预应力混凝土箱梁常见的裂缝类型及
预应力混凝土箱梁受某种甚至 多种因素的相互影响,混凝土拉应力超 过允许值而产生裂缝是工程实践中鲁遍存在的现象,也是工程的“常见病’’和 “多发病”。裂缝发生情况多种多样,表 现形式比较复杂,常见裂缝有沿箱梁腹板两侧竖向或斜45°方向的;有沿翼 缘板底部或悬臂板端部纵向的;有沿顶、 底板预应力束方向的或发生在腹板与 顶、底板交接处以及齿板或横隔板(孔洞周围 ) 某些局部位置的裂缝等。 上述裂缝表现形式虽然很多,但从 发生的性质判别,基本归属可分为两类。一类是由于外荷载引起的受力裂缝或称 为结构裂缝。它是因为结构承载能力不 足及设计上存在的疏漏产生的。对于这 类裂缝,只要在设计阶段结合工程实...全部
预应力混凝土箱梁受某种甚至 多种因素的相互影响,混凝土拉应力超 过允许值而产生裂缝是工程实践中鲁遍存在的现象,也是工程的“常见病’’和 “多发病”。裂缝发生情况多种多样,表 现形式比较复杂,常见裂缝有沿箱梁腹板两侧竖向或斜45°方向的;有沿翼 缘板底部或悬臂板端部纵向的;有沿顶、 底板预应力束方向的或发生在腹板与 顶、底板交接处以及齿板或横隔板(孔洞周围 ) 某些局部位置的裂缝等。
上述裂缝表现形式虽然很多,但从 发生的性质判别,基本归属可分为两类。一类是由于外荷载引起的受力裂缝或称 为结构裂缝。它是因为结构承载能力不 足及设计上存在的疏漏产生的。对于这 类裂缝,只要在设计阶段结合工程实际 和施工条件,按设计规范荷载组合情况建立正确计算模型,进行详细内力分 析,做到“不少算、不漏算”,使结构截面尺寸和构造合理、:配筋适当,各个 阶段受力满足设计规范规定的强度、刚 度及稳定性要求,就可避免少发生裂缝 或不发生危害性大的裂缝。
大量工程实例及理论分析表明,几乎所有混凝土结 构均是带裂缝工作的。为了保证混凝土 结构的正常使用,我国公路、铁路、建 筑、水利等部门设计规范均采用限制构 件裂缝宽度的设计规定和方法,只要设计中认真执行这些规定,就能保证结构 使用的安全度;另一类裂缝是由结构变 形引起的,称为非结构性裂缝或变形裂 缝。
两类裂缝中,变形裂缝约占80%。 引起该类裂缝产生的原因很多,主要原 因归纳为施工、客观环境及人为等不利 影响因素。(1)施工方面主要影响因素① 施工设备模板、支架、悬浇挂篮及移动模架 等设备构件结构不合理,构件强度、刚 度及稳定性不符合要求,从而引起结构变形。
此外,基础发生不均匀沉降或水 平方向位移,支架预压不符合规定等都 会加大结构的主应力及附加应力。② 施工材料质量如配制混凝土所用的水泥、砂、石、 水及外加剂质量不合格,杂质含量超标,水泥过期等引起的不良化学反应,都会 导致混凝土抗拉强度下降。
由于钢筋锈 蚀使钢筋有效面积减小导致结构承载力 下降,也会产生裂缝。③ 施工质量控制不严如混凝土配合比失控,导致水、砂 石骨料、水泥用量不准确或水灰比过 大Y坍落度控制不好都会造成混凝土强 度不足和材料性能的变化。
④ 施工方法如混凝土拌和时间过短,影响混凝 土均匀性;浇筑中布料不均匀,浇筑后 骨料下沉及表面水分蒸发,在凝固过程中发生收缩;混凝土振捣不均匀发生漏 振、过振;混凝土分部、分层浇筑接头 处处理不当,新旧混凝土接合不紧密等。
⑤ 施工工艺如预应力张拉时间过早,张拉时虽 然强度满足要求,但因混凝土龄期短、弹性模量未同步增长而影响后期变形。另外,结构済筑、构件制作、拆模时间、 运输、堆放、拼装及吊装过程中施工工 艺不合理也会降低施工质量而产生纵、 横、斜方向的裂缝。
⑥养生混凝土的抗拉强度较低,混凝土浇 筑后如没有采取有效的措施降低混凝土 内外部温差或采取的养护措施不当,都会使混凝土产生温度收缩裂缝;养护不 周,时干时湿,表面干缩变形也可导致 裂缝的发生,因此施工中要采取一定温 控措施(特别对大体积混凝土),最大 限度地降低温差和减少收缩。
(2)施工环境影响因素冬季施工温度低于零度时,吸水饱 和的混凝土出现冰冻,产生膨胀应力, 尤其是初凝时受冻混凝土强度损失可达到30%至50% ;预应力孔道压浆后若 不采取保温措施也会产生沿管道方向的冻胀裂缝。
(3) 人为影响因素施工管理不严,没有严格按技术规 范要求的施工程序和方法施工,以及超 越客观现实的盲目施工等不良现象导致裂缝的发生。混凝土箱梁裂缝的预防应采取如下 具体措施:加强施工管理,是保证工程 质量的关键,防止人为因素引起的不合理的施工工艺和方法。
防止预应力混凝土箱梁结构产生裂缝的关键是在设计时 认真验算,合理布置预应力筋及构造钢筋,对易出现裂缝的部位,通过施工过 程的严格质量控制,尽可能地避免出现 裂缝或减少裂缝的数量、长度和宽度。 设计疏漏、施工水平低劣、监理管理不 力,均可使混凝土桥梁出现裂缝,因此按照国家有关标准、规范进行设计、施 工和监理,是防止结构裂缝发生、确保 结构安全使用的重要保证。
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