現澆箱梁的裂縫控制

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現澆箱梁的裂縫控制


  論文關鍵詞:現澆;箱梁;裂縫;控制


  論文摘要:
針對現澆箱梁施工中易出現裂縫的控制環節,結合銀武高速商州至山陽段高速公路N11段施工,提出現澆箱梁施工中裂縫的控制措施
    
  鋼筋混土連續箱梁橋能夠很好地適應橋位受地形、地物限制的需要,在實際工程中得到了廣泛的應用,特別是用在展線受限制的山區高速公路建設中跨越原有道路施工中,然而,這種橋型也存在着明顯缺陷,即裂縫問題。本文結合銀武高速商州至山陽段高速公路跨越省道203線N11合同段鋼筋混凝土現澆箱梁施工, 從施工中易產生裂縫的環節和預防兩方面進行分析和初步探討,提出預防裂縫的控制措施,供讀者參考。
  
  1 施工中易產生裂縫的環節
  
  1.1 支架的不均勻沉降
  根據設計要求本標段三處主線跨越省道203線二級公路採用鋼筋混凝土現澆箱型樑有支架施工,支架的質量與現澆鋼筋混凝土連續箱梁的成敗有直接的關係。如果連續箱梁施工支架的地基強度不夠,在箱梁混凝土澆注初期會由於支架不均勻下沉而導致箱梁產生裂縫,其中墩頂除箱梁的橫隔板及橫隔板兩側的腹板最易出現裂縫,當翼板縱向分佈的鋼筋間距不止不當時,則容易引起翼板的開裂。
  1.2 支架拆除中的問題
  現澆連續鋼筋混凝土箱梁支架拆除工序的控制是一個易爲人們所忽視的問題。支架的拆除時間有時是按照混凝土標號達到設計標號的90%-100%控制,並不是按混凝土28d強度來控制拆架。因此,支架拆除後由於混凝土的徐變使箱梁的撓度增加,容易使跨中正彎矩區樑底和支承處負彎矩區橋面產生裂縫。施工中連續箱梁的支架拆除應避免突然落架,否則箱梁中會產生較大的瞬時荷載,而這種瞬時荷載往往導致過大的的施工裂縫產生,且可能大於設計允許的裂縫。
  1.3 混凝土澆注時間控制不合理
  箱梁現澆施工中常分兩次進行,箱梁底板澆築完成後,由於種種原因相距許多天後再澆築腹板及頂板。此時底板混凝土已完成了早期的混凝土收縮和徐變,不再參與後澆混凝土的變形,新混凝土的早期快速收縮則遇到了老混凝土慢速收縮或不收縮的抵制,使其變形受到約束,導致箱梁腹板及頂板中產生裂縫。
  1.4 混凝土收縮的影響
  鋼筋混凝土箱梁採用泵送混凝土澆築,爲滿足泵送要求,一般混凝土的坍落度較大,水泥用量較多。根據混凝土自由收縮試驗表明,水泥經用量越多,水灰比越大,骨料的彈性模量越低,則收縮也越大。此外,箱梁雖然屬於薄壁結構,由水化熱引起的溫度上升較低,但是混凝土本身收縮很大,特別在氣溫變化與收縮共同作用下對於箱梁這種薄壁結構也很不利。
  1.5 溫度對鋼筋混凝土連續箱梁的影響
  1.5.1 水化熱:混凝土灌注後在硬化期間,水泥和水發生水化反應,並釋放出大量的水化熱,使混凝土內部溫度不斷上升,混凝土彈性模量不斷增大。從受力狀況來看,混凝土內部爲壓應力,而其表現卻是拉應力,當這些拉應力超過混凝土的允許拉應力時就會出現裂縫。因此,如果不注意混凝土內部和表面的溫度差,混凝土表面與大氣的溫度差,過早拆除模板,就很容易發生由於水化熱的溫度變化梯度大和混凝土收縮共同作用而出現表面裂縫。
  1.5.2 日照溫差的影響:由於日照輻射強度、日照時間、位置、橋樑方位、地形地貌等隨機因素,使結構表面、內部溫差因對流、熱輻射和熱傳導等傳熱方式形成瞬時的不均勻分佈,即結構的溫度場。日照溫差的影響,對於寬翼緣板的箱梁橋來說更爲明顯,因爲箱梁底板不受陽光直射,溫度較低,而箱梁頂板通常集中吸收陽光的輻射,在24h內,箱梁的頂板和底板的溫差可達10℃-15℃,這將引起很大的溫度應力。