箱梁端部混凝土开裂及防治研究

．第３７卷第２６期　１８６・　２　０　１　１年９月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．２６　Ｓｅｐ．　２０１１　文章编号：１００９—６８２５【２０１　１）２６—０１８６—０２　箱梁端部混凝土开裂及防治研究　乔庆军摘钟福平　要：针对双线单室箱梁预制过程中在预初张拉后端部时常出现开裂的现象，对其开裂原因进行了分析，最后提出了　预防箱梁端部混凝土开裂的方法，消除了混凝土开裂现象，保证了梁体的外观和质量。　关键词：箱梁，混凝土，裂缝　中图分类号：Ｕ４４５．７１　文献标识码：Ａ　１　箱梁情况及工艺要求　箱梁预制一般采用设计院提供的通用图集，此处主要参考时　速２５０　ｋｍ客运专线（城际铁路）有砟轨道预制后张法预应力混凝　土简支整孔箱梁（双线、单箱单室）通桥（２００９）２２２９－Ｉ，Ⅱ图纸论　梁体压缩位移，从而导致混凝土在保护层与钢筋结合处开裂。　述。工艺要求钢筋整体绑扎，混凝土连续浇筑一次成型，设计要　求带模张拉Ｉ】　：预张拉前松内模，预张拉后拆侧模退内模，梁体　初张拉完后吊至存梁台座，在存梁台座上完成终张拉、压浆、封　锚、刷涂料。　阔３梁体预张拉、初张拉造成端部集中受力　３混凝土开裂预防措施　根据混凝土开裂的原因分析，本文针对开裂采取了将底模端　部做成活动模板条的预防措施（见图４）。具体方法如下：　第一步：在底模离开支座板２　ｅｒｆｌ一３　ｃｍ处，切割１５　ｃｍ宽钢　２箱梁端部混凝土开裂及原因分析　在施工过程中，发现在箱梁端部发生了开裂现象（见图１），　下面就开裂原因进行了分析。　板，长度从底板和腹板交接处至检查口，根据梁体实际情况而设　置，切割后模板条侧棱要打磨保证美观（见图５）。　图１箱梁端部发生的开裂现象　图４活动模板条　图５活动模板条效果图　根据检查试验资料结果表明混凝土原材合格，所以在梁体混　凝土原材方面不会造成箱梁端部开裂现象；通过检查混凝土试块　第二步：将活动模板条固定：在模板条下侧端头和中间每隔　５０　ｃｍ设置一道支撑，要求在设置时尽量避开模板下面的条形基　础，以方便拧螺栓，支撑做法见图６，图７。　的强度报告确定混凝土强度没有问题，所以箱梁端部发生开裂也　不是由于混凝土的强度不够造成；根据现场凿除开裂的混凝土情　况发现开裂现象也不是由于混凝土中存在空洞和振捣不密实的　情况；此外，根据设计要求模板按二次抛物线预留反拱，以保证梁　体张拉后的平顺性。在梁体没有进行张拉前梁体受力如图２所　示，此时梁体底板均匀受力，所以从结构受力上分析不会出现因　受力不均而出现混凝土开裂现象。　Ｉ　－　一¨ｌｌ　ｌ　ｌ　　Ｉ　ｌ　Ｉ　ｌＩ【１　　ｌＩ　ｌ　ｌ　ｌ　ｌ　ｌ　ｌ　图２梁体没有进行张拉前梁体受力图　图６支撑做法示意图　图７　固定活动模板细部图片　　ＩＩ　ｌ　ｌ　Ｉ　Ｉ　ｌ　Ｉ　ｆ『１　１『１　１　ｆ　Ｉｌ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　ｌ　ｌｌ　＿‘　，第三步：模板条由于是现场切割，会出现缝隙，应用玻璃胶密　封，安装好后在缝隙处贴透明胶带，防止在混凝土浇筑过程中出　现漏浆及麻面，保证梁体外观。　第四步：混凝土达到拆模强度后，拧动螺栓，使活动板条下移　根据以上分析，造成开裂可能是由于在拆除端模过程中导致　的混凝土端部开裂和锚穴处掉角及箱梁在完成预张拉或初张拉　离开梁体１　ｅｍ，在混凝土预、初张以后端部支点向内移，接近于支　后应力变化和梁体位移出现端部混凝土开裂现象。由于在梁体　座板位置离开保护层，受力的部位为钢筋混凝土和支座板，在这　预张拉、初张拉过以后梁体会发生压缩并起拱，造成端部集中受　个部位混凝土不易开裂。　力（见图３）。在梁体端部为３５　ｍｍ保护层，应力集中在此处并且　收稿日期：２０１１－０５—１３　在梁体初张拉后，要及时提出制梁台座，如梁体不能保证及时　作者简介：乔庆军（１９７７一），男，工程师，中铁七局集团郑州工程有限公司，河南郑州４５００００　钟福平（１９７８一），男，博士，讲师，河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作４５４００３　第３７卷第２６期　２　０　１　１年９月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．２６　Ｓｅｐ．　２０１１　・１８７・　文章编号：１００９—６８２５（２０１　１）２６—０１８７—０３　某ＰＣ连续梁桥施工监控中的应力监测　申　娟　摘要：在对肥西县某悬臂浇筑的连续梁桥进行模拟的基础上，着重介绍了施工监控过程中应力的监测，对测点的布置　位置，测量仪器及方法，数据记录及后期的计算进行了说明。测量结果与模型的理论值符合较好，对以后的悬臂浇筑连　续梁桥的施工有一定的指导作用。　关键词：连续梁桥，悬臂浇筑，Ｍｉｄａｓ　ｃｉｖｉｌ，施工监控　中图分类号：Ｕ４４８．２１５　文献标识码：Ａ　我国预应力混凝土连续梁桥在２Ｏ世纪７０年代首次应用于城　实际情况变化，不断调整、完善计算参数以满足设计对线形及内　市桥梁工程，预应力混凝土连续梁桥结构体系具有变形小、结构　力的要求。在该桥的施工监控中，对梁体线型、应力进行重点控　刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简单、抗震能力强等优点。　制。