(chǎn)生開裂[2]。 </p><p><b>　　3.成因及預(yù)防 </b></p><p>　　沿索管方向裂縫主要成因有兩方面，其一：索管及其周邊混凝土受到較集中的壓應(yīng)力；其二：腹板

6、混凝土抗拉強(qiáng)度小于索管徑向的張力。 </p><p>　　成因一、索管及其周邊混凝土受到較集中的壓應(yīng)力 </p><p>　　曲線箱梁，鋼絞線在曲線內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑小，整聯(lián)一起施加預(yù)應(yīng)力。張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)，張拉力產(chǎn)生較大的水平分力，致使鋼絞線擠壓索管及其附近混凝土，是產(chǎn)生較集中的壓應(yīng)力的主要原因。鋼絞線張拉未嚴(yán)格按照張拉操作程序分級張拉，持荷，或者持荷時(shí)間過短，張拉速度過快，規(guī)范要求采用電動油泵加

7、壓時(shí)，要控制給油速度，一般達(dá)到控制油壓的給油時(shí)間不能低于0.5min。（無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋工工藝標(biāo)準(zhǔn)【435-1996】 第3.10.3 ），張拉速度不均勻，或出現(xiàn)超張拉幅度超過規(guī)范允許值也是產(chǎn)生較大集中壓應(yīng)力的重要原因。一次為防止較集中的壓應(yīng)力產(chǎn)生，必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求分級張拉，持荷，采用統(tǒng)一的張拉速度，按設(shè)計(jì)要求的張拉順序進(jìn)行張拉，同時(shí)張拉前，清除索管內(nèi)雜物。 </p><p>　　成因二、混凝土抗拉強(qiáng)度不足 &

8、lt;/p><p>　　造成混凝土抗拉強(qiáng)度不足主要為1）、混凝土施工質(zhì)量差，2）、混凝土保護(hù)層厚度不足?；炷临|(zhì)量受模板設(shè)備、原材料、澆筑工藝及方法還有拆模養(yǎng)生方面的因素影響，材料配比及澆筑方法起控制作用。 </p><p>　　施工質(zhì)量差主要有以下幾個方面： </p><p>　　混凝土配合比未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行摻配，水泥、骨料、水用量計(jì)量不準(zhǔn)確，或水灰比過大，坍

9、落度控制不好都會造成混凝土強(qiáng)度不足的重要原因。 </p><p>　　腹板混凝土澆筑施工中，分層澆注厚度過大，腹板普通鋼筋多，腹板位置較窄，索管位置鋼筋空隙小，采用大直徑的振搗設(shè)備難以將索管周邊混凝土振搗密實(shí)，或出現(xiàn)漏振現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土松散、不密實(shí)，將直接影響混凝土的強(qiáng)度。 </p><p>　　混凝土保護(hù)層厚度不足主要為：曲線梁鋼筋骨架制作偏差及模板安裝、支撐不牢固，混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)模板

10、跑位，移動，導(dǎo)致索管距離砼表面距離過小，使得混凝土承受拉應(yīng)力的區(qū)域變窄，出現(xiàn)裂縫。 </p><p>　　預(yù)防措施：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行摻配，加強(qiáng)混凝土振搗，確?；炷脸尚兔軐?shí)。曲線梁按照線形曲率進(jìn)行骨架制作，模板采用小塊模板進(jìn)行拼裝，加密模板固結(jié)及對拉桿件，確保按設(shè)計(jì)定位的索管在混凝土澆筑過程不發(fā)生位移，保證混凝土保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。 </p><p><b>　　

11、4.索管裂縫處治 </b></p><p>　　針對B匝道1號橋腹板出現(xiàn)沿索管方向的裂縫，主要采取如下處理措施。 </p><p>　　裂縫出現(xiàn)后，加強(qiáng)檢查，同時(shí)觀測裂縫發(fā)生的部位，走向、寬度、分布情況以及大小和長度。在裂縫兩邊設(shè)置小標(biāo)桿作為觀測點(diǎn)，兩桿間用游標(biāo)卡尺測量觀測裂縫的變化發(fā)展情況。根據(jù)裂縫寬度確定修補(bǔ)方案。 </p><p>　　裂縫寬度d&

12、lt;0.2mm，因裂縫細(xì)小，梁暴露在大氣中，也不會造成鋼筋及波紋管銹蝕，即使裂縫達(dá)到或略超過容許值（0.2mm）,只要已趨穩(wěn)定，不繼續(xù)發(fā)展，對梁的預(yù)應(yīng)力及強(qiáng)度也不會有明顯的影響，不做處理。 </p><p>　　對于發(fā)展的裂縫，寬度在六個月期間增大0.1mm時(shí)，或裂縫寬度在0.3mm以上的，采取裂縫修補(bǔ)處理。裂縫修補(bǔ)常用的方法有表面封閉修補(bǔ)法，壓力灌漿修補(bǔ)法，表面粘貼玻璃布或鋼板等材料的方法。本工程對寬度>

13、;0.3mm的裂縫采用壓力灌漿修補(bǔ)法。具體為：用糠醛-丙酮作為混合稀釋劑的環(huán)氧樹脂漿液作為灌漿材料，在裂縫兩側(cè)畫線確定清理范圍，用鋼絲刷把混凝土表面整平，鑿除突出部分，用丙酮擦洗，清除裂縫周邊油污。再鉆孔埋嘴，嵌縫止?jié){，確保漿液在灌漿壓力下將裂縫填充密實(shí)。封閉完成后隔一天，進(jìn)行壓氣試驗(yàn)，檢查裂縫封閉及嘴子通暢情況。在嵌縫質(zhì)量良好，無滲漏現(xiàn)象后，配置漿液，當(dāng)裂縫較大時(shí)用手壓泵灌注；裂縫細(xì)微，灌漿量不大時(shí)，采用注射器灌注。灌漿完畢待漿液聚合

14、固化后，將灌漿嘴拆除，并用環(huán)氧膠泥抹平[3]。 </p><p>　　截止2012年10月，已通車3年，該橋裂縫寬度未增加，未出現(xiàn)影響橋梁正常使用的情況發(fā)生，裂縫修補(bǔ)方法正確，項(xiàng)目已經(jīng)過竣工驗(yàn)收。 </p><p><b>　　5.結(jié)語 </b></p><p>　　加強(qiáng)施工質(zhì)量控制及施工過程監(jiān)控，嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)應(yīng)力張拉控制規(guī)程，能有效的避免沿索管

15、方向裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)壓力灌漿也是處理此類裂縫行之有效的修補(bǔ)方法。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]葉見曙；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、人民交通出版社；P214. </p><p>　　[2]丁士昭、商麗萍；公路工程管理與實(shí)務(wù)(第三版)；中國建筑工業(yè)出版社；P158. </p><p>