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預應力混凝土空心板

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預應力混凝土空心板范文第1篇

料、質量,施工工藝等。加強施工過程主要工序的管理,特別是混凝土的養護對

消除混凝土的表面裂縫尤為關鍵。

關鍵詞:預應力,混凝土空心板,裂縫,防治

中圖分類號:TU528.571 文獻標識碼:A文章編號:

Abstract: the prestressed concrete hollow slab in construction process, easy to crack. Two factors: temperature stress, raw material

Material, quality, construction technology and so on. Strengthen the construction process of the main process management, especially the concrete curing to

Eliminate the surface of concrete crack was key.

Keywords: prestressed concrete, concrete, hollow slab, cracks, prevention and treatment

1、概述

預應力空心板是橋梁工程的主要受力結構,保證混凝土的預制質量至關重要,本預制廠預制空心板的數量315片,均為后張法預應力混凝土空心板。為保證后張梁的施工質量,對混凝土的控制尤為重要。

2、 裂縫產生的原因分析

鑒于預應力混凝土空心板產生裂縫,技術人員立即對施工中的各個環節進行了分析。

2.1 原材料因素

高強混凝土由于其水泥用量大多在(450~600kg/m3)。 混凝土因采用高標號水泥且用量大,這樣在混凝土硬化過程中,水化放熱量大,將加大混凝土的最高溫升,從而使混凝土的溫度收縮應力加大。在疊加其他因素的情況下,很有可能導致溫度收縮裂縫。碎石采用上津永基料場碎石,級配符合規范要求,壓碎值8.3%

2.2 設備因素

對張拉設備進行校驗,如果張拉用的千斤頂油表度數不準,張拉力超過設計值,會使梁板錨墊板處砼直接產生裂紋,超張拉可能造成臺座變形位移或局部損壞,如果處理不當或不及時在砼澆注過程座發生變形,混凝土表面就會產生裂紋。經檢查,設備符合要求,臺座地基滿足要求,沒有發現臺座變形、位移、下沉現象錨墊板處砼并沒有產生裂紋。

2.3施工工藝因素

2.3.1混凝土的拌制

拌和設備是500型強制式攪拌機,操作方面,拌和時間一般為3min左右,時間過短,從而影響混凝土的均勻性,取其坍落度為6~9,判定水灰比超過了設計用量,水灰比過大,混凝土干縮量加大,產生干縮裂縫。

2.3.2混凝土澆注。工地采用插入式振動器振密,振搗過程出現過振現象,致使混凝土表面粗細集料離析,靠近模板的混凝土表面細集料過于集中造成強度不夠,當受到外界條件的影響如養護不及時,溫度過高時有可能產生裂紋。

2.3.3混凝土養生?,F場操作往往是等混凝土脫模后才開始養生,空心板頂面在大氣中,夏季最高氣溫達35℃,加快了水份的蒸發,致使表面干縮裂縫。

2.4混凝土內箍筋的影響因素

由于鋼筋和混凝土膨脹率的差異,鋼材的膨脹率大于混凝土的膨脹率,混凝土表面的拉應力小于鋼筋膨脹所產生的應力,從而使混凝土表面拉裂。

2.5混凝土自身應力形成的裂縫

2.5.1收縮裂縫

混凝土凝固時,一些水份與水泥顆粒結合,使體積減少,稱為凝縮。另一些水份蒸發,使體積減小,稱為干縮,凝縮和干縮合稱為收縮。混凝土的干燥過程是由表面逐步擴展到內部的,在混凝土內呈現含水梯度。因此產生表面收縮大,內部收縮小的不均勻收縮,致使表面混凝土承受拉力,內部混凝土承受壓力。當表層混凝土所產生的拉力超過其抗拉強度時,便產生收縮裂縫。

2.5.2溫度裂縫

混凝土受水泥水化放熱、陽光照射、夜間降溫等因素影響而出現冷熱變化時,將發生收縮和膨脹,產生溫度應力,溫度應力超過混凝土抗拉強度時,即產生裂縫。可以初步推斷是由于水化熱過大引起的溫度裂縫。由于水化熱作用,使混凝土內部與外表面溫差過大,這時內部混凝土受壓應力,表面混凝土受拉應力。由于混凝土抗壓強度遠大于抗拉強度,表面拉應力可能先達到并超過混凝土抗拉強度,而產生間距大致相等的直線裂縫(稱溫差裂縫),該結構裂縫形態正是如此。

