摘要:近年来,伴随着我国经济的快速增长,桥梁工程也蓬勃发展起来。后张法预应力混凝土箱梁在桥梁工程中使用广泛,由于施工要点多、程序复杂,经常会出现病害。结合工程实际中的要点,提出了后张法预应力混凝土箱梁施工时容易出现的问题,并给出了相应的处置方式,为保证施工中箱梁整体质量提供一些借鉴。
关键词:后张法;预应力;混凝土箱梁;施工病害;处置方式
引言
城市桥梁是城市基础设施的重要组成部分,是担负保障城市交通、促进经济发展的重要纽带。城市桥梁的养护和管理水平是体现一个城市品质的重要方面。20世纪80年代联合国经济与发展组织(OCED)主持召开了关于道路桥梁维修与管理的会议,会上提出了桥梁养护有待研究的六个问题;其中之一就是如何及早检查并发现桥梁病害及异常现象,正确鉴定结构的损坏程度,从而采用合理的维修加固方法。
1后张法预应力混凝土箱梁施工病害
1.1波纹管注浆不密实问题
波纹管的注浆不密实,是指将水泥浆压进孔道后,观察孔或者通气孔没有溢出浆水,即使是有浆水流过,也很稀薄,经过钻孔检查,发现在孔道中存在空隙。分析原因:(1)管道中排气孔被堵塞,在灌浆时无法排除空气,使灰浆不好流动。(2)孔道没有用高压水冲洗,造成灌浆时灰浆水分在孔道中被严重吸附,无法流动。(3)灰浆配合比例没有掌握好,如果水比灰多,就会造成灰浆离析。(4)孔道中存在堵塞物,致使灰浆在流动的过程中被堵住。
1.2底板裂缝原因
1.2.1底板横向裂缝
在预应力钢筋混凝土组合箱梁施工处理中,其出现结构性裂缝是比较常见的,而底板横向裂缝就是基本表现方式,其主要出现在组合箱梁跨中区域,一般贯穿整个箱梁底板全宽,由此形成的威胁也就极为明显。这种底板横向裂缝的产生原因是多方面的,比如预应力钢束的应用不合理,很难形成较为理想的稳定性效果,在力学平衡性方面存在着较大缺陷,最终可能影响到整体结构的完整性,在底板出现结构裂缝;此外,在后续桥梁工程项目的长期应用中,其出现超重车辆通行,也会带来较为明显的威胁,对于底板形成的作用力比较突出,带来的裂缝问题必然极为明显;也都可能会导致后续应用出现明显的裂缝威胁,由此也会形成明显的底板横向裂缝问题。
1.2.2底板纵向裂缝
对于预应力钢筋混凝土组合箱梁的施工处理,其在底板区域出现纵向裂缝的威胁同样也是比较突出的,并且同样较为常见,也是造成后续箱梁结构稳定性不足的重要原因。结合这种底板纵向裂缝的产生,其形成原因首先表现在应力的作用上,比如在温度不均匀变化状况下,其就很容易导致整体结构的应力出现变化,对箱梁底板产生较大的干扰,加之出现了较为明显的超载车辆,必然也就有可能形成纵向裂缝威胁;由此必然也就极有可能会形成纵向裂缝隐患。
1.3预应力筋(钢绞线、钢束)延伸率偏差大的问题
预应力(钢绞线、钢束)延伸率偏大,指的是张力达到了标准,而钢绞线或者预应力钢筋延伸量的设计与理论设计值相差大。原因分析:(1)孔道设计线性和实际线性差值较大,导致设计的计算值和实际预应力摩阻损失差异大。(2)张拉钢索时,钢绞线断丝或锚具滑丝。(3)初应力的张拉过多或采用值不达标。(4)预应力筋实际弹性模量与设计时采用值差值大。(5)张拉设备的表具读数离散性大或者未做标定。
1.4横隔板竖向裂缝
对于预应力钢筋混凝土组合箱梁施工操作的落实,其在横隔板方面出现的竖向裂缝也是比较常见的重要问题,影响极为恶劣。横隔板作为组合箱梁中比较关键的一个重要构件,其相对而言比较脆弱,很容易在外力作用下出现较为明显的裂缝威胁,比如在重载车经过时,其不仅仅会导致底板结构受损,还会在组合箱梁的横隔板区域形成明显的裂缝隐患,并且更为常见。
