超寬幅預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁混凝土裂縫控制1

1、超寬幅大跨度預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁混凝土裂縫控制摘要：預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁不但結(jié)構(gòu)剛度大、行車平順性好、耐久性高和它的養(yǎng)護簡單，而且因為箱梁的構(gòu)件截面小，還具有自重輕、節(jié)約大量鋼材、輕柔美觀的特點。然而由于各種因素的影響，許多預應(yīng)力連續(xù)箱梁出現(xiàn)了不同程度的裂縫病害。而對于超寬幅的大跨度預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的裂縫災害就很嚴重。關(guān)鍵詞：超寬幅、大跨度、連續(xù)箱梁、裂縫控制1. 引言隨著我國技術(shù)的越來越成熟、材料越來越進步、現(xiàn)在社會的需要越來越大。預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋發(fā)展迅速。我國預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的建設(shè)在一段時間內(nèi)得到了很多發(fā)展，隨著這些橋梁相繼的投入使用，它也出現(xiàn)了許多的問題，特別是混凝土裂縫這

2、個混凝土材料的一大問題也很嚴重。比如：橋梁出現(xiàn)了的開裂現(xiàn)象，特別是在箱梁的腹板處、頂板處、底板處還有橫隔板等位置開裂問題嚴重，存在大面積的開裂現(xiàn)象。而混凝土的開裂將會影響橋梁的整體的或局部的剛度下降，從而進一步引起跨中撓度的下降。這些連續(xù)箱梁出現(xiàn)的裂縫問題以及裂縫引起的跨中撓度問題產(chǎn)生的影響有：1、影響橋梁的使用安全；2、較多裂縫的出現(xiàn)不僅會影響了橋梁的美觀,還會對箱梁的承載力和耐久性產(chǎn)生較大的影響。其主要的影響表現(xiàn)為：（1）、裂縫使箱梁的受力有效截面減少，降低了橋梁的安全度，甚至可能造成橋梁箱梁的結(jié)構(gòu)破壞；（2）、裂縫使箱梁的部分鋼筋失去保護層而暴露在空氣中使其受到空氣中有害氣體的侵蝕，從而

3、加速鋼筋的銹蝕，消弱箱梁的耐久性，大大縮短了箱梁的使用壽命；（3）、裂縫會削弱箱梁的剛度，使箱梁跨中撓度增大。而過大的撓度不僅影響行車的舒適度，也可能改變受力體系及內(nèi)力分配，使裂縫進一步擴展，形成惡性循環(huán)；（4）、裂縫的大量出現(xiàn)，不僅影響到橋梁的美觀，也會使人們產(chǎn)生橋梁已經(jīng)處于不安全狀態(tài)的心理。2、超寬幅大跨度預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋現(xiàn)在中國城市發(fā)展迅速，人民生活水平越來越高，在中國的人均擁有車的數(shù)量越來越大，這也導致城市交通壓力越來越大，出現(xiàn)越來越多的城市高架橋?qū)Τ鞘袠蛄旱能嚨酪笤絹碓蕉啵瑯蛎鎸挾仍絹碓綄?，對橋的跨越能力要求越來越高，跨徑越來越大。在普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)中，有一個適用跨

4、度，一般在 1530m 之間，當跨徑再增大時，結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的應(yīng)力迅速增大，混凝土就有可能出現(xiàn)裂縫，雖然鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)帶裂縫工作屬于正常情況，但是對于處在室外的橋梁結(jié)構(gòu)來說，裂縫無疑是橋梁結(jié)構(gòu)的致命缺陷，于是能增加一定跨度，又能很好控制裂縫出現(xiàn)的預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋得以廣泛應(yīng)用。梁體屬于受彎構(gòu)件，受彎構(gòu)件在設(shè)計時，不僅強度要滿足要求，其變形（撓度）也有一定的要求，不能超過規(guī)范的允許值。受均布荷載受彎構(gòu)件的跨中最大撓度，與構(gòu)件跨度的四次方、荷載的大小成正比，而與構(gòu)件截面高度的三次方、構(gòu)件截面的寬度成反比。也就是說，當撓度值固定時，要加大構(gòu)件的跨度，就必須增加構(gòu)件的截面高度（增加寬度作用不大）?？招?/p>