3、裂縫的預防措施

3.1嚴把原材料質量關

進場材料必須經嚴格檢驗后方能使用,對高標號混凝土使用高標號水泥,減少水泥用量,水泥初凝時間必須大于45分鐘。細集料使用級配良好的中砂,細度模數Mx應大于2.6,含泥量小于2%。粗骨料使用質地堅硬、級配良好的碎石,含泥量小于1%,針片狀顆粒含量應小于5%。嚴格控制水灰比,保證水的用量控制在標準之內。

3.2混凝土拌和

細致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減少劑?;炷涟韬蜁r間控制在3min,不能過短,也不能過長。攪拌時間短混合料不均勻,時間過長,會破壞材料的結構。保證混凝土的均勻性,嚴格控制加水量,經常檢測混凝土的坍落度,以保證混凝土具有良好的和易性。

3.3混凝土的澆注

混凝土澆注應選擇一天中溫度較低的時候進行,采用插入式振搗器振搗時,移動間距不應超過振搗器作用半徑的1.5倍,對每一振搗部位必須振動到混凝土停止下沉,不在冒出氣泡,表面呈現平坦、泛漿,邊振動邊徐徐提出振動棒,避免過振,造成混凝土離析。

3.4混凝土養護

不論是收縮裂縫還是溫度裂縫,混凝土的養護最為關鍵。等混凝土脫模之后才開始灑水養護的方法是錯誤的?;炷翝沧⑹諠{完成后,盡快草簾覆蓋和灑水養護,使混凝土表面始終保持在濕潤狀態,不允許混凝土在高溫下暴曬。由于水泥在水化過程中產生很大的熱量,混凝土澆注完成后必須在側模外噴水散熱,以免混凝土由于溫度過高,體積膨脹過大,在冷卻后體積收縮過大產生裂縫,養護時間不少于兩周。

3.5 芯模

整體鋼模板,有些空心板混凝土頂面裂縫就是由于混凝土在未達到2.5MPa時,模板支撐不穩固,致使頂面混凝土開裂。因此,預制之前檢查芯模是否完好,支撐是否穩固格外重要。

預應力混凝土空心板范文第2篇

【關鍵詞】預應力混凝土空心板梁施工常見缺陷預防

中圖分類號:TU37文獻標識碼: A

預應力混凝土空心板梁在普通公路和高速公路的中、小跨徑橋梁中得到非常廣泛的應用。此類橋梁常采用工廠預制、現場安裝的方法施工,也可以為了適應各種形狀的彎、斜橋梁就地現澆,具有施工方法靈活、施工方便、施工速度快等優點。預應力混凝土空心板梁橋構造簡單、受力明確,并且具有高度小、自重輕、纖細美觀等特點,非常適合使用在建筑高度受到限制的城市道路和平原區的高速公路上。預應力混凝土空心板梁由于初期設計考慮不周、施工質量不高以及后期材料性能退化、養護不利、長期處于超載狀態等原因,梁體會產生較多病害,降低板梁的使用性能和使用壽命,嚴重的還會使板梁承載能力下降發生斷梁、傾覆等危險事故。因此,針對預應力混凝土空心板梁常見病害的研究具有重要的工程實用價值。既可以對已有病害進行有效的維修和治理,防止病害進一步開展劣化,又能夠指導設計和施工,使設計和施工更能充分考慮橋梁的使用狀態和受力要求。

預應力混凝土空心板梁施工常見缺陷

1、混凝土裂縫

混凝土開裂可以說是高速公路橋梁的多發病,混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多,甚至多種因素相互影響,但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。混凝土橋梁裂縫按其產生的原因大致可以劃分如下幾種:(1)荷載引起的裂縫?;炷翗蛄涸诔R庫o、動荷載及次應力下產生荷載裂縫,主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。(2)溫度變化引起的裂縫?;炷辆哂袩崦浝淇s性質,當外部環境或結構內部溫度發生變化,混凝土將發生變形,若變形遭到約束,則在結構內將產生應力。當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。(3)收縮引起的裂縫。在實際工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮) 是發生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和碳化收縮。(4)鋼筋銹蝕引起的裂縫。由于混凝土質量較差或保護層厚度不足,鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,導致保護層混凝土開裂、剝離。(5)施工材料質量引起的裂縫?;炷林饕伤唷⑸啊⒐橇?、拌合水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質量不合格,可能導致結構出現裂縫。

2、梁內積水

空心板梁內存在積水時,對于混凝土澆筑質量較好的板梁,早期是不易被發現的。但是隨著時間的推移,積水還是會從底板孔隙中慢慢滲出,呈現明顯的青黑色潮濕狀態?;炷翝仓|量較差的板梁,底板不僅呈現潮濕狀態,嚴重的還會產生析白現象并孳生青苔。如果底板存在裂縫,積水往往從裂縫大量滲出,并且加速混凝土的碳化,甚至在裂縫外形成碳酸鈣“鐘乳石”。