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2后张法预应力混凝土箱梁施工病害的处置方式
2.1波纹管注浆的处置方式
(1)疏通排气孔和管道,由低处向高处压浆,待高处的孔眼出现浓浆后,将排气口堵住加压,流光水后把孔口塞住。(2)在灌浆前,用高压水将孔道进行彻底清洗,将杂物去除,达到整个管道的疏通干净。(3)如果孔道较长,可以两次压浆,需注意第二次压浆的进行应在第一次压浆凝结后。(4)严格掌握水泥浆的配比:配制高质量水泥浆,水泥强度的选用等级需要不小于32.5MPa的常用的硅酸盐水泥,同时,要使灰浆流动性好并不易离析,应将水灰比控制在0.1-0.45。
2.2底板处的裂缝应对措施
在预应力钢筋混凝土组合箱梁的腹板和底板区域,其出现裂缝问题为非主要受力裂缝,其可以直接借助于混凝土材料进行灌浆操作,确保其能够形成较为理想的加固效果,避免在该区域内形成明显的裂缝隐患威胁。在混凝土灌浆处理中,应该优先选择和原有混凝土材料类型一致,避免因为两者间存在较为明显的隔阂影响到后续整体结构的完整性,最终产生较大的不良侵害。此外,为了更好实现对于该区域的加固处理,除了要进行较为规范彻底的灌浆操作外,还可以借助于U型碳纤维布进行加固操作,其同样能够表现出较强的实际效果,避免在该区域出现更为严重的裂缝损伤。
2.3预应力筋(钢绞线、钢束)延伸率偏差的处置方式
(1)矫正预应力孔道线性。(2)检查预应力筋和锚具有没有断丝或滑丝。(3)预应力索断丝率超标及时更换。(4)按实际弹性模量修正延伸值,将每批应力筋进行复检。(5)校对表具和测力系统。
2.4横隔板竖向裂缝的应对措施
对于横隔板区域出现的裂缝问题,其主要采用封闭灌浆的方式进行加固,确保横隔板区域的裂缝能够得到较好填充,实现整体结构的优化,避免可能在相应区域内形成的明显不稳定干扰问题。此外,在横隔板区域,为了更好提升其整体承载力效果,还可以借助于粘贴钢板的方式进行操作,避免其在后续长期应用过程中出现严重裂缝,增强其抗裂效果。
2.5加强混凝土施工过程中的温度控制
一是在进行混凝土拌和施工时,采用用水冷却碎石的办法,可以使混凝土在浇筑的温度大大降低,二是在高温天气进行混凝土浇筑时,为了确保混凝土的散热,应尽可能地对浇筑层面进行利用,尽量减少混凝土浇筑的厚度。三是将冷水管埋在混凝土中,利用冷水在其中的流动实施混凝土内部降温。四是把握好拆模时间,应尽量使混凝土表面不出现急剧的温度变化。
结语
⑴分析桥梁病害成因,理解桥梁结构存在的主要问题,明确加固目标是进行加固方案设计的首要任务。⑵在认真分析病害和计算结果的基础上,提出了增设体外预应力和在腹板、顶板粘贴钢板的加固方案,该方案能够显著的改善结构整体受力状况,提高截面极限承载能力,从而提高了桥梁的安全度和耐久性,对其他同类型桥梁的维修加固具有一定的借鉴意义。⑶早期按旧规范进行的桥梁设计可能会有不足之处,如预应力束的设置,截面温度梯度的选取等,进行结构计算分析时应将不利因素考虑在内。
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论文作者:毛亮春
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:预应力论文; 裂缝论文; 混凝土论文; 底板论文; 横隔论文; 病害论文; 灰浆论文; 《基层建设》2019年第10期论文;