5、板由于受建筑要求的限制，截面高度不可能太大，所以它的跨度也就受到了限制。箱梁由于截面高度較大，所以它的跨度也就比空心板大得多。與其他截面形式相比較，箱型截面有其自身獨特的很多優(yōu)點。箱形截面的整體性強，它不但能夠提供足夠的混凝土受壓面積。而且由于截面的閉合特性，抗扭剛度很大，因而它是大跨度連續(xù)體系橋梁常用的截面形式。箱形截面根據(jù)橋面寬度、施工方式等的不同可以采用不同的形式。由材料力學知道，一個結(jié)構(gòu)受彎，發(fā)揮材料最大作用的其實是最外面部分的材料。對箱梁截面來說，由于材料分布在最外面，截面中間是空的，這樣既可以滿足結(jié)構(gòu)的抗彎要求，同時截面的形式使得自重比較輕，而且還節(jié)省了材料；承重結(jié)構(gòu)和傳力結(jié)構(gòu)相結(jié)

6、合，使各部件共同受力，截面效率高并適合預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的空間布束，因此具有較好的經(jīng)濟性；再就是箱形截面是一種閉口薄壁截面，梁的整體性較強，其抗扭剛度大，截面效率指標較 T 形截面高，結(jié)構(gòu)在施工和使用過程中都具有良好的穩(wěn)定性。所以寬幅大跨徑的預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋?qū)诠こ坛霈F(xiàn)的越來越多。以吉林省吉林市霧凇高架橋為例，全橋總長838.73米，全橋均為現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)，采用左右幅布置，分為6聯(lián)，其中跨鐵路橋梁（第4、5聯(lián)）采用33米寬的標準橫斷面。它的跨徑大，特別是橋面寬度寬，就是超寬幅大跨度的預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。圖1高架橋第5聯(lián)橫截面圖圖2高架橋主線布置圖3、預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋典型裂縫病害

7、混凝土結(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞，一般都是首先在混凝土中出現(xiàn)裂縫開始。所以，對混凝土結(jié)構(gòu)的損傷檢測，首先應(yīng)從對結(jié)構(gòu)的裂縫調(diào)查、檢測與分析入手。而混凝土箱梁梁體的裂縫是混凝土材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象，屬于學術(shù)上的結(jié)構(gòu)材料強度理論范疇。一方面，裂縫的擴展是結(jié)構(gòu)物破壞的初始階段，可能會對結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性產(chǎn)生一定的威脅；另一方面，通過近代科學對于混凝土強度的習慣研究以及大量的工程實踐所提供的經(jīng)驗來看，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是不能避免的，裂縫的出現(xiàn)應(yīng)該被認為是允許接受的一種材料特征。如果對結(jié)構(gòu)的抗裂要求過于嚴苛，勢必造成經(jīng)濟上的浪費。因此，科學的做法應(yīng)該是將結(jié)構(gòu)物的開裂程度控制在一個合理的允許范圍內(nèi)。從裂縫出現(xiàn)的位置

8、，箱梁橋的裂縫可分為:頂板裂縫、腹板裂縫、底板裂縫、橫隔板裂縫；從裂縫的力學特性可以分為:彎曲裂縫、剪切裂縫、扭曲裂縫、斷開裂縫、局部應(yīng)力引起的裂縫；從裂縫產(chǎn)生的外因可以分為:荷載裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫、基礎(chǔ)變形裂縫、鋼筋銹蝕裂縫和凍脹裂縫等。裂縫按照其可視性又可以分為微觀裂縫和宏觀裂縫，微觀裂縫是肉眼看不見的，其范圍一般以0.05mm，大于等于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫。宏觀裂縫是微觀裂縫擴展的結(jié)果。一般的結(jié)構(gòu)中，寬度小于0.05mm的裂縫對使用都無危險性，所以一般認為裂縫寬度小于0.05mm的結(jié)構(gòu)是無裂縫結(jié)構(gòu)，所謂不允許產(chǎn)生裂縫的設(shè)計，也只可能是相對的不大于0.05mm初始裂縫寬度的