鉸縫破壞

鉸縫破壞的早期特征一般表現為鉸縫滲水,首先是局部滲水,然后慢慢擴展至全長,鉸縫混凝土破損、剝落,橋面鋪裝沿鉸縫方向產生縱向裂縫。隨著病害進一步發展,鉸縫鋼筋出現銹蝕、斷裂情況,滲水狀況進一步加重, 橋面鋪裝縱向裂縫繼續擴展甚至形成一片破碎帶。橋面車輛通過時破損鉸縫兩側空心板有明顯彈性下撓現象并產生上下錯位形成臺階。當一片空心板梁兩側鉸縫均出現上述現象,該片板梁則形成了“單梁受力”狀態,橋梁已處于較為危險的工作狀態。

4、施工方法及施工工藝不當

(1)抗裂鋼筋位置不當。在預制空心板梁頂板鋼筋中橫向布置的8 鋼筋, 往往因為施工不當使其保護層超標(過大或過小), 或因后期混凝土澆筑的過程中使8鋼筋位置發生變動, 抗裂鋼筋距離梁頭較遠, 削弱了鋼筋的抗裂作用。

(2)加預應力引起的。預應力空心板梁一般采用四束鋼絞線對稱張拉。四束鋼絞線在張拉時腹板受到擠壓, 這樣在頂板和底板中間產生橫向內應力, 當橫向內應力大于混凝土的允許應力時, 產生裂縫。

(3)鋼筋觸動??招陌辶侯A制施工中, 芯模拆除采用合頁式兩端拆模方法施工。拆除內芯模板時, 由于操作不當或者拆模較晚, 模板與混凝土多次撞擊, 此時混凝土未達到終凝并且強度較低, 從而影響了鋼筋與混凝土的握裹程度。這樣, 一方面大大降低了鋼筋與混凝土的握裹力, 甚至使鋼筋與混凝土脫離;另一方面由于模板與混凝土多次撞擊, 使鋼筋附近的混凝土松散, 嚴重影響其強度。

(4)混凝土振搗??招陌辶夯炷潦┕ぶ? 施工人員往往重視底板、腹板振搗卻忽視了板梁頂板的振搗, 振搗不到位, 致使空心板梁頂板混凝土松散、不密實;同時也應避免過振現象, 混凝土過振, 骨料下沉, 導致骨料在混凝土中分散不均勻, 頂板浮漿過多, 尤其是梁頭位置。另外, 梁頭處一般鋼筋較密, 振搗不到位, 也會導致混凝土不實。這些都將會直接影響混凝土強度。

預應力混凝土空心板梁的預防措施

1、裂縫的預防措施

(1)嚴把原材料質量關

進場材料必須經嚴格檢驗后方能使用,對高標號混凝土使用高標號水泥,減少水泥用量,水泥初凝時間必須大于45min。細集料使用級配良好的中砂,細度模數Mx>2.6,含泥量小于2%。粗骨料使用質地堅硬、級配良好的碎石,含泥量小于1%,針片狀顆粒含量應小于5%。嚴格控制水灰比,保證水的用量控制在標準之內。

(2)混凝土拌和

細致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,施工坍落度控制在70~90mm 之間,合理摻加塑化劑和減水劑。混凝土拌合時間控制在2min。

(3)混凝土的澆筑

混凝土澆筑應選擇1d 中溫度較低的時候進行,采用插入式振搗器振搗時,移動間距不應超過振搗器作用半徑的1.5 倍,對每一振搗部位必須振動到混凝土停止下沉,不再冒出氣泡,表面呈現平坦、泛漿,邊振動邊徐徐提出振動棒,避免過振,造成混凝土離析。

(4)混凝土養護

混凝土澆筑收漿完成后,盡快用草簾覆蓋和灑水養護,使混凝土表面始終保持在濕潤狀態,不允許混凝土在高溫下曝曬。

2、梁內積水處理方法

對空心梁板空腔內已有的積水,一般采取在底板鉆孔的方法將積水引出,鉆孔時應避免傷及鋼筋。此外,還應消除梁內積水的來源。積水主要由橋面雨水從梁端封頭混凝土裂縫滲入進來,但由于梁端的空間狹小,封閉裂縫難度較大,因此在對梁內積水處理時,應重點阻止橋面雨水下滲。對于破損的伸縮縫止水橡膠帶和橋面防水鋪裝層應進行修補、更換或重新鋪設,將雨水阻隔在橋面上。同時還應做好橋面排水系統,防止橋面積水。

