由组合箱梁的桥面铺装所引起的思考

由组合箱梁的桥面铺装所引起的思考1、问题的提出在高等级公路建设中，为了解决简支梁桥具有较多伸缩缝而影响行车舒适性问题，近年来在桥梁建设中出现较多的先简支后连续的体系结构桥梁，梁的结构型式有预应力空心板梁、预应力混凝土组合箱梁、T梁等.由于组合箱梁具有美观、经济、重量相对轻、跨径大等特点而被广泛采用。在预应力组合箱梁和桥面铺装之间设计一层6cm调平层，它一方面可分散荷载并参与桥面板受力，另一方面，起联结主梁共同受力的作用。再着，它还起到调整与控制桥面高程、防水防腐的作用。所以，为确保桥梁使用安全，耐久，调平层的施工质量显得尤为重要。但在施工过程中，调平层经常出现裂纹或裂缝。而这一现象的产生不仅受施工工艺及天气气候的影响，而且，最为重要的与箱梁自身在预制过程中所存在的缺陷有关。因此如何控制调平层施工质量，以及减少箱梁自身对桥面裂缝产生的影响，将是本文的重点。2、工程概况跨老湖盐大桥上部结构为跨径30米装配式预应力连续箱梁，下部结构采用柱式墩、肋式台，基础采用钻孔灌注桩，桥梁全线长878.2米。箱梁安装采用6孔或5孔的先简支后连续的体系结构。该桥服从路线总体走向要求，位于R=5500米的左偏圆曲线上。组合箱梁顶面设置6cm混凝土调平层。桥面铺装采用4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粗式沥青混凝土。3、预应力混凝土组合箱梁调平层施工待临时支座拆卸完之后，就可以浇筑桥面调平层了，调平层设计采用C40混凝土标号，内放一层Ф5mm钢筋网片，其施工工艺为：清理桥面。桥面清理要达到没有隔离层为止，即没有泥土、粉砂等细小颗粒物。3.2凿毛。要将箱梁顶面的浮浆、油污的隔离层全部凿除。3.3测量放样，布置控制点。待桥面清理干净之后，每隔一定的距离（纵向每隔5米，横向根据摊铺机的长短而定）布置一个标高控制点。从而在整联桥面上形成一个标高控制网，将这些控制点沿前进的方向用C40混凝土连接起来，形成一个20cm宽的模带，主要用于控制桥面高程和横坡。3.4待模带的混凝土强度达到要求后，浇筑桥面调平层，其混凝土浇筑采用汽车泵浇筑，最后进行覆盖养生。预应力混凝土组合箱梁调平层裂缝情况：调平层混凝土养生结束后，经仔细检查发现，绝大部分混凝土调平层无裂缝，部分调平层产生不规则的细小裂纹或裂缝，另外，我还在别的参考书上发现调平层施工中存在这样一种现象：就是调平层起初无裂纹，经过2到3个月之后调平层出现裂纹，裂纹宽度逐渐增大。4、对裂纹产生的原因进行分析及解决办法4.1调平层厚度不一对裂缝的影响在施工图设计中，桥面横坡通过桥墩调整，设计要求箱梁顶面横坡与桥面横坡相同，但在箱梁预制时，由于箱梁台座下沉、内芯模上浮、张拉时预拱度的不一致等原因，很难保证箱梁顶面横坡与设计图纸规定的2.0%横坡相同，由此可能引起的最大高差为5cm；在老湖盐大桥12#--6#箱梁安装时，有个别箱梁两端标高比设计标高矮2cm，而中间标高比设计标高高4cm，为了保证调平层厚度，不得不将已经浇好的支座垫石凿掉，重新浇筑，再将整片梁下移2cm。处理起来比较麻烦。这样箱梁两端的调平层厚度就达到10cm，而梁中间的调平层厚度只有4cm。