9、結(jié)構(gòu)。故混凝土存在裂縫是絕對的，而無裂縫情況是相對的，所謂的結(jié)構(gòu)抗裂質(zhì)量只不過是把裂縫的寬度控制在了一定的范圍而已。根據(jù)近代的混凝土亞微觀方面的研究，微裂的擴張程度標志著材料的破損程度，而且存在裂縫也是材料自身固有的一種物理現(xiàn)象。在工程建設(shè)過程中,我們必須要強調(diào)高質(zhì)量嚴要求,但是也同時要強調(diào)科學和技術(shù)進歩,應(yīng)使工程同時滿足經(jīng)濟合理、質(zhì)量可靠和施工周期的要求,可采用如下標準1、優(yōu)良在施工后至投入使用期間，其變形和施工荷載在不超過抗裂荷載時，結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)宏觀裂縫。在變形和施工荷載大于抗裂荷載時，結(jié)構(gòu)只出現(xiàn)小于規(guī)范規(guī)定的裂縫，但不影響其使用要求；投入使用之后，結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生大于設(shè)計荷載條件下的最大裂縫寬

10、度。結(jié)構(gòu)因為變形作用而產(chǎn)生的裂縫，在交工之前應(yīng)妥善處理再交付使用。2、合格結(jié)構(gòu)在施工后，其變形和施工荷載在未超過抗裂荷載的條件下，出現(xiàn)了宏觀裂縫，但不影響其使用要求。在施工荷載超過抗裂荷載的條件，出現(xiàn)了大于規(guī)范限定的裂縫。經(jīng)過對裂縫處理后，結(jié)構(gòu)重新投入使用期間，裂縫寬度應(yīng)符合基于設(shè)計使用荷載條件下的裂縫寬度限值。上述的兩種情況屬于輕微裂縫。3、較差結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)了許多大于規(guī)范限值的裂縫，且出現(xiàn)了蜂窩麻面，但根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)特點，可以判斷裂縫對于結(jié)構(gòu)的承載力無嚴重影響，根據(jù)耐久性及美觀等方面的使用要求，對其適當處理或者略加封閉就可以保證工程的正常使用。這種情況屬于中等程度的裂縫。4、不合

11、格結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)了遠超過規(guī)范所規(guī)定的裂縫，同時又存在大量的蜂窩空洞，經(jīng)分析，裂縫對結(jié)構(gòu)的承載力有嚴重的影響或者存在結(jié)構(gòu)失穩(wěn)以及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性破壞的可能性，應(yīng)立即采取相應(yīng)的加強補強措施后方能使用者。從技術(shù)上來說，一般不宜輕易的做出報廢的結(jié)論，故此類結(jié)構(gòu)物報廢或者推到重建者占極少數(shù)。此為嚴重裂縫。凡是影響結(jié)構(gòu)的承載力或使用條件的裂縫稱為有害裂縫，反之則稱為無害裂縫。4、超寬幅大跨徑預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫成因分析混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是由材料內(nèi)部的初始缺陷、微裂縫的擴展而引起的。其原理是混凝土結(jié)構(gòu)為受壓構(gòu)件，而梁體在施工和使用過程中會產(chǎn)生拉應(yīng)力，預應(yīng)力混凝土通過張拉預應(yīng)力鋼束是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓應(yīng)力來抵消梁體的拉應(yīng)力

12、，即預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土受壓，預應(yīng)力鋼筋受拉，當預應(yīng)力鋼筋提供的壓應(yīng)力無法滿足要求時就會提前和更多的產(chǎn)生裂縫。所以雖然引起裂縫的原因很多，但可歸納為兩大類。第一類：由外荷載引起的裂縫，稱為結(jié)構(gòu)性裂縫（又稱為受力裂縫），其裂縫的分布及寬度與外荷載有關(guān)。與張拉的預應(yīng)力鋼束的有效預應(yīng)力有關(guān)，這種裂縫的出現(xiàn)，預示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在其他嚴重問題。第二類：由變形引起的裂縫，稱為非結(jié)構(gòu)性裂縫，如溫度變化、混凝土收縮等，這些因素引起的結(jié)構(gòu)變形受到限制時，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當此應(yīng)力達到混凝土抗拉強度極限值時，即會引起混凝土裂縫，裂縫一旦出現(xiàn)，變形得到釋放，拉應(yīng)力也就消失了。兩類裂縫有明顯的區(qū)別