监控方采用自适应控制方法对本桥进行了线型控制，对于预　从我国已建成的大跨度预应力混凝土连续梁桥实践来看，大部分　应力混凝土桥梁，施工中每个工况的受力状态达不到设计所确定　采用悬臂浇筑法施工，悬臂法施工有很多优点，然而它也有一些　的理想目标的重要原因是计算模型中的计算参数取值，主要是混　问题，比如在节段施工中容易出现偏载或者因风力产生的不平衡　凝土的弹性模量、材料的比重、混凝土徐变系数等，与施工中的实　弯矩，这样就涉及到施工中的安全性和稳定性。因此在施工中要　际情况有一定的差距。要得到比较准确的控制调整量，必须根据　对主梁截面的最不利位置进行应力监测。　施工中实测到的结构反应来修正计算模型中的这些参数值，以使　计算模型在与实际结构磨合一段时间后，自动适应结构的物理力　学规律。在闭环反馈控制的基础上，再加上一个系统参数辨识过　１施工监控的目的　悬臂现浇施工类型的桥梁的施工工序和施工阶段较多，各阶　整个控制系统就成为自适应控制系统。　段相互影响，且这种相互影响又有差异，这就可能造成各阶段的　程，内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象，甚至　３工程概述　该桥主桥为预应力混凝土连续箱梁结构，全长为４２　ｍ＋７０　ｍ＋　超过设计允许的内力和位移。若不通过有效的施工控制及时发　采用悬臂法施工。本桥梁满足三级航道要求，航道净高　现、及时调整，就可能造成成桥状态的线型与内力不符合设计要求。　４２　ｍ，６７　ｍ，设计　在施工过程中，为保证合龙前悬臂端竖向挠度的偏差不超过　８　ｍ，净宽６０　ｍ。桥址处派河的２０年一遇水位高程１３．　容许范围、保证合龙后的桥面线型良好、保证在施工中主梁截面　的主桥面中心高程２５．９６９　ｍ。桥梁中跨竖曲线为二次抛物线。公路一Ｉ级（机动车道和非机动车道），３．５　ｋＮ／ｍ　（人　不出现过大的应力，必须对本桥主梁的挠度、应力等施工控制参　设计荷载：　０００　ｔ级取值。设计基准期为　数做出明确的规定，并在施工中加以有效的管理和控制，以确保　行道），主墩的船舶撞击作用按１００年，设计安全等级为一级，桥梁所处环境类别为Ｉ类，设计时　本桥在施工过程中的安全，并保证在成桥后主梁的线型符合设计　１主桥内侧三个车道为６０　ｋｍ／ｈ，外侧一个车道按匝道口的加减　要求。本文主要介绍施工过程中的应力监控，确保施工过程中结构　速：速车道设置。匝道设计速度为３０　ｋｍ／ｈ。该桥采用悬臂法浇筑，　的可靠度和安全性，保证桥梁结构成桥受力状态符合设计要求。　２施工监控的基本理论　施工监控过程是一个“施工一测量一误差分析一参数调整一　最大悬臂段为９号块主梁梁应力主要是通过埋入混凝土振弦式　应变计进行测量监控，主梁应力测点布置在ＩＭ２，Ｌ／４，根部等关键　预报”的循环过程，必须在施工过程中全过程跟踪计算，根据现场　截面上，上部结构（箱梁）共布置１１个应力测试断面，具体见图１。　提出制梁台座，初张拉可适当推迟。此外，在梁体张拉前卸掉支　模板条的方法，消除了箱梁因张拉后端部受力出现的混凝土开裂　座板和防落梁预埋件与模板相连的螺栓，保证梁体可以在纵方向　现象，保证了梁体的外观和质量。　自由移动，从而预防了梁体因压缩而位移导致的混凝土开裂。　参考文献：　４结语　［１］客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件［ｚ］．２００５．　２１０－２００５，铁路混凝土工程施工技术指南［ｓ］．　本文通过对在现场施工时发现的在箱梁端部开裂的现象，针　［２］ＴＺ　２１３－２００５，客运专线铁路桥涵工程施工技术指南［ｓ］．　对该现象进行了各种因素的分析，最后通过改进模板，增设活动　［３］ＴＺ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ　ｏｆ　ｂｏｘ　ｂｅａｍ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ＱＩＡＯ　Ｑｉｎｇ－ｊｕｎ　ＺＨＯＮＧ　Ｆｕ－ｐｉｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｗｏ・ｌａｎｅ　ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈａｍｂｅｒ　ｂｏｘ　ｅａｒｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｉｍｅ　ｔｏ　ｔｉｍｅ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂａｃｋ—ｅｎｄ　ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｉｔｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｃｒａｃｋｉｎｇ，ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｅｎｄ　ｍｅｔｈｏｄ，ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｅｎｓｕｒｅｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｂｅａｍ　ｂｏｄｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｏｘ　ｂｅａｍ，ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｃｒａｃｋｓ　收稿日期：２０１１—０５—１１　作者简介：申　娟（１９８０．），女，工程师，聊城公路工程监理有限公司，山东聊城２５２０００