摘要：随着经济和各行各业的快速发展，在桥梁工程实际应用中，箱梁是一种非常常见的梁结构。它的内部是空心的，上部两端都有翼缘，与箱子有着非常相似的结构，因此人们将其称为箱梁，箱梁可以划分为单箱和多箱等类型。将一个预压应力施加到箱梁上就产生了预应力箱梁，施加预压应力的目的是为了抵消箱梁自身的重力导致的荷载，这种措施可以在很大程度上增加箱梁的承载能力。在实际应用中，桥梁的主要受力结构是预应力箱梁，可以说，预应力箱梁质量的好坏直接决定了整个桥梁工程施工质量的好坏。由于预应力箱梁如此关键的作用和地位，设计一个好的预应力箱梁并在施工过程中切实保障施工质量，尽量减少梁体裂缝的产生，已经成为工程设计和工程建设人员的共识。
关键词：预应力箱梁；梁体裂缝；成因分析；防护措施
引言
预应力混凝土箱梁是目前我国桥梁工程施工建设中应用的主要结构，但预应力混凝土箱梁结构形式在运行过程中频繁发生的腹板裂缝，已经成为此类桥梁工程主要的病害。腹板裂缝形成原因较多，且比较复杂。如果不进行及时处理就会蔓延，甚至形成贯穿裂缝，从而影响整个桥梁工程结构的稳定性和安全性，降低使用寿命。基于此，结合工程实例，开展预应力混凝土箱梁腹板裂缝分析及控制就显得尤为必要。
1预应力箱梁梁体裂缝的原因
1.1施工工艺不当导致施工裂缝
箱梁施工中十分关键的环节就是混凝土施工，如果施工技术人员在拌制混凝土过程中，拌合时间过长或者混凝土的水灰比过大，就会导致混凝土施工材料不均匀，容易引发干缩裂缝现象。另外，在浇筑混凝土施工中，如果混凝土在浇筑以及振捣时密实性不强，就会导致箱梁结构的整体施工质量受到严重的影响；如果混凝土浇捣过量，在混凝土结构的表层中也会出现集料离析的情况；在工程施工中，施工细料过度集中于靠近桥梁模板的部位，则会使混凝土结构的稳定性以及均匀性受到很大的影响。此外，在养护混凝土结构过程中，没有经过科学的养护处理，混凝土的施工强度以及施工质量无法得到有效保障。通过实践发现，在很多施工工程中，养护混凝土结构通常是在脱模处理之后才进行处理，由于桥梁箱梁的顶面结构长时间集中裸露在外界环境中，从而会使其内部的温度上升，水分一旦蒸发过快，也会导致裂缝出现。
1.2施工建筑材料问题导致裂缝
除了施工技术工艺选择及控制外，在桥梁工程施工中很重要的因素还包括施工材料的控制，很多预应力箱梁体裂缝都是由于施工材料使用以及控制不当导致。例如施工中，施工方如果采用高强度的混凝土材料进行施工，在水泥标号较高的情况下需要投入更多的用量，在水泥凝结过程中，也会产生明显的水化放热现象，从而会使混凝土的最高温升不断增大，在此变化过程中，如果桥梁结构受到外界其他影响因素干扰，就会出现严重的温度收缩裂缝。更重要的是，混凝土配合比不当以及粗细集料的质量不达标等情况也会导致预应力箱梁梁体裂缝出现。
2预应力混凝土预制箱梁裂缝预防措施
2.1严格把控好材料的质量
在材料进场时，工程人员必须要尽职尽责，对其进行严格周密的质量检验，以实际规定的标准为检验依据，在达到该检验依据后才能将材料用于施工。细集料方面满足相关的标准规定，举例来说有以下几条：应用级配好的中砂，应将细度模数维持在2.6之上，将含泥量维持在2%以下，除此之外，还要控制水灰比例，将用水量控制在规定的标准范围内也是决定质量非常关键的操作细节。
2.2拌和好混凝土，保证混凝土的质量
要想保证混凝土的质量，控制混凝土集料的配比是非常关键的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在预先分析的基础上，采取切实有效的措施控制混凝土的水灰比以降低混凝土的坍落度，与此同时，要将塑化剂与减水剂以比较合理的方式添加到混凝土中。拌和混凝土的时间也是影响混凝土质量的一个关键因素，拌合时间不能过短，必须保证不能低于2分钟，这是一个基本的要求；也不能拌得太长，因为搅拌时间过长会一定程度上破坏材料的结构。为此，要对混凝土的均匀性、加水量和坍塌度进行检测，保证混凝土能有一个良好的性能。
2.3浇筑好混凝土，保证混凝土的浇筑质量
浇筑混凝土也是影响混凝土质量的一个重要环节，一般选择在一天中温度最低的时候进行。在浇筑工具方面，如果使用插入式振捣器时，要保证振捣器的移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍。振捣时要满足一定的标准，比如要振捣至混凝土已经停止下沉时，表面不再有气泡冒出且非常平坦等。另一个需要非常注意的地方是要防止过振，过度振捣会使混凝土出现离析局面。
2.4施工中采取的控制腹板裂缝的措施
为保证预应力混凝土箱梁施工质量和结构的稳定性，必须对腹板裂缝进行合理的处理，具体而言，可以从以下几个方面入手：（1）在施工中采用单顶对大吨位千斤顶进行预张拉和补张拉，并确保每根钢绞线受力的一致性，提升锚固下方应力值之间的均匀性。（2）为提升预应力施工效率，在具体施工中还要进一步改进和完善施工工艺，通过现场试验确定合理的施工参数，采用模架定位安装波纹管，确保预应力管道位置的正确性与牢固性；严格控制锚固垫板安装的倾角误差，切实做到“两平一直”和“三轴同心”，控制垫板和螺帽之间的夹角在1°之内，以保证竖向预应力筋应力的有效性。（3）重视水泥水化热对预应力混凝土箱梁腹板施工质量的影响，选择低水化热水泥，加强原材料稳定，严格控制砂石料含泥量，选用能与实际配比相匹配的减水剂。
2.5粘贴钢板和碳纤维布相结合的处理方法
单独采用粘贴钢板和碳纤维布并不会得到很好的效果。单独粘贴碳纤维布，无法有效提高刚度；而单独使用粘钢，则会增加很多重量，损伤梁体。在这种情况下，只有将二者结合才能兼二者之长，避二者之短，获得最佳效果。具体的结合方法为，采用6mm厚钢板，纵向满粘在板底两侧横向1m内，其余部分纵向从跨中粘贴碳布至应力较小区域。在进行这样的操作时需要注意的是，为了提高受力效果，应粘贴2层碳布。这种方法的工作原理是由于形成了整体的板底和碳布，并且通过钢板增加了受力面积。最关键的是在保留原受力体系的前提下，在梁内产生新的应力并且不改变应力的分布情况，不会产生副作用。
结语
由于预应力箱梁技术施工过程的受力结构分析十分复杂，导致施工难度大大增加，在这种情况下，如果施工技术人员不能科学施工，采取积极的安全防护措施，就会为工程项目留下诸多的安全隐患，从而导致桥梁工程出现梁体裂缝施工病害。因此，施工方在施工设计阶段应该严格把控施工的建筑质量，确保整个预应力箱梁的施工过程科学、顺利，提升预应力箱梁技术的实际施工质量。
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论文作者:胡国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：混凝土论文; 预应力论文; 裂缝论文; 腹板论文; 结构论文; 应力论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第31期论文;