• 谈钢筋混凝土连续箱梁桥裂缝成因及解决措施 不要轻易放弃。学习成长的路上,我们长路漫漫,只因学无止境。


    随着交通基础建设及运输业的迅猛发展,在公路桥梁设施的使用过程中,由于交通量急剧增加,车辆的行使速度和车辆轴重的增长,同时因自然环境,施工工艺等原因,公路的病害也存在不少,针对这一点,本文重点研究了砼结构裂缝的成因及控制措施。简要介绍了该桥静栽试验的主要结果。

    关键词桥梁连续箱粱裂缝静载试验

    中图分类号5857文献标识码文章编号

    前言

    随着我国交通事业蓬勃发展、高速公路建设的不断完善、国内高速公路网的形成,使得高速公路承担起了主要的交通运输任务、经济的飞速发展带动了整个交通运输业的繁荣,在高速公路上涌现出大量大型、重型车辆,这些加速了高速公路路桥严重破损、承载能力下降。因此,对路桥结构的维修、加固和补强的研究及应用,是目前和今后面临的主要任务。

    钢筋砼连续箱梁具有建筑高度低、造型美观、承载能力高、造价低和施工方法简单等优点,因此,在高速公路跨线桥中应用十分广泛。但由于种种原因,裂缝现象十分普遍。

    某桥上部构造采用+6+钢筋砼连续箱梁,砼强度等级为4,桥宽49,其横截面见图。箱梁施工采用支架现浇,目前,已完成箱梁浇筑、支架拆除及护栏浇筑等。检查发现箱梁正弯矩区的底板、腹板及翼板出现多条裂缝。

    图某桥横截面(单位)

    裂缝现象

    裂缝描述(见图)

    图上游侧裂缝示意图

    裂缝特征

    腹板裂缝具有如下特征裂缝间距为8~6裂缝宽度为8~,个别缝宽达8裂缝基本垂直于跨澳门金沙官网登录,澳门金沙体育平台,澳门金沙app登录径方向④跨中附近正弯矩区裂缝深入底板,并与底板底面裂缝相连⑤其余裂缝均起于底板或距底板一定距离处⑥底板范围内的裂缝宽度均小于腹板上裂缝。

    裂缝分析

    基岩约束效应

    腹板及顶板是在底板浇筑完毕4后才施工的,由于底板砼已经完成了早期收缩与徐变,不再参与腹板砼的变形,即形成了基岩约束效应。根据文献,估算基岩约束效应产生的最大水平应力达7>。计算公式如下

    式中为上层砼浇筑体弹性模量为砼线膨胀系数,取×5为温差,取℃,包括砼收缩引起的当量温差为砼泊松比,取67为砼浇筑体长度为基础水平阻力系数,由于浇筑间隔期达4,故取5/为砼浇筑体高度。

    如果超过同期砼抗拉强度,腹板砼便会开裂。最大值在跨中附近,所以跨中产生第一批裂缝把一块板分成两块。分块后的板中又会产生水平拉应力,但由于板长为原来的一半,因而减小。如果小于砼抗拉强度,则不再产生裂缝否则,还会出现第二批、第三批裂缝,直至板中水平拉应力小于砼抗拉强度时才趋于稳定。

    基岩约束效应是产生腹板裂缝的主要原因,因此,除跨中附近正弯矩区裂缝深入底板外,其余裂缝均起于底板或距底板一定距离处。跨中附近为正弯矩区,裂缝具有向底板扩展的趋势,因此,底板范围内的裂缝宽度均小于腹板上裂缝。

    施工工艺原因

    该桥砼施工采用泵送工艺,分次进行浇筑,第一次浇底板,第二次浇腹板及顶板先浇第三跨,再浇第二、第一跨。正确的施工工艺应为先浇底板及部分腹板,然后再浇其余腹板及顶板每次浇筑时,应先浇第二跨,再依次向边跨浇筑。采取这种对称的施工方法可减小基岩约束效应,减少裂缝产生。

