连续刚构桥挂篮施工裂缝问题的预防及控制分析

发表时间:2020/7/14   来源:《建筑实践》2020年6期   作者:白德隆 白浩
[导读] 结合连续刚构桥挂篮施工特点,对工程项目中存在的裂缝问题进行分析

        
         摘要:结合连续刚构桥挂篮施工特点,对工程项目中存在的裂缝问题进行分析,旨在通过各项影响因素的探究以及预防策略的完善,提高连续刚构桥挂篮施工的整体质量,以充分满足行业的稳步发展需求,为行业的经济发展提供支持。
         关键词:连续刚构桥;挂篮施工;裂缝;控制
          在建筑工程产业运行中,通过桥梁工程的项目完善,可以推动当前社会的城市化发展,而且也可以满足高速公路产业的快速发展需求。但是,在当前高速公路产业发展中,连续刚构桥挂篮施工中经常出现裂缝问题,若不能得到科学处理,会影响工程的整体质量剂施工安全,无法满足行业的稳步发展需求。所以,在公路产业稳步运行中,需要将连续刚构桥挂篮施工的技术完善作为重点,通过施工方案的完善以及施工预防策略的落实改善裂缝问题,提高连续刚构桥挂篮施工的整体质量,为建筑行业的稳步运行及发展提供参考。
         一、连续刚构桥挂篮施工
         对于连续刚构桥施工而言,悬臂浇筑施工是目前广泛采用的施工方法,起特点是无需建立落地支架,无需大型起重与运输机械,主要设备是一对能行走的挂篮。挂篮是沿着轨道行走的活动脚手架及模板支架,除必须满足强度刚度稳定性外还要保证行走方便、锚固可靠、重量不大于设计规定, 在施工中存在的裂缝以腹板裂缝居多,根据具体情况采用适当方法处理。根据连续刚构桥挂篮施工特点,引发裂缝的问题相对较多,所以,在工程设计中,工程设计人员需要合理确定工程的截面尺寸,按照工程的项目需求,布置预应力以及相应定位钢筋,以避免钢筋崩塌问题的出现,以便为后续的施工提供技术支持。在具体的工程施工,施工单位应该按照具体的设计流程进行施工,有效增强混凝土组成材料的性能,并通过施工方案的优化以及裂缝的控制等,提高工程施工的稳定性。
         二、连续刚构桥挂篮施工裂缝问题分析
         (一)腹板斜向裂缝
   在混凝土浇筑完成并建立预应力后,腹板混凝土出现裂缝,一般裂缝分为两种,一种是在预应力管道弯起处附近产生的斜向裂缝。另一种是沿预应力管道方向的斜裂缝,往往是靠近锚垫板附近较宽然后逐渐变窄直至消失。
         出现第一种裂缝的的原因极可能是由于在张拉预应力时弯起部分产生了较大的垂直于预应力管道的分力,但混凝土的抗拉强度尚未达标,导致混凝土被拉裂。出现第二种裂缝的原因主要是预应力在张拉时,索道管及周边混凝土受到较大的集中压应力,由于柏松效应导致索道管及周围混凝土受到沿管道径向的巨大张力,而混凝土不足以抵抗这种强大的拉应力,从而大致裂缝产生。
         (二)施工缝处裂缝
         在刚浇筑完成混凝土且尚未建立纵向预应力前,出现沿着节段施工缝方向裂缝,与之同时出现的还有挂篮下挠等问题。出现这种裂缝的原因有以下几点,第一种是因为在挂篮施工前未对挂篮进行有效预压,未消除挂篮及模板的非弹性变形和计算出弹性变形值而导致挂篮在浇筑混凝土后产生了过大的下挠,则就会在新旧混凝土接触面(施工缝)产生裂缝。第二种是因为在混凝土浇筑前未对挂篮的锚固系统进行检查,挂篮的后锚点没有锚固好而大致在混凝土浇筑过程中产生松动,挂篮下垂而产生裂缝。第三种是浇筑混凝土时错误的采用了先浇筑固定端后浇筑悬臂端的方法,导致后浇筑的混凝土将模板压下去,先浇筑的混凝土尚未初凝而被拉开产生裂缝。
         (三)箱梁底板、顶板顶面网状裂缝
         在浇筑完成的混凝土初凝后没有及时采取养护措施,或者混凝土配合比中水胶比过大、砂率过大,以及施工队在施工中私自加水改变原有配合比等都会使混凝土产生网状裂缝,温度也是产生网状裂缝的原因之一,但该种裂缝宽度与深度都较小,一般采用表面封闭即可,但不及时封闭可能影响结构耐久性。
         三、连续刚构桥挂篮施工裂缝问题的预防及控制策略
         (一)细化裂缝防治流程
         连续刚构桥挂篮施工中,为了提高裂缝防治的效率,需要做到以下内容:第一,在连续刚构桥挂篮施工的过程中,若发现了裂缝问题,各级部门需要加强认识,由专家进行各项工作的研讨,由于工程的大桥施工挂篮为斜拉式挂篮,其存在着稳定性强以及刚度大的特点,在各项工序浇筑中,会对挂篮以及支垫位置进行检查,以增强工程结构的密实度,而且挂篮的挠度在合理的范围内,不会是挂篮变形而引发的裂缝。