13、，危害效果也不相同，有時兩類裂縫融合在一起。調(diào)查資料表明，在兩類裂縫中以變形引起的裂縫占主導的約占 80%；以荷載引起的裂縫占主導的約占 20%。對于超寬幅大跨徑的預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，如吉林省吉林市霧凇高架橋，它的橋面寬度更寬，跨度更大，梁體的自重、溫度混凝土收縮引起的結(jié)構(gòu)變形更大，就越容易和越快產(chǎn)生混凝土裂縫。而且霧凇高架橋位于吉林省吉林市，其處于東經(jīng)1254012756，北緯42314440。屬于北溫帶大陸性季風氣候。它的秋季晝夜溫差大，冬季漫長，干燥而寒冷，多西北風。冬季氣溫很低，一般低于0。每年穩(wěn)定凍結(jié)期為11月上旬翌年4月上旬。所以高架橋還受氣溫季節(jié)的影響很大。5、超寬幅大跨徑預應(yīng)

14、力混凝土連續(xù)箱梁裂縫控制5.1 超寬幅大跨徑的預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁因為它的橋面寬度和跨度的因素，所以它的自重更大，跨中撓度更大，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉應(yīng)力也越大，是產(chǎn)生混凝土裂縫的重要因素。控制混凝土裂縫可以通過減少結(jié)構(gòu)自重，提高混凝土梁體的工程質(zhì)量，提高有效預應(yīng)力。5.11 在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)充分考慮混凝土因自重產(chǎn)生裂縫的問題，應(yīng)該優(yōu)化結(jié)構(gòu)的截面，減小結(jié)構(gòu)自重，預應(yīng)力鋼束在截面上的合理分布，提高預應(yīng)力鋼束的利用率，來減小跨中撓度。它在設(shè)計時，除了應(yīng)認真利用現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計規(guī)范外，還應(yīng)結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗和教訓，借鑒鋼桁梁橋抗剪構(gòu)造和箱梁橋裂縫加固比擬法、鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)配筋要求、國家有關(guān)部門制定的相關(guān)標準及國外有

15、關(guān)標準。5.12 混凝土結(jié)構(gòu)本身能夠承受一定的拉應(yīng)力，在施工時應(yīng)該嚴格按照要求規(guī)范施工，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量。而且混凝土質(zhì)量越好，有效預應(yīng)力越高。以吉林省吉林市霧凇高架橋為例，梁體采用現(xiàn)澆箱梁，后張法，它的預應(yīng)力由預應(yīng)力鋼束張拉提供預加壓應(yīng)力是通過當現(xiàn)澆混凝土的強度達到設(shè)計強度的70%后張拉鋼筋，有混凝土與鋼筋之間的摩擦力和錨固端的應(yīng)力提供預應(yīng)力，如果混凝土質(zhì)量和強度沒有達到要求，也會影響到鋼筋混凝土的預應(yīng)力，也影響到鋼筋混凝土的有效預應(yīng)力。5.13 有效預應(yīng)力是抵消混凝土拉應(yīng)力，減少混凝土裂縫以及延遲裂縫產(chǎn)生的主要因素，所以我們要保證超寬幅大跨度預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的有效預應(yīng)力。(1) 建立專業(yè)質(zhì)

16、量保證體系現(xiàn)場建立預應(yīng)力專業(yè)施工的質(zhì)量保證體系，組成質(zhì)量管理領(lǐng)導小組。負責從材料檢驗、過程控制、張拉、數(shù)據(jù)整理的全過程質(zhì)量監(jiān)控。(2) 結(jié)合現(xiàn)場施工要求，建立健全嚴格的質(zhì)量檢查驗收制度。制定預應(yīng)力鋼絞線進場檢驗標準、錨具進場檢驗標準、波紋管進場檢驗標準、預應(yīng)力筋、波紋管施工安裝質(zhì)量標準、混凝土施工要求、養(yǎng)護要求、預應(yīng)力筋張拉前混凝土施工質(zhì)量檢驗、張拉設(shè)備要求、張拉應(yīng)力、伸長值量測要求、錨具張拉口施工處理、驗收等指標，加強材料及工序質(zhì)量驗收。預應(yīng)力工程驗收程序。(3) 質(zhì)量保證措施 加強與設(shè)計的結(jié)合，重點對預應(yīng)力筋的張拉錨固端部的構(gòu)造處理，張拉順序、張拉應(yīng)力控制、伸長值的計算等方面進行必要的溝通

