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1、序言
跟着路桥建设项目的不停发展,大型、特大型桥梁的预制工程随地可见。
在桥梁预制构件施工中,有一个很一般的质量通病----梁体裂痕(纹),却向来
困扰着工程施工人员,本文依据云南大丽高速公路四合同段的桥梁施工实例来分析梁体裂痕(纹)产生的原由及对应其生成原由此应采纳的防治措施。
2、梁体易出现裂痕(纹)的部位
依据各种类桥梁的梁板施工,将各梁板常有出现的裂痕(纹)地点进行统计,其结果见表1:
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序号梁板种类梁板规格梁板裂痕(纹)地点备注
1T梁25-50m梁端梗部位以及梁端1/3跨范围
2空心板16-30m单、双孔梁梁端底板、顶板以及侧板相连结的边角部位,侧板纵缝、横缝
3箱梁20-40m箱板联合部,顶板纵、横裂痕(纹)
依据表1的统计,我们实例一一分析其原由。
3、T梁两头的梗部裂痕
高速某标段预制50mT梁,第2榀梁拆模后发现两条梗部裂纹,
m,一条裂纹长近4m。施工技术人员对裂纹进行了详尽的检查和记录,并初步
认定为保养不及时造成的。在后几榀梁预制生产时,施工人员改变了旧的保养
方法,增强了混凝土拆模后的保养,保证了保养的质量。但第4、5榀梁端梗部又出现一条裂痕,。现场技术人员和监理检查分析,以为裂痕可能是因为支护不妥(用方木直接垂直支护在梁两头翼板下)惹起
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的。于是将前几榀梁已支护方木所有拆掉,改为斜支梁梗肋的方法来支护梁
体,而后连续施工。但在预制第8、9、10三榀梁时,梁梗部仍旧各出现一条裂痕,现场技术人员会同监理工程师将所有裂痕所有凿开检查,检查结果显示最大的裂痕深度为
,大多数裂痕深度在1--。现场施工人员和监理再次分析原由,以为是梁梗部抗裂筋较少,于是在梁梗部增添了部分抗裂钢筋。此后第
11、13、14、18、22五榀梁梗手下方裂痕仍旧存在,不过长度相应有所减小。
施工单位和驻地监理同时向总监代表处和业主报告了这个问题,业主招集质量督查部门和业内的专家到达施工现场,连续观看了两榀梁的施工状况,专家以为裂纹的出现与施工人员操作不规范有关,此中包含钢筋遇到践踏,混凝土下料高度过高冲击钢筋骨架,混凝土振捣时拔出过快等,以致钢筋骨架下陷、钢筋保护层变薄,混凝土干缩、拉裂,从而造成混凝土产生裂纹。采纳针对性的
措施后,又在专家的指导下施工了23、24两榀梁,但仍旧出现了裂纹,专家们又提出了腹板混凝土浇筑后,应当有一准时间的技术间隔,而后再施工顶板混
凝土的浇注方案,这一合理的技术空隙的确定应依照混凝土的初凝时间及混凝
土的自沉时间这两个参数决定,在保持必定的技术空隙后,再次浇筑顶板混凝
土,顶板混凝土浇注后进行二次复振,这样施工将完全消灭裂痕。依照专家的
安排,连续生产了25、26、27三榀梁,这三榀梁上的裂痕消逝,专家又建议将
所增添的抗裂筋有垂直梁轴线部署改为与轴线成45°角部署,这样改良后,此后
生产的50余榀梁再也没有裂痕发生。
总结以上施工过程,该裂痕产生的原由有以下几个方面:
梁一般外形尺寸较长、大,采纳的均为高标号混凝土,其水泥含量高,水泥干缩性也就大,混凝土的抗拉性有不好。一旦混凝土的表面面的水分比内部蒸发的快,固然保养及时,也足以造成梁体内外混凝土缩短不一致。相对而
言,梁体外面的混凝土缩短量较内部的大,这是造成梁体出现裂痕的原由之一。
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腹板在浇注完成后,仍旧受附着式振动器振动,其自己还有必定的微量下沉空间,连续浇筑顶板混凝土后,腹板混凝土也就完成了其大多数的微沉,而梁顶板与腹板相连结处的梗部混凝土因钢筋阻截没法随腹板混凝土的微沉而下沉,因此在梁梗部形成簿弱线,特别在钢筋布设处的混凝土最为簿弱,因此混凝土在此处因腹板混凝土局手下沉而产生拉应力,简单将混凝土拉裂痕。
