城建工程师谈预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治措施

新时代背景下,我国城市化建设及工业化建设速度不断加快,各类材料、设备、工艺、技术普遍应用之后,也取得了一个较好的效果。在这一过程中,混凝土作为最常用的一类材料, 其自身具备着非凡价值与意义,实际操作过程中,预应力混凝土连续箱梁在一定环境下,会导致裂缝的出现。不同部位裂缝除了在养护方面存在不同特异性之外,实际建设操作也需要客观认识到相关原因等特点,进而采取针对性防治措施,合理进行工作效果方面的综合性完善与加强。

预应力混凝土连续箱梁是在实际使用及建设过程中最常见的一类结构,相关技术也相对较为复杂,在实际应用时,这部分内容具备着抗裂性好、承载能力强、自重小,且自身稳定性相对更为可观。在应用过程中,由于结构原料等特点,如果不能采取针对性措施,进行工作效果方面的优化,则很容易导致裂缝的出现。通过合理的设计与针对性的原因分析,可以进一步采取针对性措施,合理进行防治等处理,提升操作效果,规避常见操作方面的问题。

城建工程师谈预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治措施


一、裂缝形式及原因分析

(一)底板纵向裂缝

由于此类结构工艺较为复杂,操作过程中要点相对较多,且裂缝形式与部位也具备着较为明显的差异。一般在箱梁底板预应力钢束竖直平面内具备着一定曲率,根据曲率布置的钢筋会在拉张后产生负弯矩荷载,建设过程中造成的预应力钢束位置变动也会导致产生向下绷力,当荷载与曲率和预应力成正比时则正常, 如果过度荷载超出荷载最大值则会产生底板纵向裂缝 。此类裂缝出现具备着一定规律性,尤其与力学方面的不合理有着密切联系,而在桥梁不断建设与发展过程中,单项式变截面箱梁跨度不断在增大,这样一来地板厚度则不断在减小,而宽度则不断在加大。此类情况直接考验着相关纵向预应力设计工作,直接对相关工作带来不同程度影响。总的来说,此类裂缝出现具备着一定力学因素原因,与养护等虽然具备着一定联系,但是联系并不明显, 最主要一点还是在于操作过程中有诸多因素需要进行一定控制, 要将其自身力学平衡等充分关注。正因如此,需要对此类裂缝产生原因客观重视,采取针对性措施。

(二)腹板斜裂缝

此类裂缝也可以被称之为主拉应力裂缝,在建设过程中此类裂缝出现是相对较为常见的,出现频率、频次也相对较多,同时也会对质量带来不同程度的隐患及负面影响。一般此类裂缝产生于剪切力较大支座附近,或出现于与轴线形成 25-50 度角之间的范围内,建设完成之后在长期受力作用之下,结构会产生徐变, 徐变不断增加之后也会对应性的产生被动应力 。被动应力影响之下,则容易造成弯矩重分布,进而导致腹板自身所产生剪应力增大,产生此类斜裂缝。在时间不断推移和进展的情况下,此类状态会逐渐向受压区域进行扩展,这样一来不管是范围、数量等方面都有所增加,严重危害局部质量情况。

(三)顶板裂缝

顶板裂缝出现于梁板接缝位置或腹板与顶板接壤位置,且分布相对较为随机,而多呈现于一个平行线状平面性平行裂缝,严重则会出现碎裂等一系列情况。受到负弯矩影响,桥面很容易产生横向的水平裂缝,尤其普通混凝土和预应力混凝土在交界区域, 则很容易导致此类现象出现。这部分情况出现原因相对较为复杂, 除了之前几种原因之外,材料、温度、湿度、工艺、地基、地质等都会存在着一定影响。正因如此,需要客观看待三种常见裂缝原因所在,采取针对性措施进行完善和防治,有效进行建设效果方面的综合性优化与加强。

城建工程师谈预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治措施


二、防治措施分析

(一)做好基础建设

基础建设对于项目建设最终效果和质量有着绝对性价值与意义,如果疏忽于基础建设,就会有很多问题埋下隐患,导致建设后期在结构力学不恰当等一系列影响因素下产生问题。尤其在此类建设过程中,要对地基基础工作充分重视,有效利用碾压、填充和搅拌、混凝土桩等方式来加强与加固,确保其自身稳定性及综合性效果得到控制,定期进行沉降观测,保障所有基础承载力等特点满足实际使用需求,避免不均匀沉降所带来的结构裂缝现象出现与发生 。一般在操作过程中,基础建设十分重要,如果结构稳定性及承载能力无法满足实际使用需求,则会产生很多问题,后期也会出现沉降,导致诸多问题无法进行合理的规避。在这基础上,为了避免裂缝出现,在基础建设过程中还需要根据季节性差异进行一定调整,如雨季则要注意进行排水处理,避免在雨水冲刷和侵蚀下产生结构稳定性影响,或材料在雨季情况下而产生很多方面问题,导致质量受到干扰。而在寒冷季节实际操作时,则需要进行防冻处理,避免出现冻胀现象导致支架稳定性受到干扰,进而导致后期上部结构等方面带来较为不利的质量影响与干扰。由此可见,基础建设过硬,满足实际使用需求,是避免出现后期沉降而引起裂缝的重要基础措施之一,需要客观认识并积极合理地去完善。

(二)材料选择

混凝土是由各类砂、骨料、水泥和外加剂与水所组成,不同材质及不同性能、品质、产品参数等都会导致使用过程中效果和质量具备差异,如果不能结合环境针对性的进行选择与选用,后期则很容易出现裂缝,导致质量受到影响 。在材料选择方面, 尤其砂石料选择需要将粒径、级配、杂质含量和母材强度等进行一定控制,尽可能要选择碱活性相对较小的砂石料。如水泥含碱量过高,同时使用此类碱活性较强骨料,则很容易在不断搅拌过程中进而产生碱骨料反应,导致整体质量受到干扰。在操作过程中,拌合水和外加剂中如果存在着较多的氯化物,则整体对于钢筋会产生一个腐蚀作用,进而导致钢筋骨架作用出现一个弱化, 导致质量受到影响。

总的来说,材料选择方面需要充分有效的考虑到不同材料性能及材料之间的彼此衔接、彼此配合与彼此作用,注重水化热对于结构所产生的影响,尤其要对内外温差等方面的情况充分重视。要增加使用水化热水泥,减少胶凝材料的用量,这样一来可以较好地避免出现干燥、收缩而导致裂缝产生,避免了很多不良质量影响因素,将结构综合效果等各方面得到了一个显著提高。

(三)浇筑与养护

浇筑过程中要对质量进行控制,尤其振捣时间不可以过短, 很容易导致出现不密实或强度不够的现象,而时间过长也是同样不可取的,过长时间振捣容易导致骨料与水泥发生分层,进而很容易产生裂缝。在分层浇筑过程中,应该在初凝之前进行第二层浇筑,振捣时要保障振捣可以消除两层之间的接缝,防止因受力等一系列影响而产生错缝现象。在浇筑后后期养护过程中,要进行定期洒水,确保局部结构的潮湿,避免出现过于干燥或水分蒸发而导致收缩力增加,进而产生一系列工作问题,无法合理进行质量方面的综合性优化。

城建工程师谈预应力混凝土连续箱梁裂缝分析与防治措施


三、结束语:

如上所述,预应力混凝土连续箱梁的裂缝产生具备着一定规律,尤其主要形式包括了底板纵向裂缝、腹板斜裂缝、顶板裂缝三种,要客观看待原因所在,继而采取针对性措施,合理进行完善与提高,确保操作效果等各方面进行完善与优化。



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