17、，并依設(shè)計要求，作必要的實驗，取得可靠數(shù)據(jù)，以指導施工，為結(jié)構(gòu)安全提供可靠的保證。 嚴格控制預應(yīng)力鋼絞線、錨具等預應(yīng)力結(jié)構(gòu)用材料的質(zhì)量，材料進場后，要按規(guī)范要求進行取樣試驗，取得鋼絞線的彈性模量、錨具的錨固效率系數(shù)等數(shù)值，特別是要多次張拉，對錨夾片的硬度、韌度提出了更高的要求。 材料進場后，要采取防雨防潮措施，將鋼絞線架空堆放并覆蓋好；要管理好進場錨具、鋼絞線、夾片等材料，防止銹蝕，特別是雨季施工，更要注意預應(yīng)力筋、錨具等預應(yīng)力材料的防腐防銹問題。 加強施工過程的質(zhì)量控制在預應(yīng)力筋的下料、并束、鋼筋綁扎、穿波紋管、架立波紋管、焊接馬凳、安裝承壓片、承壓板、預應(yīng)力筋的布設(shè)、張拉口的留設(shè)、混凝土澆

18、筑、張拉、灌漿、封錨等諸多工序進行嚴格的控制，以嚴格的工序質(zhì)量保證預應(yīng)力工程的質(zhì)量。采取可靠的防腐措施，在施工過程中，用膠帶、木塞封堵波紋管的灌漿孔、排氣孔，外露預應(yīng)力筋要用塑料布、膠帶包裹嚴密。波紋管接口處及破損處要用膠帶密封嚴，防止漏水?；炷潦┕み^程中，要保證混凝土材料、澆筑質(zhì)量的均勻性，振動棒不得緊貼波紋管振動，鋼筋密集區(qū)，要事先留出振搗間隙，采用小棒（或加鋼片）振搗。切實作好各工序的技術(shù)復核和隱蔽驗收工作，并詳細作好記錄。承壓板后的混凝土要密實?；炷翝仓?，加強養(yǎng)護，防止收縮、溫度裂縫發(fā)生，進而保證混凝土力學指標增長的統(tǒng)一均勻。冬期施工，預應(yīng)力張拉、灌漿要做好安排，時間安排在中午前

19、后，并做好水泥漿的保溫防凍措施，必要時摻加對預應(yīng)力筋無腐蝕的防凍劑，單獨配置滿足冬期施工要求的灌漿配比，避免水泥漿受凍脹壞混凝土的事故發(fā)生。 加強設(shè)備計量、保養(yǎng)、結(jié)構(gòu)測試工作凡進場的設(shè)備須統(tǒng)一按規(guī)定計量標準傳遞要求進行精度和相關(guān)曲線的檢驗標定，并對千斤頂、油泵作好保養(yǎng)。為科學的控制張拉各項參數(shù)，要對分段方案、張拉順序方案進行必要的實驗及分析，為科學嚴密的完成張拉工作奠定基礎(chǔ)。 做好預應(yīng)力張拉工作依據(jù)設(shè)計的張拉順序和方向，依次進行各梁的預應(yīng)力張拉；張拉前要認真檢測承壓板后的混凝土澆筑質(zhì)量，檢查承壓板與預應(yīng)力筋的垂直度，必要時，在錨板上加墊片，保證預應(yīng)力筋、錨環(huán)、千斤頂?shù)娜龑χ?，以防斷絲事故的發(fā)生

20、。張拉采取分級持荷超張拉，以避免混凝土拉裂、減少摩擦損失和補償預應(yīng)力損失。操作手加荷要緩慢、均勻，持荷要平穩(wěn)，量測人員要與加荷同步，量測統(tǒng)一準確，記錄要完整。要認真進行伸長值的管理，為此，設(shè)計應(yīng)提供設(shè)計摩擦系數(shù)、孔道偏差系數(shù)k、有效應(yīng)力值，以便施工可有效的進行預應(yīng)力張拉伸長值的計算。每拉完一束，則迅速計算對比伸長值，如出現(xiàn)伸長值過大，要認真分析原因予以調(diào)整后，繼續(xù)張拉；伸長值過小，要分析情況，采取重新核正壓力表等措施，正常后繼續(xù)張拉。梁預應(yīng)力筋張拉前，可先拉一下，后加上錨具進行張拉，以減少預應(yīng)力損失。 灌漿前，要仔細檢查各灌漿孔是否暢通，在清潔完孔道后，方可灌漿；待梁頂排氣孔冒出濃漿時，用木塞