第二,工程施工中,为了方式混凝土收缩裂缝,工程单位需要对原材料进行检查,合理控制箱梁混凝土的振捣以及拌合指廊,并根据具体的施工需求,进行浇注及养护,以避免温差导致的裂缝问题。第三,对于建筑工程施工设计单位,在具体的工程施工中,需要明确各个工序中的张拉程序,以更好的增强竖向预应力。如,在具体的施工中,可以先张拉一块件50%的书竖向束后,在张拉块件的纵向束,如果在具体的施工中,仍然遇到了裂缝现象,意味着张拉顺序是导致裂缝的原因。第四,根据连续刚构桥挂篮的施工特点,在具体的工程施工中,为了避免梁断自重问题对工程造成的裂缝,需要在纵向波纹管上加设挂钩钢筋,避免裂缝的出现。第五,合理优化梁体混凝土的配合比,加强原材料的控制,将粗集料连续级配破碎卵石控制在4.72-19mm的范围,以增强各项施工的稳定性,避免裂缝的发生。
         (二)腹板斜裂缝控制措施
         通过现场的施工实践,消除或者减少上述两种腹板斜裂缝的最有效措施就是在容易出现裂缝的位置布设钢筋网片,以提高抗拉能力和分散集中应力,从预应力弯起点以后0.5米到锚头之间部分的普通钢筋外侧铺设宽度不小于0.5米的D类防裂钢筋网片(注意要满足最小保护层要求),能有效改善腹板斜裂缝的情况。在施工过程中还应严格控制混凝土的张拉龄期,混凝土强度与弹性模量要达到设计规定的28d混凝土强度与弹性模量的80%以上才能进行预应力张拉施工。在波纹管与锚垫板安装时也要注意锚垫板与波纹管应垂直相接,有对中止口的锚垫板在安装锚具时要安装准确,保证在施加预应力时不产生额外的集中应力。对已经出现裂缝的地方,根据裂缝的宽度深度,采用表面封闭、注浆等方法进行处理并进行连续监测,记录裂缝出现时间及发展情况。
(三)施工缝处裂缝控制策略
         为防止这种裂缝出现,首先在挂篮进场时要进行试拼,试拼合格后再进行挂篮安装,对安装完成后的挂篮及模板检查验收合格后进行挂篮的预压,一般采用最大悬浇段重量的1.3倍,通过预压消除挂篮及模板的非弹性变形和计算得出弹性变形,弹性变形值不应超过设计规范要求。然后在施工过程中特别是混凝土浇筑之前对挂篮后锚点进行检查,看是否有松动,条件允许的情况下采用有油表的千斤顶顶起并有效固定,以精轧螺纹钢作为后锚点为例,在加固后锚点的时候穿心千斤顶顶起精轧螺纹钢配合扭矩扳手旋紧螺帽,通过油压表读数与扭矩扳手读数来判断精轧螺纹钢是否已经加固牢靠,从而可以直观的得出锚固力是否合格,方便定性管理。最后就是注意浇筑混凝土时的浇筑顺序,箱梁全断面应一次浇筑完成,并从悬臂端开始,向已完成梁段推进分层浇筑。
         (四)箱梁底板、顶板顶面网状裂缝预防策略
         产生网状裂缝的原因大多是混凝土自身或者养护不到位导致,针对这两个原因应采取以下措施:1、选用优质的水泥、骨料、细集料和外加剂。2、合理设计混凝土配合比,改善骨料的集配、降低水胶比、掺加粉煤灰等掺合料、掺加缓凝剂,在满足工作条件的情况下尽可能的采用较小的水胶比和较低的坍落度的混凝土。3、混凝土应避免搅拌时间很长之后再使用。4、在混凝土浇筑过程中应充分振捣,混凝土初凝后要采取有效养护措施。5、在施工时注意现场管理,对施工人员进行详细的交底,不能随意加水,如果实在需要加水应在尽量保持水胶比不变的情况下同时掺加水、水泥与外加剂来改善混凝土的和易性,二次搅拌后仍然不能满足需要的应予以废弃。6、在浇筑完成后,由于混凝土标号较高,会产生较大的水化热,在施工过程中要注意混凝土内外温差不超过25℃,养护水温度与混凝土表面温度不能相差10℃以上以免产生温度裂缝。7、在产生裂缝的地方及时对其进行封闭处理,并在处理后继续观察裂缝是否发展。
         结束语
         挂篮施工现浇混凝土裂缝的出现往往是设计、施工、材料、工艺等综合因素作用的结果,原因比较复杂,但是其中必然有几个原因是主要原因,根据裂缝出现的位置、形状、宽度、深度采用不同的、有针对性的措施,从而达到最佳的处理结果。
         参考文献:
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