摘要:本次研究以LT河特大桥作为研究对象,深入分析了大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生的原因,并有针对性的提出了大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的防范措施,并根据施工后的质量评价情况,进行了系统性的评价,从而较好的保证了 LT河特大桥大跨径连续刚构桥梁的施工质量。期待通过本次研究,为同领域的大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的防范,提供一些可供参考的资料。
关键词:大跨径;连续刚构;桥梁;施工;裂缝;防范;措施
目前,我国混凝土的的使用已经有100多年的历史,而作为复合材料应用于桥梁结构中,距今已经有70多年的历史。随着我国基础建设的不断深入,混凝土在大跨径连续刚构桥梁中的应用十分广泛。然而大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的产生,也成为影响桥梁质量的主要影响因素。一些因桥梁混凝土施工不当产生的裂缝,不仅造成了施工质量问题,也形成了桥梁日后通行的安全隐患。因此,避免大跨径连续刚构桥梁施工产生裂缝,有效的防范措施就显得非常重要。本次研究以真实的案例作为研究对象,深入了解大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生的原因,提出有针对性的防范措施,为我国大跨径连续刚构桥梁事业的建设发展,提供有价值的参考资料
1工程概况
LT河特大桥左线桥孔跨布置为5×40+106+3×200+106+4×40m,右线桥孔跨布置为4×40+106+3×200+106+4×40m,其中主桥106+3×200+106m采用变截面预应力混凝土连续刚构箱梁,两岸引桥采用40m后张预应力混凝土T梁,先简支后刚构(连续)。桥型布置图见图1。
图1 LT河特大桥左线桥桥型布置图(尺寸单位:m)
主桥上部构造箱梁根部梁高12m,跨中梁高3.5m,顶板厚28cm,底板厚从跨中至根部由32cm 变化为110cm,腹板从跨中至根部分三段采用40cm、55cm、70cm三种厚度,箱梁高度和底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁顶板横向宽12.5m,箱底宽6.5m,翼缘悬臂长3m。主桥上部构造按全预应力混凝土设计,采用三向预应力,纵、横向预应力采用高强度低松驰钢绞线,竖向预应力在箱梁高度大于6m时采用钢绞线,在箱梁高度小于6m时采用精轧螺纹钢筋。
2大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生的原因
2.1砼微观裂缝产生的原因
本次研究中根据工程实际情况总结归纳发现,砼微观裂缝产生的原因与温度变化密切相关。水泥和骨料的参配过程中,会逐渐经过设计加工后发生硬化,而此时砼的体积也因此会发生变形。往往在施工过程中,由于温度的影响,会导致这种砼的变化呈现不均匀的发展,砼中的水泥石往往在变化过程中,相较于骨料而言,其收缩变形会更大。在施工过程中发现,若骨料为圆形,并且没有发生变化,并且非常均匀的在水泥石中分布,而一旦受温度影响发生收缩,那么水泥石会引发内部应力,进行导致砼裂缝产生。
2.2砼宏观裂缝产生的原因
在实际施工过程中,一般处于宏观的裂缝非常好辨识,这种裂缝往往较大,并且在砼结构的表面与其深入结构均可发现,这种裂缝产生的原因主要是受微观因素影响而来。实际工程施工中,微观因素产生的变形没有加以防范,或及时采取相应的补救措施,那么久而久之均会由微观裂缝逐步发展到宏观裂缝,外部荷载与变形的影响下,会直接呈现开裂路径。
3大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的防范措施
3.1构建合适的温度梯度模式
由上述原因分析可知,温度的影响对于大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生有着密切的相关性。温度荷载作用下,会引发大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的产生。对于本项目的施工人员而言,应引起高度的重视,需要施工前,对现场进行温度的采集,不同温度下对砼应力会产生的变化荷载,需要进行对比分析。如构建合适的温度梯度模式,确定预计施工时的温度,试验室温度,以及现场采集的温度,将三种温度下的应力进行对比,最终确定合适的温度,并选择在此温度下进行差异性分析,并从中确定最佳温度下的应力荷载,从而以此来防范大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生。
3.2加强完善施工工艺
大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生的宏观因素可知,它是由多种微观因素汇集而成,并且这种宏观因素表露其外的程度较为明显。因此,对于宏观因素的控制,需要从微观层面考量,多方面入手。施工工艺的完善,主要包括钢筋的制作与安装,以及减小锚垫板在安装过程出现的倾角误差,混凝土的浇筑顺序和养护工序的严格监督与执行等,通过全面完善施工工艺,从而降低大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的产生。另外,在预拉区域将普通钢筋设置好,能够有效的降低箱梁的裂缝宽度。除此之外,这种施工工艺也能够有效的控制因温度影响下,产生的砼收缩的开裂现象产生。另外,加强完善施工工艺还应注重日常检查,对可能产生的裂缝因素,及早采取防范措施,从而真正达到防范混凝土裂缝的作用价值。
4大跨径连续刚构桥梁施工裂缝防范措施的效果评价
自2016年4月-2018年6月期间, LT河特大桥施工期间裂缝产生情况,以及相应的混凝土承载能力检测情况进行了检验,以此来评价大跨径连续刚构桥梁施工裂缝防范措施的可靠性。具体见表1所示。
表1 桥梁结构中的施工裂缝评价
注:以上数据符合HG/T2625-94的要求规定。
由表1实际测得的数据,进一步表明本次研究提出的大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的防范措施,对于LT河特大桥施工期间裂缝产生的控制,具有显著性的作用。表1内经过上述改进措施的实施,进一步的保证了施工质量,也避免了施工中砼裂缝的产生,并且施工中的抗弯强度、体积收缩率与弯曲模量均符合国家标准要求。对于LT河特大桥的整体施工质量,具有一定的保证性作用。并且经过检查,能够确定砼的上下部结构均无明显裂缝产生。
5结论
随着科学技术水平的不断发展,人们对于桥梁砼裂缝的监测也越来越为重视,国家也相继出台了多种法律法规,以此来更好的控制当下的现状问题。而对于跨径连续刚构桥梁施工裂缝的产生,可由多种因素产生,但是找到核心的微观因素,即可较好的避免宏观因素的产生。因此,全方位的监测,以及日常施工经验的总结,能够提前对大跨径连续刚构桥梁施工裂缝提出防范措施,是保证大跨径连续刚构桥梁工程质量的关键影响因素。因此,控制大跨径连续刚构桥梁施工裂缝,是必须采取控制措施的关键点。
综上所述,对于大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的防范措施,应从多方面入手,不断加强过程中的防控,能够有效的对可能产生的砼裂缝原因,进行综合性的分析,并提前做好防范措施,才能够真正的保证施工质量。通过本次研究表明,利用大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生的原因分析,能够进一步的确定大跨径连续刚构桥梁施工裂缝产生的原因主要由两点构成,一是砼微观裂缝产生的原因,二是砼宏观裂缝产生的原因,而采用构建合适的温度梯度模式,以及加强完善施工工艺两种方面,能够有效的控制大跨径连续刚构桥梁施工裂缝的产生。
参考文献:
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[2]梁栋, 段文博, 尤建. 大跨度高墩连续刚构桥在施工过程中的风振分析[J]. 科技通报, 2018(8):235-240.
论文作者:马荣华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 温度论文; 防范措施论文; 原因论文; 微观论文; 因素论文; 《基层建设》2019年第27期论文;