调评层厚度差距达6cm，原来是箱梁自身的高度比设计高度高出2cm，达到1.62cm.另外，由于箱梁顶板横坡的不标准性，使得箱梁与箱梁连接处湿接缝的位置调平层厚度比箱梁中心线的厚度厚。在老湖盐大桥27#-孔箱梁安装中，27—1这片梁比27—2、27—3还高，按照理论设计27—1应比27—2标高低6.85cm，桥面根本不存在%2的横坡。这些情况的出现，从根本上说是由于箱梁预制时没有达到图纸设计要求所引起的。所以总的来看，如果箱梁预制出现问题便已经给调平层裂纹裂缝的发生埋下了伏笔。这就不得不让我反思，怎样在箱梁预制阶段来加强控制以消除因它而引起的后续的桥面系施工中的不利影响，从源头上解决问题。影响箱梁标高及横坡的因素主要有3个：①台座下沉。在箱梁张拉时，台座两端头是主要的受力部位，这个部位经过反复受力往往会产生不均匀沉降，从而抵消台座上预先设计的1.5cm的预拱度。如果沉降明显，台座两端的标高比中间部位的还低，这样不仅导致箱梁两端的高度比中间段的高度要低，而且，使得箱梁底板与腹板倒角处发生错台，影响使用质量及外观。所以在现场控制时，要定期观测台座的下沉情况，一旦发现箱梁倒角处有超过5mm错台，及时修葺。等台座标高符合要求后才能立靠模板！②内芯模上浮箱梁的内芯模上浮是对箱梁顶面横坡及调平层厚度影响最大的因素。芯模上浮使得箱梁同一断面中间高两端低完全成为一个凸字形。箱梁在浇筑时，由于混凝土中水分在腹板和底板产生很大的空隙水压力，使得内芯模上浮。根据我们观测的数据最大上浮量在4cm。有一次，我在箱梁浇筑现场发现，由于内芯模上浮使得顶压在其上的12cm槽钢被顶断。后来，我们将部分12cm槽钢换成16cm槽钢，即每片梁施压6道12cm槽钢和4道16cm的槽钢，这样效果有了很大改观。另外，为了减少空隙水压力，降低混凝土中的含水量，使坍落度始终保持在9—13之间。从现场控制来看坍落度小的混凝土芯模上浮的量比较小。所以在浇筑每一片梁的时候，现场技术员要控制好每一车料的坍落度。还应特别注意一个问题，由于芯模上浮使得顶板的面层钢筋间距减少，但在箱梁外表看顶板横坡基本是2%，给人的感觉箱梁的几何尺寸符合要求。这其实只是一种假象，事实是箱梁的总高度虽符合要求，但底板厚度增加，顶板厚度减小（见下图1），从而影响箱梁的使用质量。搞施工必须透过事物的现象看到其本质，不能被假象所蒙蔽。解决办法就是用12mm螺纹钢筋把面层筋焊接加固（见下图2），以增加其抗压能力。见下图。③箱梁张拉时的起拱度。箱梁的起拱度值的大小与张拉力、混凝土的龄期、现场的实际操作都有很大关系。从老湖盐大桥箱梁起拱度来看边跨梁普遍比中跨梁起拱值大，前者普遍都在1.5cm以上，最大的有3cm。而后者仅有8mm左右，有的甚至凭肉眼观测不到起拱。我认为这跟箱梁张拉力的大小有很大关系，中跨梁受力在5952KN，边跨梁受力在7134KN.中跨梁比边跨梁少受1182KN的力，从而导致起拱值比较小。另外，混凝土龄期比较长，其张拉时的弹性模量比较大，也是造成起拱度偏小的一个原因。消除因起拱度的不同对调平层施工带来的影响是很难的。但只要把台座下沉和芯模上浮问题解决掉，把箱梁安装的顶面高程控制好，调平层的厚度就会趋于一致。