摘要:预应力混凝土连续梁桥是公路工程中应用较广的一种结构形式,现浇箱梁的质量对于其安全性、使用性及耐久性等影响甚大。在目前的现浇箱梁施工中几乎无法避免的存在裂缝,本文通过对营双高速双塔立交现浇箱梁翼缘板所产生裂缝的观测,针对现浇箱梁翼缘板部位出现裂缝的原因进行分析,进而进行预防措施和处治措施的探讨。
关键词:翼缘板;裂缝;成因;分析处治
一、工程概况
营双高速公路双塔枢纽是该项目规模最大、单联跨数最多的高速公路枢纽互通立交,该立交为营双高速公路线路的终点,是建设管理的控制性工程。该立交全长2165米,采用半定向Y型立交型式,设置A、B、C、D四条匝道,共有现浇箱梁10联(45孔/1188米),预应力箱梁6联(33孔/957米),非预应力箱梁4联(12孔/234米)。
二、成因分析
营双高速是我省首条穿越沙漠的高速公路,沿线由于多出经过风沙路段,常年气候干旱少雨、风沙大、昼夜温差大等自然条件恶劣,对预应力现浇箱梁的施工质量控制增加了一定难度。双塔枢纽立交现浇箱梁混凝土浇筑完成,在养生三天后拆除内模和局部外模,发现翼缘板底面、腹板,局部出现不同程度的细微裂缝,裂缝呈现出一定的规律性。该裂缝仅出现在翼缘板和腹板相交的倒角处,裂缝属温度、混凝土收缩、龄期差形成的,不影响结构的使用功能,属非结构性裂缝。经过现场工程实践及理论分析的证明,翼缘板裂缝主要有干缩裂缝和温度裂缝。
1、干缩裂缝原因分析:干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,预制箱梁顶板沿其横向常常出现细微裂缝,主要就是这个原因引起的。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。
2、温度裂缝原因分析:混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在后期降温过程中,由于表面温度散失较快,受到内部混凝土或基础的约束,使混凝土表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,即会出现温度裂缝。即使混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度变化较大或发生剧烈变化。由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇注过程中的离析现象,在同一块混凝中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉强度很低、易于出现裂缝的薄弱部位。
三、预防措施
1、施工工艺方面
1)、振捣工作振捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。2)、加强混凝土表面的抹压、但应注意避免过分抹压。3)、夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,必要时经试验可采用喷淋,以降低混凝土原材料的温度。
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2、养生方面
1)、加强混凝土的早期养护,混凝土浇筑之后,采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃,并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气及早覆盖、喷水雾养护,并适当延长养护时间。2)、采用密封保水法,如在混凝土表面喷水养护或覆盖塑料薄膜,使水分不易蒸发或采用其他方法减少空气流动。延缓表面水分蒸发的办法。
四、处理措施和方法
1、施工机具主要有:钢丝刷、刮刀、压缩空气泵、环氧树脂灌缝机。根据现场现有具体情况,采用高空作业车配套脚手架进行施工。对距地面高度在3m以上的采用高空作业车,对3m以下的搭建脚手架施工。
2、施工条件:
1)处理部位应保持清洁和干燥;2)凝胶过程应避免施工部位振动。
3、处理方法和步骤
1)混凝土表面沿裂缝走向宽30~50mm进行处理,处理用钢丝刷或刮刀沿裂缝对混泥土表面杂物、浮浆进行处理,若有油污可用丙酮或酒精溶剂浸溶后消除,然后用压缩空气泵将裂缝表面积缝中杂物和灰尘吹净。2)当裂缝宽度小于0.15mm时,在所选用裂缝修补材料及施工工艺允许情况下可采用自然渗透法,直接用橡皮滚子或滚动粉笔刷缝材料,使胶液充分吸收,且裂缝内含胶液饱满。3)当裂缝宽大于0.15mm时,用注胶配套底座沿裂缝中心线每间隔20cm粘接一个注胶点,用密封胶密封连续裂缝,采用环氧树脂粘合剂,用低压裂缝注入器将树脂修补材料缓慢持续的压入裂缝中。4)环氧树脂按A:B=3:1(重量比),人工均匀混合,然后将灌缝机机头对准事先安装好的底座内注胶,注胶过程要相邻的底座处喷胶液为止,以此类推。每个底座内注满后结束。
4、注意事项
1)灌缝前应逐一加压检查灌胶嘴的连通和裂缝的密闭效果,即做试漏试验,试漏须待封缝胶有一定强度时进行;2)对裂缝的位置、数量、宽度、长度进行全面调查核实,对裂缝进行编号并记录。3)灌封用胶应严格按照产品提供单位提供的技术要求进行拌和,准确称量各组成材料并均匀搅拌。灌缝胶配置好后应尽快将其注入裂缝中,并在该产品规定的使用期内使用完毕;4)灌缝施工应在产品规定的温度下进行。灌胶顺序:竖缝必须自上而下,平缝应从一端到另一端;5)缝隙全部注满后应按所用产品的要求进行养护,待灌缝胶固化后,拆除灌胶嘴,并对混泥土表面进行打磨平整。6)在灌缝处理前应对不明显部位小范围内做试验灌缝,以确保其他微裂缝灌缝质量。
五、结论
大多数情况下现浇混凝土连续箱梁顶板翼缘板裂缝的主因应是混凝土收缩徐变,而温度变化有“推波助澜”的作用。基础沉降的作用微乎其微可忽略不计。因此,现浇混凝土连续箱梁的混凝土收缩徐变,产生的应力超过一定限度时,加上温度变化,就会在顶板翼缘板中产生裂缝。因此,找准了裂缝产生的主因,才能把握改正的对策。
以上是根据我部在箱梁施工过程中出现的裂缝的情况,通过对具体施工过程的检查控制,进而进行的原因分析,最终制定相应的预防措施,在我部的施工中起到了相当大的作用,希望对以后的施工有一定的借鉴作用。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTGF50-2011).
[2]《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2012).
论文作者:刘斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 表面论文; 温度论文; 现浇论文; 预应力论文; 水分论文; 《基层建设》2017年第21期论文;