大跨度现浇混凝土箱梁裂缝控制技术研究.pdf
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1、总652期2023年第22期(8月 上)0 引言大跨度现浇混凝土箱梁一般设计为全预应力结构,具有刚度大、抗疲劳、抗裂和防渗漏等优点,设计时考虑了其在直接作用效应、支座下沉、温度应力等多种不利因素综合的影响下梁底混凝土仍处于受压状态1,不会出现梁底混凝土受拉而开裂的情况。因此,施工阶段应采取合理有效的措施,避免现浇混凝土箱梁产生裂缝。本文以光辉大桥50 m预应力现浇混凝土箱梁为例,分析其施工期间的混凝土裂缝控制技术。1 工程概况1)光辉大桥跨越 S119省道设计为 350 m 现浇预应力混凝土连续箱梁。2)主梁设计方案为单箱三室直腹板连续箱梁,混凝土标号为C50,全预应力结构,梁高3 m。3)现
2、浇梁模板支架采用盘扣支架及门洞式支架。4)跨省道部位根据交通需求设置门洞净宽和净高,门洞组合支架结构形式从上至下为:模板系统+工字钢分配梁+工字钢纵梁+双拼工字钢横梁+钢管立柱+条形基础。2 引起裂缝的主要原因1)水泥品种选用不合理,凝固期间因水化热、干缩等引起混凝土表面裂缝、粗骨料含泥量大、配合比设计不合理等问题。2)模板支架强度、刚度或稳定性不足,混凝土浇筑及硬化期间出现支架沉降、模板变形等情况。3)浇筑顺序不合理、振捣工艺不当。4)模板拆除后混凝土表面降温过快,箱梁内外温差产生的温度应力超过混凝土抗拉强度引起混凝土表面开裂。5)预应力张拉时,混凝土强度不足或张拉顺序不当引起混凝土开裂。6
3、)混凝土硬化过程需要充足水分,硬化期间养护不及时或养护方法不当而导致表面收缩开裂。3 避免产生裂缝的技术措施3.1 水泥及粗细集料选用1)为降低水泥硬化过程中产生热量,优先选用低水化热水泥。2)根据规范2要求严格控制骨料含泥量,混凝土用砂含泥量不大于3.0%、含泥块量不大于1.0%。3)根据混凝土设计强度及水泥标号设计配合比,严格控制水胶比,合理掺加减水剂。4)施工期间结合原材料检测数据严格控制施工配合比,尤其雨天施工时应增加检测频次,根据集料含水率数据,精确调整用水量。5)考虑高温天气影响,控制粗集料温度及混凝土拌和温度,必要时可采用预冷却降温措施。6)局部如腹板部位断面尺寸较小,钢筋密布,
4、为确保浇筑顺利,需控制粗集料粒径不超过25 mm。3.2 混凝土模板支架施工要点1)编制支架专项施工方案,并根据规范3要求对模板支架各组件进行安全验算,确保方案合理。2)支架地基处理是确保施工安全和工程质量的关键,需结合支架安全验算结果和地基承载力检测情况考虑地基处理方案。3)盘扣支架基础处理:挖出桩基施工泥浆池部位的残留泥浆后,抽干积水,回填粉质黏土、采用振动压路机分层填筑压实,分层厚度不大于40 cm。压实收稿日期:2023-03-05作者简介:邓鑫宇(1987),男,从事路桥工程现场管理及施工技术研究工作。大跨度现浇混凝土箱梁裂缝控制技术研究邓鑫宇(广州诚信公路建设监理咨询有限公司,广东
5、 广州 511431)摘要:混凝土作为现浇箱梁主要材料之一,因其抗拉强度远低于其抗压强度的特性,使得裂缝成为该类桥梁的质量通病,影响桥梁结构耐久性。基于此,以实际工程为例,对施工期间大跨度现浇混凝土箱梁裂缝控制技术进行研究,首先介绍了工程概况,然后分析引起裂缝的主要原因,最后提出了避免裂缝形成的具体措施,望能为同类工程提供借鉴。关键词:现浇混凝土箱梁;裂缝控制技术;门洞式支架中图分类号:U445.4文献标识码:B168交通世界TRANSPOWORLD至规定标高后,做地基承载力试验,承载力须大于240kPa。将承台基坑部位的水排除,挖除基坑烂泥,利用粉质黏土分层回填至承台顶部,严格按30 cm控
6、制每层回填厚度,用小型夯机夯实,并进行地基承载力试验,地基承载力须大于240 kPa。地基土为淤泥部位:将淤泥层挖至承台底,换填粉质黏土3 m,压实后,地基承载力不小于240 kPa,再回填0.5 m碎石层,随后摊铺压实一层15 cm厚C25混凝土。4)门洞式支架跨内支墩基础处理措施:省道车行道位置。根据现场实际地基承载力检测,原有省道路基地基基底承载力为400 kPa以上,并有30 cm厚水泥混凝土硬化,直接立模浇筑1 m0.8 m高条形基础,基础按照3m设置一道断缝,并在顶部设置两个吊环,方便施工完成后拆除。省道中央分隔带位置。既有道路存在中央分隔带及侧分带等绿化带,支架施工前将绿化带内素
7、土开挖清除,开挖深度不小于1m,并对该部位地基进行压实,满足承载力清除后的基础表面碾压密实度,采用动力触探法检测承载力,确保地基承载力不小于340 kPa,浇筑高宽为0.8 m1.4 m的通长条形基础,基础混凝土标号为 C25混凝土。省道边坡处理。将表层土清理后,用夯机夯实,确保地基承载力能达到270 kPa后,再立模浇筑整体条形基础,基础截面尺寸为1.5 m0.8 m。5)为确保安全支架整体安全,基础采用素混凝土浇筑,需考虑强度、刚度、稳定性,施工期间支架周边有车辆通行时,基础高度要考虑防撞要求。6)为保证支架基础地基稳定,需要考虑周边排水问题。一般在原地面基础硬化时设置1%横坡,坡向架体外
8、侧,排水沟沿支架四周布置,沟边距离支架硬化的基础边距离50 cm。7)为保证支架的强度、刚度和稳定性满足安全要求,避免支架非弹性变形引起梁体高程误差,测算施工荷载时的弹性变形,支架搭设完毕、箱梁底侧模安装好后,对支架进行预压。预压根据专项方案进行,注意分级预压及变形监测。8)支架预压前需结合混凝土浇筑顺序确定压重顺序,二者顺序一般相同。本项目堆载预压顺序为由箱梁跨中处向墩身方向顺序分级加载,至满足要求为止。9)结合支架在预压工序中的变形测量数据,调整底模铺设高程,确保现浇梁施工完成后线形满足设计要求。3.3 根据受力特点控制混凝土浇筑顺序由于箱梁混凝土浇筑量大、难以一次性浇筑成型,施工时需考虑
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