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预应力混凝土箱梁桥收缩裂缝特征和控制措施

日期：2016-6-20 15:02:53　来源：互联网　浏览数：
　

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1 裂缝特征。在工程的设计中，收缩裂缝是较为常见的裂缝现象，其发生的位置没有确定性，对于结构的整体性和稳定性产生较大的影响。这种影响通常情况下不是马上就会出现，但是，对于桥梁建筑的耐久性会产生很大的影响。从我国的桥梁建筑中可以看出，构建的渗水性、钢筋锈蚀性等已经较为严重。而且花费在裂缝补修工作上的资金的投入量也相对较大。经过施工人员的多年研究和探讨，发现影响混凝土桥梁收缩裂缝的主要原因就是混凝土的水灰比、温度以及其他的约束等。
从混凝土收缩应力方面来看，影响因素主要包括两个方面，一是水泥的水化作用引起变形，二是温度降低引起的收缩变形。温降收缩和水化收缩的作用，往往是一致的，在实际施工中，常常是叠加作用造成裂缝，而在现场进行裂缝原因分析时是很难辨析出是温降收缩为主还是水化收缩为主。作为预防裂缝的对策，必须全面控制产生裂缝的各种因素，采取综合措施才能取得实际效果。
2 温度变化的控制。温降引起的收缩有两种情形。一种是混凝土在硬化早期，由于水化热大量产生导致结构的温度升高，到硬化后期水化热产生的热量小于散热量，结构的温度下降。这种温降既可引起结构的整体收缩，可在结构内部引起局部的收缩应力。在结构中，混凝土内部的温度高于表面温度，散热降温迟于表面;厚壁部分的温度高于薄壁部分。且散热降温也迟于薄壁部分，而这时混凝土已具备了一定的强度，于是，表面的和薄壁部分的混凝土产生收缩，同时又受到内部的和厚壁部分的混凝土的约束，产生拉应力。另一种情形是环境降温，同样也是表面比内部冷却得快，薄部位比厚部位冷却得快，在混凝土硬化的初期也易造成薄部位的收缩裂缝。这两种温降情形作用的位置和应变方向往往是叠加的，加剧了拉应力的增长。
3 水灰比的控制。工程中较普遍的是局部水灰比过大引起的局部收缩裂缝，多出现在每次浇注的混凝土顶面，如桥面铺装层或整体化层、梁和柱的顶部，这是混凝土振捣后浮浆集中区域。由于水灰比过大的情况一般只是局部出现且与养生有关，因而裂缝形态一般较浅较短，无明显规律。提高混凝土振捣质量和防止施工水灰比失控是预防此类裂缝的主要措施。
4 竖向预应力的问题。竖向预应力是克服箱梁腹板主拉应力的重要手段。但各地的施工实践反映竖向预应力钢筋的张拉锚固工艺存在很大缺陷，锚垫板与预应力钢筋不垂直、锚固螺母拧紧的力度因无标准而随意性很大，锚固后造成较大的变形，引起预应力损失。而箱梁竖向预应力筋都较短，张拉伸长量小，2～3mm 的变形占伸长量的比例较大，因而造成很大的竖向预应力损失。在实测的数据中，最大的预应力损失超过50%。一方面是竖向预应力损失大，另一方面在设计上往往采用偏紧的腹板断面，应力控制没有富余量，从而造成混凝土箱梁出现大量腹板斜裂缝的现象。在新规范实施前，在设计控制要点中规定:不计竖向预应力时，腹板主拉应力应满足规范容许值。在施工方面，推行二次张拉工艺，即第一次张拉到设计拉力并锚固，7d 后再进行第二次张拉。此外，还尝试用扭力扳手确定螺母的拧紧力。据测试，如果管理得当，这项措施可以使预应力损失不超过10%。
在实际的工作中，有了技术措施还需要施工和监理的认真贯彻，才能真正实现对裂缝的控制，技术和管理是贯穿每一个项目的永恒主题。混凝土桥梁裂缝的预防更是需要技术和管理方面的持续努力才能成功。