现浇钢筋混凝土箱梁裂缝控制?

钢筋商品混凝土箱梁在桥梁工程中应用广泛,但其在施工中频繁出现裂缝是施工单位的一个棘手问题。仲达咨询根据在现浇钢筋商品混凝土箱梁施工中积累的经验,分析了施工中产生裂缝的原因,并提出了防止裂缝的控制措施。

一,建筑裂缝的成因

1、温度对钢筋商品混凝土箱梁的影响

(1)水化热:商品混凝土浇筑后的硬化期,水泥与水发生水化反应,释放出大量的水化热,使商品混凝土内部温度不断上升,商品混凝土的弹性模量不断增大。从应力状态来看,商品混凝土内部是压应力,表面是拉应力。当这些拉应力超过商品混凝土的容许拉应力时,就会出现裂缝。因此,如果不注意商品混凝土内部与表面的温差,以及商品混凝土表面与大气的温差,过早拆模,很容易因水化热温度梯度大和商品混凝土收缩而造成表面裂缝。

(2)日照温差的影响:由于日照辐射强度和时间、桥梁地理位置、地形地貌等随机因素的影响,结构表面和内部的温差由于对流、热辐射和热传导形成瞬时的不均匀分布,即结构的温度场。对于宽翼缘板的箱梁桥,日照温差的影响更加明显,因为箱形梁的底部没有受到太阳光的照射,温度较低,而箱形梁的顶板通常会强烈吸收太阳光。在24小时内,箱梁顶板与底板的温差通常可达10。C~15 .c,这样会造成很大的温度应力。

2.支座不均匀沉降

如果现浇箱梁支架的地基强度不够,在商品混凝土浇筑初期,由于支架的不均匀沉降,箱梁会出现裂缝,其中墩顶箱梁的横隔板和横隔板两侧的腹板最容易出现裂缝,翼板纵向钢筋间距不对时,容易造成翼板裂缝。

3、支架拆除中的问题

现浇钢筋混凝土箱梁支架拆除过程的控制是一个容易被人们忽视的问题。脚手架的拆除时间有时按商品混凝土标号达到设计标号的90%~100%来控制,而不是按商品混凝土的28天强度来控制。拆除支架后,由于商品混凝土的徐变,箱梁挠度增大,容易造成支座处正弯矩区梁底和负弯矩区桥面开裂。在施工过程中,连续箱梁的支座应避免突然坠落,否则箱梁内会产生较大的瞬时荷载,而这种瞬时荷载往往会导致过大的施工裂缝,可能会大于设计中允许的裂缝值。

4.商品混凝土浇筑时间控制不合理。

箱梁现浇施工往往分两次进行。箱梁底板浇筑完成后,由于各种原因,腹板和顶板经过一段距离后再浇筑。此时,楼板商品混凝土的早期快速收缩徐变已经完成,不再参与后浇商品混凝土的变形。新商品混凝土的早期快速收缩被旧商品混凝土的缓慢收缩或不收缩所抵抗,限制了其变形,导致箱梁腹板和顶板开裂。

5、商品混凝土收缩的影响

采用泵送商品混凝土浇筑钢筋商品混凝土箱梁时,为满足泵送要求,一般商品混凝土坍落度大,水泥用量大。根据商品混凝土自由收缩试验,水泥用量越多,水灰比越大,骨料弹性模量越低,收缩越大。另外,箱梁虽然是薄壁结构,水化热引起的温升较低,但商品混凝土本身收缩较大,特别是在环境温度变化和收缩的共同作用下,对箱梁薄壁结构也是非常不利的。

二、防止裂缝的控制措施

1,做好施工支架的设计。

连续箱梁施工一般可采用满堂支架,支架底部应连成一体,柱间应设置剪力撑。对于跨越河沟或需要离开行车道的路段,采用跨越支架。此时,支撑中的梁应具有足够的刚度。为保证支架能满足使用要求,施工前必须认真做好支架的受力计算,并将相关方案报技术部门批准后实施。

2、支架基础处理应适当。

为了避免支架的不均匀沉降,需要对支架基础进行处理。若支撑为地基承载力较差的软基区,需先清除淤泥和部分底层土,分层回填碾压至桩顶标高;但如果桥梁跨度不大,采用跨越式支座,则可以利用桥墩基础的承台作为支座基础。必要时可考虑临时扩大基础、桩基或商品混凝土套管基础。

3、采用支架的全预压。

为了消除支架和基础承受施工荷载后的弹性变形和塑性变形,支架必须预加载与箱梁相同的重量。预压荷载放在支架顶部,但不宜直接放在箱梁底模上,以免磨损模板。加载前后和卸载后,应定期定点测量支座的沉降。支架的预压应采用双控,即预压应持续5天以上,达到稳定状态2天以上,沉降稳定状态应满足规范要求。

4、掌握正确的拆除时间和方法。

我们必须高度重视施工支架的拆除程序。控制现浇箱梁的拆除时间,既要考虑施工中模板的周转需要,又要考虑商品混凝土的温差不能太大,其温度应包括表面温度、内部中心温度和外部温度的温差。从箱梁施工实际出发,应在规定的商品混凝土强度和允许温差范围内拆模,并及时进行保温养护。为避免商品混凝土内外温差过大,腹板外模板拆下后应保温一定时间,不得立即喷冷水养护。拆架必须先拆翼板和后底板,而且必须从跨中向两端对称拆,纵向对称,均衡卸载,横向卸载要同时一起进行。

5、提高商品混凝土的施工技术。

(1)温度控制:对于采用高强商品混凝土的连续箱梁,施工时必须注意商品混凝土的水化热。降低水化热最高温度可以减小商品混凝土内部与表面的温差,因此可以使用低水化热的硅酸盐水泥。

(2)选择合适的外加剂:加入合适的商品混凝土外加剂,可以防止商品混凝土的早期收缩裂缝和徐变,避免孔隙率过大。使用高效缓凝剂使商品混凝土初凝时间比箱梁浇筑长,避免了商品混凝土浇筑过程中的初凝裂缝。

(3)合理安排商品混凝土的浇筑时间:合理安排商品混凝土的施工工序,尽量一次性完成底板和腹板的商品混凝土浇筑,在内模和顶板钢筋制作完成后尽快浇筑顶板的商品混凝土。浇筑时间应避开日照充足的时候,采用电子计量设备,保证商品混凝土配合比的准确计量。

浇筑商品混凝土时应注意避免不利天气因素的影响。由于现浇连续箱梁每次浇筑大量商品混凝土,往往需要连续施工1天至2天,因此需要尽可能避开风雨等不利天气。大风天气应引起足够重视,特别是在浇筑箱梁顶板时。强风会在收浆和压光完成前造成商品混凝土开裂。

(4)振捣:为了提高商品混凝土的强度和抗裂性,应加强商品混凝土的振捣。特别是腹板与底板、内横梁与端梁的连接处,应加强振捣。商品混凝土可以二次振捣,有效增加商品混凝土的密实度,减少内部微裂缝,提高商品混凝土的强度和抗渗性。一般来说,两次振动的间隔约为1小时。为防止商品混凝土内部结构被破坏,第二次振捣必须在商品混凝土初凝前完成。

(5)加强商品混凝土的养生:商品混凝土的养生主要是保持适宜的温度和湿度条件。现浇箱梁施工时,可用水养护,拆除箱梁内模和竖顶底模的交叉作业不得中断商品混凝土的养护,以免造成梁体裂缝。为了克服交叉作业带来的困难,可以采用薄膜法对商品混凝土进行养生。

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