21、堵緊排氣孔后，繼續(xù)加壓至到梁端灌漿孔冒出濃漿后，封閉梁端灌漿孔，再加壓至0.5-0.6Mpa，停止灌漿，封閉灌漿孔，保證孔道灌漿密實。 加強施工試驗檢測工作為確定預應(yīng)力筋的張拉時間，施工時，依據(jù)分區(qū)段的施工時間，多留設(shè)一組混凝土試塊，以作為混凝土張拉的依據(jù)。加強灌漿材料的試驗工作。在施工現(xiàn)場，對重要的、有代表性的梁板進行實際孔道摩阻損失測試，以校正計算伸長值，檢測預應(yīng)力效果。摩阻試驗采用精密壓力表法，具體如下：在預應(yīng)力筋的兩端各安裝一臺（伸長值不夠時可在一端安裝兩臺或三臺）千斤頂，測試時首先將固定端千斤頂?shù)挠透状虺錾僭S，并將回油閥關(guān)死；然后開動千斤頂進行張拉，當張拉端壓力表讀書達到預定的張拉力

22、時，讀取固定端壓力表讀數(shù)并換算成張拉力。兩端張拉力差值即為孔道摩阻損失。加強對錨固損失的監(jiān)測和測量，對發(fā)現(xiàn)異常的部位進行復核性張拉，以檢測預應(yīng)力效果。加強對預應(yīng)力張拉錨固的封堵保護，防止因錨具銹蝕，造成預應(yīng)力失效。 嚴格按工藝設(shè)計及協(xié)作配合要求安排施工,如有變動,則必須有可靠的質(zhì)量保證措施,嚴禁野蠻施工。 加強現(xiàn)場資料的收集和分析工作，對下部的施工提出指導，為預應(yīng)力設(shè)計施工積累經(jīng)驗。采用先進的檢測手段和先進的工藝設(shè)備來保證預應(yīng)力張拉應(yīng)力控制的準確，為本工程的質(zhì)量控制提供可靠的保證。5.2 施工中易產(chǎn)生裂縫的環(huán)節(jié)及預防控制措施5.2.1支架的不均勻沉降 支架的質(zhì)量與現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁的成敗有

23、直接的關(guān)系。在使用滿堂支架的梁段如果連續(xù)箱梁施工支架的地基強度不夠，在箱梁混凝土澆注初期會由于支架不均勻下沉而導致箱梁產(chǎn)生裂縫，其中墩頂除箱梁的橫隔板及橫隔板兩側(cè)的腹板最易出現(xiàn)裂縫，當翼板縱向分布的鋼筋間距不止不當時，則容易引起翼板的開裂。以吉林省吉林市霧凇高架橋的滿堂支架部分為例，對于超寬幅的混凝土連續(xù)箱梁，在同一截面的支架較多，如果地基強度不夠，支架不均勻沉降得越復雜，其產(chǎn)生的裂縫越多越復雜。所以為了避免支架的不均勻，需要對支架地基進行計真處理。如果支架處為地基承載力較差的軟基地區(qū)，則需先清除淤泥及部分底層上，并分層回填碾壓至承臺頂標高。必要時可考慮采用臨時擴大基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)或混凝土護筒基礎(chǔ)

24、。5.2.2支架拆除中的問題 現(xiàn)澆連續(xù)鋼筋混凝土箱梁支架拆除工序的控制是一個易為人們所忽視的問題。支架的拆除時間有時是按照混凝土標號達到設(shè)計標號的90-100控制，并不是按混凝土28d強度來控制拆架。因此，支架拆除后由于混凝土的徐變使箱梁的撓度增加，容易使跨中正彎矩區(qū)梁底和支承處負彎矩區(qū)橋面產(chǎn)生裂縫。施工中連續(xù)箱梁的支架拆除應(yīng)避免突然落架，否則箱梁中會產(chǎn)生較大的瞬時荷載，而這種瞬時荷載往往導致過大的的施工裂縫產(chǎn)生，且可能大于設(shè)計允許的裂縫。對于施工支架的拆架程序一定要予以高度重視。在工期允許的情況下，拆除時間應(yīng)盡量延長。重視對連續(xù)箱梁橋拆除時間的控制，既要考慮施工上模板周轉(zhuǎn)的需要，又要考慮混凝