    砼配合比原因

    该桥采用的砼强度等级为4,配合比为水水泥砂碎石一95456674,4砼强度最低达4,8砼强度最低达5。水泥用量偏大,水化热温升增高,增加裂缝产生的可能。

    裂缝控制

    裂缝控制的关键是防患于未然,首先应尽量避免有害裂澳门金沙官网登录,澳门金沙体育平台,澳门金沙app登录缝的产生,如果产生了有害裂缝,应采取措施将裂缝的有害程度控制在允许范围内。对于该桥,可采取以下主要措施

    )增加水平构造配筋,提高抗裂性能。尽可能采用小直径、小间距配筋,钢筋直径8~4、间距~5较合理。

    )严格控制砼原材料的质量和技术标准,采取精料方针尽可能减少粗、细骨料的含泥量。

    )对砼集料配比应作细致分析,强度等级与水化热及收缩有矛盾,应根据工程条件选择最优方案。

    4)采用次振捣技术,增加砼密实度,减少内部微裂缝,改善砼强度,提高抗裂性,是裂缝控制的重要措施。要求掌握好次振捣的时间间歇(为宜),否则,会破坏砼内部结构,使强度性能降低。

    5)确保布料点均匀、数量足够,保证砼骨料分布的均匀性。严格限制浇筑顺序,让收缩大的部位先自由收缩,再合龙,以减小最终收缩量。

    6)产生裂缝的主要因素是水化热降温引起的拉应力,所以必须尽可能减小人模温度,薄层连续浇筑随后采取保温措施,降低内外温差。缓慢降温尤其重要,可为砼松弛创造条件。同时,砼应保持潮湿状态这对增加强度、减少收缩十分有利。

    7)增强养护措施,防止出现较大的骤降温差,这是防止裂缝的重要条件之一。只要加强养护,保持湿润,及时做好隔热和保温处理,则裂缝可避免。

    8)减小新、老砼浇筑的间隔时间,间隔时间越长,上、下层温差越大,老砼的弹性模量越高,刚度越大,对新砼的约束作用越大,温度应力状态十分不利,极易开裂。

    4质量检测

    为验证该桥是否满足正常使用要求,进行了静载试验。采用5辆载重汽车加载。设中跨跨中和边跨跨中两个控制截面,各设5个挠度测点(布置在底板底面)和个应变测点(上、下游各个,布置在箱梁腹板下缘)。

    试验中对箱梁底板和腹板的新、旧裂缝扩展情况进行监测,包括中跨跨中截面附近8条裂缝(上、下游各4条)、边跨跨中截面附近6条裂缝(上、下游各条)和支座附近条裂缝。裂缝的最大扩展宽度为4,且卸载后裂缝回缩情况较好。试验过程中,箱梁腹板未产生新裂缝,底板跨中附近局部产生细微新裂缝。

    该结构虽然承受了试验荷载,但实测挠度及纵向应变值与理论值相比均偏大,挠度最大校验系数为7,纵向应变最大校验系数达5,说明裂缝造成结构强度、刚度降低。建议对现有裂缝进行补强处理。

    5结语

    目前,我国的建筑中,砼结构占主导地位,而任何一座砼结构都存在不同程度的裂缝。这是一个相当普遍的现象,是困扰工程技术人员的技术难题。虽然砼结构的裂缝是不可避免的,裂缝是一种人们可以接受的材料特征,但是结构的破坏和倒塌也都是从裂缝扩展而开始的。裂缝尤其是有害裂缝给结构的强度、刚度带来了不同程度的损害,缩短了结构的使用寿命。因此,应积极分析裂缝产生的原因,探索控制裂缝的措施。

    注文章内所有公式及图表请以形式查看。




    这是水淼·dedeCMS站群文章更新器的试用版本更新的文章,故有此标记(2019-01-21 16:03:40)

    上一篇:浅析房屋建筑工程中的安全问题与控制

    下一篇:论网络“大V”的社会责任