在浇筑过程中,因为钢筋遇到践踏,混凝土下料高度过高冲击钢筋骨架,钢筋保护层变薄,造成钢筋下无粗集料的现象。就是说,在保护层不足的钢筋下,只剩下高标号的水泥沙浆,而其突出特色是易裂,这也是梁梗部产生裂痕的原由之一。
造成梁体裂痕的原由大概就是上述的三条,针对这三条原由所采纳的措施是:(1)、增添腹板混凝土施工后的合理技术空隙时间(在混凝土初凝时间内),以便尽量完成混凝土节余的自沉。
2)、增添顶板混凝土二次复振,使顶板混凝土沉实并与腹板密贴,同时也要增强振捣,除去钢筋外混凝土难以振实的缺点。
3)、要控制好混凝土的保护层厚度,特别是梁体的单薄部位要特别办理,增添垫块,禁止践踏钢筋等。
4)、在梁梗部,合理增添抗裂钢筋网,减少裂痕产生的几率。
5)、保证施工人员规范操作、机械设施配置合理等一些作业知识。
对已经出现的裂痕,第一应在裂痕尾端钻眼截住裂痕,以防范连续开裂。截住缝钻孔深度宜小于或等于裂痕端部的缝深,随即对裂痕进行破口检查,检查裂痕深度;其次分析梁体裂痕处的应力状态,包含施工阶段和使用阶段;再者,分析裂痕深度和地点对梁的危害;最后,在上述分析的基础上,关于同意
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维修的梁,采纳当前已有的维修方法和自己掌握的技术水平,选择合适的维修方法赏赐维修。
如上所举实例中出现的T梁裂痕,此中除了第2、5两榀梁因为裂痕较长,安全起见报废外,其他的梁均采纳上述裂痕处分方法。第一进行钻眼止缝;其
次检查该缝裂深,(到钢筋为止),缝宽0-;再次分析梁体裂痕处的受力状况,该梁梗手下受压区,裂痕存在关于梁梗部受压不利,且梁梗部裂痕对内部钢筋有锈蚀。最后制定了处分措施,详尽维修方法是:裂痕宽度
≥,采纳注射高强度混凝土粘合剂的方法来粘结混凝土;裂痕<
者,凿开裂痕,采纳灌输环氧树脂沙浆来粘结维修裂痕。上述两种维修方法,经过检查,成效比较理想。
4、空心板裂痕
高速公路某标段预制厂生产20m和16m预应力空心大板,进入冬季后,该施工单位采纳了必需的冬季施工措施,冬季施工的第1块板时室外气温为-1-4°C,日均匀气温为2-5°C,该梁浇筑完成后,操作人员立刻将温棚内的温度升
高,温度高升的记录见表2:
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项目单位记录备注
时间
温度°小时后,进行了拆模,在空心板跨度2/5
处出现一条1mm宽的裂痕,该裂痕贯穿空心板侧面和2/3底板,只有1/3底板
未开裂,试压三天期同条件保养试件,%。第七天
试压了同期同条件保养的试件,其强度已经上涨到设计强度的101%。于是,第
七时节,对该板进行了预应力张拉,张拉后裂痕消逝,(用十倍放大镜只好看
到板梁的上1/5高以上有细微裂痕)。因为对该板不放心,经各方面研究决
定:用该板做非损坏性荷载试验,试验最大荷载为120%设计荷载。在该板浇筑
完成后的第31天,进行了试载,试载过程显示状况为:在荷载达100%设计荷
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载时,板底未出现裂痕;在荷载达到109%设计荷载时,板底出现一条裂痕,;在荷载达到115%设计荷载时,板底出现四条裂痕,最大缝宽为
,,板体原横断面裂痕处仍无损坏现象;再加荷到设
计荷载的123%时(因为荷载量级原由超出原计划120%3个百分点),,梁体原横断面裂痕处仍无损坏现象,卸载至100%时梁体的裂痕宽度消逝。完整卸载后,,比估计的节余变形小。
理论上说,该梁能够使用,但为安全起见,作为试验板,不在使用。
该空心板产生的跨中横断裂痕是温度裂痕,因为除温度变化外,该厂生产
的前250余块板与该板的施工方法和工艺完整相同,其他板体从未出现板中横
断面裂痕。分析混凝土浇筑过程:在拌和时,室外温度较低,采纳加热水法拌
制的混凝土在入模时的温度仅为6°-10°C,水泥水化较慢,混凝土浇筑完成后,
立刻进行升温,混凝土温度由钢模传热而高升,水化随温度变化而变化,水化