25、土的溫差不能太大，其溫差應(yīng)包括表面溫度、內(nèi)部中心溫度和外界氣溫之間的溫差。從箱梁施工的實際看，應(yīng)該在規(guī)定的混凝土強度和容許溫差范圍內(nèi)拆除模板，并且要及時進行保溫養(yǎng)護。為了避免造成混凝土內(nèi)外溫差過大，腹板外模拆除后應(yīng)有一定的保溫時間，不得立即噴灑冷水進行養(yǎng)護。 拆架時一定要先翼板、后底板、并必須從跨中對稱地向兩邊拆除。支架拆除宜分階段進行，先從跨中對稱向兩端松架，再對稱從跨中向兩端拆除，縱向?qū)ΨQ均衡卸落橫向應(yīng)同時一起卸落。 5.2.3混凝土澆注時間控制不合理 對于超寬幅大跨度的箱梁在現(xiàn)澆施工中常常因為許多原因混凝土不能一次澆筑完畢，會分為幾次進行澆筑，箱梁底板澆筑完成后，由于種種原因相距許多天后

26、再澆筑腹板及頂板。此時底板混凝土已完成了早期的混凝土收縮和徐變，不再參與后澆混凝土的變形，新混凝土的早期快速收縮則遇到了老混凝土慢速收縮或不收縮的抵制，使其變形受到約束，導致箱梁腹板及頂板中產(chǎn)生裂縫。即使同時澆筑的混凝土也會因為前后時間太長而是的結(jié)構(gòu)之中的收縮和徐變有差異，所以要嚴格合理的控制混凝土澆筑時間，應(yīng)合理安排混凝土施工工序，盡量使底板、腹板混凝土一次澆筑完成，并盡快將內(nèi)模及頂板鋼筋制作完成后，澆筑頂板混凝土。新老混凝土先后澆筑的時間差盡量控制在3-5d內(nèi)，以防止先澆筑混凝土的基巖約束作用。澆筑時間應(yīng)避開日照較足時段，并采用電子計量設(shè)備，確保混凝土配合比計量準確。 5.2.4混凝土收縮

27、的影響 鋼筋混凝土箱梁采用泵送混凝土澆筑，為滿足泵送要求，一般混凝土的坍落度較大，水泥用量較多。根據(jù)混凝土自由收縮試驗表明，水泥經(jīng)用量越多，水灰比越大，骨料的彈性模量越低，則收縮也越大。此外，箱梁雖然屬于薄壁結(jié)構(gòu)，由水化熱引起的溫度上升較低，但是混凝土本身收縮很大，特別在環(huán)境氣溫變化與收縮共同作用下對于箱梁這種薄壁結(jié)構(gòu)也很不利。5.2.5溫度對鋼筋混凝土連續(xù)箱梁的影響 (1) 水化熱：混凝土灌注后在硬化期間，水泥和水發(fā)生水化反應(yīng)，并釋放出大量的水化熱，使混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，混凝土彈性模量不斷增大。從受力狀況來看，混凝土內(nèi)部為壓應(yīng)力，而其表現(xiàn)卻是拉應(yīng)力，當這些拉應(yīng)力超過混凝土的允許拉應(yīng)力時就

28、會出現(xiàn)裂縫。因此，如果不注意混凝土內(nèi)部和表面的溫度差，混凝土表面與大氣的溫度差，過早拆除模板，就很容易發(fā)生由于水化熱的溫度變化梯度大和混凝土收縮共同作用而出現(xiàn)表面裂縫。 (2) 日照溫差的影響：由于日照輻射強度、日照時間、地理位置、橋梁方位、地形地貌等隨機因素，使結(jié)構(gòu)表面、內(nèi)部溫差因?qū)α鳌彷椛浜蜔醾鲗У葌鳠岱绞叫纬伤矔r的不均勻分布，即結(jié)構(gòu)的溫度場。日照溫差的影響，對于寬翼緣板的箱梁橋來說更為明顯，因為箱梁底板不受陽光直射，溫度較低，而箱梁頂板通常集中吸收陽光的輻射，在24h內(nèi)，箱梁的頂板和底板的溫差可達10-15，這將引起很大的溫度應(yīng)力。而對于像吉林省吉林市霧凇高架橋的結(jié)構(gòu)，在秋季的晝夜溫差