4.2调平层与箱梁粘结效果对裂缝的影响眼老湖盐大桥全疗长荷84键8剂米，每次浇浇兆筑半幅一联桥搞面，长度闸在娘180写m厌。要大面积的零施工调平层，曾我们难以保证祸把箱梁顶面的废浮浆层全部凿她除，这样就造锻成叙6c腔m简混凝土调平层浮与箱梁存在隔漫离层侍，胀示即两者之间没我有牢固粘结，狸在施工现场，炸用锤子敲击袄，种蛮根据所发出的杨声音明显不同韵，可加以区别黎，如此薄的混跪凝土调平层，相必然产生裂纹畏或裂缝；倡所以在浇筑沫调平层之前，蛮一定旺应将其表面清蚁污、凿毛、答直到没有细小励颗粒伪物街---诚-只隔离层为止。当惑4.3瓣门调平层中的钢窜筋网安放不当渔对混凝土调平厕层裂缝的影响循本桥采锁用蒙φ越5泊冷扎带肋钢筋马网，间距抬为饺10×10c畜m斯，网片之间搭薪接长度捆为阻2骤0削c站m冰，净保护层厚证度率为偷2.5c走m桐，投为了保证网片妙下面的净保护江层，我们采取修先后在肿桥面浇筑一层挽混凝土，再将跌网片放在混凝步土上的方法。果但由加于谅φ改5钉冷扎带肋钢筋宝网片面积大，鲜刚度小，适加上每次浇筑戴调平层都长毕达纷1极2他小时，工人经锋常疲劳作业，问这就不可避免墓地造成部分网厘片下落到箱梁陪表面而致使上吐面的净保护层奥偏大。在网片售搭接处，网片闪上翘，在部分五区域箱梁的顶机面标高比设计扣高造成网片上孔保护层饭太小。从而削检弱了钢筋网片滔应有的防裂作才用。临所以在浇筑现猴场，一定要看跟着工人将钢筋碰网片安放至符董合要求，方可逮浇筑华上面荣一层混凝土。虽4.4渗摔浇筑时天气气咸候的影响伟在调平层施工筋中，从混凝土骤经初凝到终凝锅的过程，混凝谎土完全暴露在绿外，浇筑时容怪易受到天气气垫候的影响。如详果有大风降温仗或烈日炎炎等曲天气条件，混尺凝土极容易出双现裂缝并且很舌深。殃这是因为念在这种条件下宣，混凝土表面败的水分散失的纷比较快，混凝棍土初凝产生收揉缩裂缝。窑解决办法就是阶及时用喷雾器旷洒水，确保混录凝土表面始终乐保持潮湿状态浙，经过实践证暖明侵，这种方法可壤明显减少由于咏烈日和大风引诊起的面层混凝泛土水分散失过振快所造成的裂丰纹和裂缝。点4.5恐慧调平层混凝土梦的配合比不当羊引起混凝土的左干缩裂缝它在混凝土中，括水在其中是以泽化学结合水、干层间水、物理陶吸附水状态存窃在，当这些水题在混凝土硬化珠过程中失水时快，水泥浆体就喘会收缩，从配翁合比来看，虽经然混凝土的水悔泥用量、集料针粒径、细集料饰含量等对混凝忠土的干缩有影泪响，但最重要错的影响因素还侍是混凝土的单岁位用水量。混阅凝土的单位用价水量越小，其珠自由收缩应变榴值越小膝，但在实际施建工中，过小的值单位用水量，晃往往满足不了堂混凝土施工要桌求乳，施工中混凝告土均采用泵送笑混凝土，坍落雨度较大，易引像起混凝土开裂柱。在施工现场心，混凝土的坍换落度应尽量小龟，岂同时应重视混劳凝土养生。养胆生采用彩条布碎覆盖，养生时亡间控制帜在使4乐天以上。另外狭，在施工中应夫合理控制平板叨式振捣时间和门移动速度，最扶后采用人工收期浆时应加强对缝混凝土的揉搓衫，并要控制好警揉搓时间和揉粱搓遍数。5、结束语湿综上所述，本辛文通过对老湖琴盐大桥组合箱暗梁调平层施工雀中出现部分裂核缝的原因分析肾，来反思箱梁衣预制中出现的五问题，缴箱梁的好坏，呢不仅关系到桥薪的使用质量，默而翼且六对箱梁安装、肆湿接