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1、箱梁腹板斜向裂缝成因分析及后续采取限制举措一、桥梁简介我部*和*大桥两座大桥主桥结构分别为58+2*95+58 m和71+2*125+71 m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,主墩为7#、8#、9#墩,分左右双幅,单幅箱梁采用单箱单室截面,纵、横、竖三向预应力体系,为 全预应力构件.桥宽28米,根部梁高分别为6.0米和7.5米,跨中及端部梁高 分别2.5和3.0米,*大桥腹板厚度由95C般化至55CM腹板采用双排纵向预 应力管道,沿腹板两侧布置,*腹板厚度由80C般化至50CM采用单排预应力 管道居中布设,我部采用工地自拌混凝土,混凝土标号为C55,掺有硅粉,地泵泵送施工.箱梁采取菱形挂篮悬臂浇
2、筑施工,箱梁两个“ T同时对称悬臂浇筑.二、裂缝形成我部在2021年11月底最先发现*7#墩有各别梁段在撤除内模板时发现腹 板内侧沿新老节段结合面开始左右对称出现沿纵向波纹管的向下的斜向纵向规 那么裂缝,长度1.0米左右,我部马上停止了对该梁段的施工,工程部如开了专题会议分析原因并跟踪观测此裂缝 4天,发现此裂缝稳定无开展,然后实施了纵向 预应力张拉,张拉后裂缝长度亦无变化,竖向力张拉后裂缝宽度有所闭合减少, 由此判断此裂缝为局部浅层裂纹并非结构性裂缝.我部在后续的梁段施工中采取了增强举措:、沿新旧碎结合面开始纵向波纹管二侧增设.128向钢筋防裂,钢筋长度2.0米,间距10CM,波纹管上下1.
3、0 米范围,布筋长度沿2.0米.、限制碎的水灰比和箱梁碎浇注质量.、加 强碎的保温养生,.在之后的箱梁施工过程中,*的箱梁裂缝产生有所减少,但在之后的*大桥施工过程中裂缝也同样出现,经工程部及检测单位统计在 2021年11月-2021年1月间所浇箱梁*共有裂缝45条,*大桥共有18条, 在所有出现裂缝的箱梁节段中裂缝均以在箱梁腹板左右侧对称沿纵向波纹管出 现,少数出现沿大、小里程对称布置.在2021年3月10号业主组织了 3位路桥专家进行了现场分析,确定裂缝为 碎表层收缩裂缝,并由监控单位对两桥的裂缝的宽度和深度进行检测,经检测表明两桥裂缝宽度大局部在 0.01mm-0.04mmi间,最大裂缝
5、裂缝,从而排除是由于箱梁结构受力而产生的裂纹.在这个阶段 可能导致裂缝发生的因素有:挂篮变形、外部温度、碎浇筑顺序、混凝土质量、 养护条件、模板拆模早、结构配筋少、环境等.当这些因素导致的碎受到外界约 束或不协调变形时,碎内外部就会产生拉应力,当拉应力超过碎抗拉强度后便会 产生裂缝.我部两座桥都是采用自拌混凝土,碎石为本地产,河沙来自岳阳,水泥为海 螺水泥,为提升强度硅掺有硅粉,发生裂缝段箱梁碎浇注大都是在冬季, 处于冬 季施工阶段,从开始浇筑碎到产生此裂缝,可能是由于上述因素的一种或几种交 织在一起形成的,下面就我部桥梁产生此裂缝的可能成因分析如下:1 、挂篮变形我部两座桥的挂篮都是从专业厂
6、家定制过来,有出厂报告并经现场按最重梁 段重量120%勺重量试压,变形值都在允许范围内,说明挂篮的刚度、强度都是 满足施工及设计要求的,施工前挂篮已锚固好施工中不可能变形, 且挂篮变形产 生的裂缝应是腹板竖向或顶底板横向裂缝,故可排除裂缝由挂篮变形引起.2 .冬季施工温差大我部两座大桥箱梁施工正好处在冬季施工,裂缝也集中出现在2021年11月至2021年1月,通过查看施工日志,混凝土节段浇筑完成时间大部均为晚上, 经历了夜晚、中午等一天中温度最高和最低峰时, 外部早晚温差大且碎内外温差 大形成很大的混凝土内外温度梯度,碎水化热最大可达70度,而外部温度晚上大部为0c度左右,混凝土内外温差越大,