29、大，而冬季非常寒冷，這些對于混凝土的裂縫控制都是不利的。并且其的橋面寬度寬，跨度大，相比其他的箱梁更容易混凝土的表面和內(nèi)部產(chǎn)生過大的溫差。所以澆筑混凝土應(yīng)注意避開不利天氣因素的影響。由于超寬幅大跨度連續(xù)箱梁的每次澆筑混凝土量較大，往往要連續(xù)施工1d-2d，所以要盡量避開雨、風等不利天氣。對大風降溫天氣要給以足夠的重視，特別是在澆筑箱梁頂板時，大風會使混凝土收漿壓光尚未完成就產(chǎn)生裂紋。此外，突然的降溫會使混凝土表面與內(nèi)部產(chǎn)生過大的溫差而引起裂縫，因此應(yīng)做好保溫措施。對于采用高強混凝土的連續(xù)箱梁，必須注意施工時混凝土的水化熱問題。降低水化熱最高溫度可以減小混凝土內(nèi)部與表面的溫差，因此應(yīng)使用水化熱較

30、低的硅酸鹽水泥，避免使用水化熱高的水泥。夏季施工時，混凝土拌合前應(yīng)用冷水沖洗集料，降低原材料溫度，降低混凝土入模溫度，此外，應(yīng)盡可能縮短運輸時間，使混凝土入模前的溫度盡量控制在26以內(nèi)。5.3 控制混凝土強度來控制裂縫混凝土強度是控制裂縫的一個關(guān)鍵因素，所以在施工過程中要嚴格把握混凝土配合比和配合過程，以保證混凝土的強度。選用水泥應(yīng)注意其特性對混凝土結(jié)構(gòu)強度、耐久性和使用條件是否有不利影響，應(yīng)以能使所配制的混凝土強度要求、收縮小、和易性好和節(jié)約水泥為原則，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準，并附有制造廠的水泥品質(zhì)試驗報告等合格證明文件。水泥進場后，應(yīng)按其品種、強度、證明文件以及出場時間等進行分批檢查驗收。箱梁

31、混凝土要粗細骨料搭配，細骨料應(yīng)采用級配良好、質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈、粒徑小于5mm的河沙。細骨料的相關(guān)試驗可按照現(xiàn)行公路工程集料實驗規(guī)程（JTG E42-2005）執(zhí)行。粗骨料應(yīng)采用堅硬的卵石或碎石，應(yīng)按產(chǎn)地、類別、加工方法和規(guī)格等不同情況分批進行檢驗。粗骨料的相關(guān)試驗可按照現(xiàn)行公路工程集料實驗規(guī)程（JTG E42-2005）執(zhí)行。粗骨料的最大粒徑應(yīng)按照混凝土結(jié)構(gòu)情況及施工方法選取，但最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)最小尺寸的1/4和鋼筋最小凈距的3/4。對于像霧凇高架橋一樣采用泵送混凝土的粗骨料最大粒徑除了上述要求碎石不宜超過輸送管徑的1/3，卵石不宜超過1/2.5，同時應(yīng)符合混凝土泵制造廠的要求。集料在生產(chǎn)、采集、運輸和儲存過程中，嚴禁混入影響混凝土性能的有害物質(zhì)。集料應(yīng)按品種規(guī)格分別堆放，不得混雜。在裝卸及存儲時，應(yīng)采取措施，使集料顆粒級配均勻，并保持潔凈。拌制混凝土用的水應(yīng)符合相應(yīng)要求，一般供應(yīng)用的水能滿足相應(yīng)要求，沒有特殊要求，可直接使用。添加的外加劑也得符合相應(yīng)要求。對于像霧凇高架橋這類在寒冷地區(qū)的要嚴格控制混凝土的配合比，最大水灰比，最小水泥用量等要符合要求。5.4 養(yǎng)護措施混凝土的養(yǎng)護對于控制混凝土裂縫也是很重要的