热和模板温度的共同作用使混凝土中产生温度应力,在水化热趋于稳固后,混
凝土强度高升,混凝土开始缩短,36小时后拆模,混凝土温度快速降至室外温
度(尽管选择在一天中气温较高的下午开始拆模),混凝土因冷缩而产生超出
其自己抗拉极限的应力,于是板体在其应力最大处被拉裂。
依据上述分析,混凝土浇筑完成后,暖棚内突然升温使板体混凝土快速经历较大暖差变化是以致板体混凝土产生裂痕的根本源因,相应的预防措施就是均匀并且缓慢地升温,因为高标号混凝土中的水泥含量较高,其产生的水化热也较大,为防范板体温差过大,暖棚内应在板体混凝土浇筑完并产生初凝后,水泥产生的水化热使板体混凝土内部有必定温度后才开始升温。依照经验,采
用一般硅酸盐水泥,。升温的速度应控制在2°C/h之内。板的拆模时间相同存在板体温度逐渐冷却的要求,一般来说,降温速度也不该当超出2°C/h。采纳以上对策后,该厂随后预制的215块空心板,再未出现过跨中横断面裂痕。
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5、箱梁裂痕
某工地预制33m和30m大型箱梁,这些箱梁简单在走道板、腹板、走道板
和腹板交接处、两头底板等不一样地点产生裂痕。从该工地预制的220榀梁的检查结果分析,共发现板顶有裂痕的梁10榀,走道板和腹板交接处有裂痕的梁14榀,底板两头和腹板有裂痕的9榀。裂痕深浅不一、长短不一样,可是较有规律。
底板、腹板、顶板的裂痕均以裂深到钢筋为止,长度也较短(最长不超出梁长的1/3)。而走道板和腹板交接处的裂痕常常较深,长度也较大。
关于走道板不规则裂痕的原由分析:一般来说,是因为混凝土的缩短惹起的,产生的机理主要有:一是混凝土配合比不合理,水灰比过大,高强度混凝土中水泥含量高,水灰比增大后,造成水泥浆上调,粗骨料下沉,上部混凝土的强度受损,混凝土抗拉能力减弱;同时因为混凝土经振捣后水泥浆上调而使混凝土表面水泥含量增大,客观上造成了混凝土的干缩性增大,以致混凝土表面被拉裂。二是混凝土养生不及时。该工地生产箱梁时间跨两个夏季和一个冬季,因为浇筑混凝土后的梁体内外温度差异较大,养生不及时,产生裂痕。三是混凝土振捣不理想,过振或欠振造成混凝土离析或内部不密实,跟着混凝土强度的增添,离析或不密实的混凝土部位也会出现不规则裂痕。
走道板和腹板交接部的裂痕产生梁数目最多,也最长,其原由与上述的T梁梗部产生的原由基本上相同的。此处不再重复。
腹(侧)板裂痕产生的原由,多与混凝土干缩、外荷有关;两头底板的裂痕是由预应力筋分开、放张时间、寄存梁的支设方法和梁顶存梁的多少决定的。
找出裂痕产生的原由,就能够制定相应的预防措施:走道板和腹板交接处
的裂痕主要应采纳合理的施工工艺,一是箱梁混凝土浇筑应分三步,即底板—
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腹板—顶板;二是掌握合适的技术空隙时间;三是控制混凝土的振捣质量和二次复振。走道板和腹板的混凝土施工,主要控制混凝土配合比,及时养生,保证振捣质量。
梁端底板裂痕的处分主要采纳正确的预应力筋间隔措施,增添端头防裂钢筋,合理堆放。
对已经出现裂痕的箱梁,能够采纳上述的修复T梁裂痕的方法来修复箱梁裂痕。
此处不在重复。
6、结束语
路桥工程中长、大预制钢筋混凝土预应力梁板的使用途在发展、上涨阶段,梁板的长度和面积正在不停的被刷新。而预制梁板的裂痕产生遇到原资料、混凝土配合比和搅拌质量、施工工艺、外界环境等诸多因数的影响,我们只有严格依照桥梁施工技术规范的有关要求,规范操作,精心施工,才能不停提升施工水平,防范裂痕的出现。
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内容总结
(1)大型预制预应力混凝土梁板裂痕的产生和防治
1、序言
跟着路桥建设项目的不停发展,大型、特大型桥梁的预制工程随地可见
(2)但第4、5榀梁端梗部又出现一条裂痕,
(3)现场技术人员和监理检查分析,以为裂痕可能是因为支护不妥(用方木直接垂直支护在梁两头翼板下)惹起