7、发生温度开裂的可能性也越大, 特别是混凝土截面在有波纹管的位置, 受力最为薄弱处极易出现裂缝,因我部两 桥裂缝都是沿波纹管位置出现,分析冬季施工温差大、碎收缩大为形成裂缝的可 能原因之一.3、模板拆模过早我部箱梁拆模时间根本都是浇筑完混凝土后第三天,此时混凝土水化热所产 生的热量已不处于峰值状态,但我部两座桥裂缝都是在撤除内模后就发现存在该 裂缝,故断定此裂缝应是在拆模前就出现,排除了拆模过早的原因导致碎开裂.4、养生保温举措不力统计两桥箱梁的裂缝都是在冬季低温施工时产生,且施工完成后大部都在晚 上,晚上温度较低,工程部采取的是常规覆盖保温举措, 碎在初凝和终凝期间外 部温度底,而碎内部水化热
8、温度高致碎内外温差较大, 故使碎外表产生温度收缩 裂缝,此为可能原因之一.5、腹板波纹管位置构造钢筋配筋缺乏对桥上所有裂缝进行统计分析,发现裂缝具有一定规律性,根本都是沿着腹 板波纹管位置走向,波纹管位置碎截面尺寸相对较小*大桥纵向波纹管最外边距碎面仅10CM碎厚度不够,如腹板钢筋配置缺乏容易在碎最为薄弱处较 易拉裂形成裂缝.6、碎收缩徐变裂缝都是沿箱梁新旧碎节段断面出现, 沿纵向波纹管向张拉端走向,可能因 为新旧碎的收缩徐变性质不一致, 致碎沿腹板最薄断面开裂,产生裂缝,此为可 能原因之一.经上述分析,我部两座桥梁的裂缝形成主要为冬季施工温差大,碎的局部 收缩徐变不一致及高标高碎水化热大所形
9、成.四、后续箱梁采取的裂缝限制举措1、设计方面1、请设计院复核腹板配置钢筋的数量及间距,是否满足碎防裂的构造要求, 必要时增设腹板钢筋或减小钢筋间距.2、建议在腹板纵向波纹管位置碎保护层内增设防裂钢筋网.2、现场限制方面1、混凝土配合比设计方面1选用级配优良的砂、石原材料,含泥量等符合标准要求.2配合比依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选 择好混凝土的坍落度,水灰比,并针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整每 段梁的施工配合比.2、增强碎浇捣工作:浇捣时,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,预防过振或漏振,尽量采用二次振捣、保证碎振捣密实, 以排除碎
10、泌水和混凝土内部的水分和气泡.3、增强混凝土的养护工作:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩, 主要是限制好 碎的湿润养护.由于我部后续箱梁节段施工都在夏季高温施工,故碎的养护工作 特别重要,在碎浇注完成后我部将麻袋或土工布覆盖碎外表,并派专人 24小时 洒水养护,保证碎顶、底板、腹板都在湿润状态 7天时间.4、限制碎腹板的拆模时间:限制好拆模时间,并保证拆模前和拆模后碎面都 是湿润状态.5、预防在雨中或在高温时段浇灌混凝土, 夏季尽量选择在温度下降或低温阶 段阶段晚上浇注碎.6、纵向波纹管按设计要求定位准确,牢固,减少波纹管的定位误差,不因浇 碎时波纹管因定位不牢而移动,致碎保护层减少.7、对腹板波纹管位置增设竖向钢筋进行局部增强或保护层内增设防裂钢筋 网.8、碎浇注前仔细检查挂篮的锚固情况, 保证挂篮后锚点紧固,各吊杆的受力 均匀,保证在碎的浇注过程中挂篮受力均匀.五、已有裂缝的后期处理及修复因裂缝宽度大局部为0.01-0.04豪米,深度也大部在1-3厘米间,故只能采 用碎外表封闭法,可采用专用“固特邦裂缝修复胶或环氧树脂在裂缝碎外表进 行封闭处理,预防水气、化学物质或二氧化碳的侵入.六、结语预应力连续箱梁
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