3、鉸縫維修和加固方法

鉸縫是空心板梁受力的薄弱部位。目前運營的大部分空心板梁橋均采用小鉸縫設計,設計結構與實際受力狀態不符,極易在復雜應力狀態下發生損壞。因此對于正在運營的鉸縫尚且完好的橋梁,應在日常養護和巡檢中加強鉸縫狀態的觀察。對于鉸縫損壞的橋梁,應及時進行維修和加固??紤]到原設計的不合理,應在原設計基礎上對鉸縫鋼筋和混凝土進行加強,以增加鉸縫的抗彎和抗剪強度,使其更好的發揮橫向聯系的作用。鉸縫維修時增設并加粗鉸縫鋼筋,并按照鉸縫的實際受力情況計算分析重新布設鋼筋。同時,鉸縫混凝土等級也應提高為與梁板同強度等級或高于梁板一個等級。鋪裝質量也是鉸縫能否發揮其橫向聯系能力的一個重要方面。重新鋪設橋面鋪裝時,應加密橋面鋪裝鋼筋網,提高鋪裝層混凝土強度等級,使橋面鋪裝層參與梁板和鉸縫共同受力。對于預應力空心板梁,橋面鋪裝厚度應考慮預應力束張拉后的上拱影響,適當增加鋪裝層的厚度。鋪裝應設防水層,阻止雨水侵蝕鉸縫。橋面還應設置完整的排水系統,避免橋面積水,增加雨水下滲可能性。

施工方法及施工工藝不當的防治措施

采用定型鋼模, 檢查模板搭接有無錯臺、模板安裝就位是否準確、加固措施是否牢靠。模板表面應光潔平整,脫模劑使用效果良好;(2)嚴格控制混凝土振搗, 做到均勻有序,不可漏振;同時應根據施工實際情況, 采取插入式振搗棒與平板式振動器或附著式振動器相結合的振搗方式, 使所有混凝土部位均能振搗到位;(3)嚴格檢查梁體鋼筋的制作加工、綁扎安裝質量, 砂漿墊塊設置應合理, 要確保鋼筋保護層符合設計要求;(4)混凝土澆筑前應嚴格檢查模板拼接、安裝、加固質量, 并加以粘貼密封條、膠帶等措施, 防止漏漿跑模。(5)預應力筋的張拉控制應力應符合設計要求。預應力筋張拉錨固后,實際建立的預應力總值與檢驗規定值的偏差不應超過±5%。張拉應力過低,通過鋼筋傳遞給混凝土的預壓應力降低,混凝土的抗壓能力降低使構件的承載力降低,故撓度過大或抗裂度降低,使用壽命短;張拉應力過高,鋼筋應力可能超過屈服點,使鋼筋產生殘余變形,甚至會發生徑縮、變形增大、應力不再增加,實際建立的預應力值反而減少,同時使構件在使用過程中可能發生上拱或脆斷,危險性很大。(6)釋放張預應力筋時的混凝土強度必須符合設計要求。當設計無明確要求時,應

達到混凝土立方體抗壓強度等級的80%。放張不宜過早,避免造成鋼筋和混凝土握裹力達不到要求,影響空心板整體強度,在使用較大荷載還未達到承載力時產生裂縫。

總結

預應力混凝土空心板是橋梁的承重結構,在預制過程前,要制定出施工工藝規程,對所有參與施工人員進行技術交底;掌握關鍵工序的技術要點,嚴格按規范要求檢測各項指標,發現異常,及時找出問題產生的原因,采取合理的處理措施加以解決,確?;炷量招陌宓念A制質量。

參考文獻

預應力混凝土空心板范文第3篇

關鍵詞:預應力混凝土空心板梁常見病害 原因分析

預應力砼簡支空心板梁廣泛應用于公路、城市橋梁工程中。近年來,不少橋梁上預應力混凝土空心板梁橋常常出現沿預應力鋼束的縱向裂縫和滲水等病害,這引起了設計單位和管理部門的廣泛重視。結合本人長期從事橋梁檢測工作的經驗,對工作中經常發現的幾種常見病害做一些簡要分析。

1.板梁底板滲水、析白及縱向裂縫病害

滲水的根本原因是板梁裂縫,許多板梁由于受到施工條件、進度的影響,梁預制完成后不能及時架設,橋面鋪裝等未能按時鋪設,導致反拱值增加,超過設計允許值較多,梁板反拱過大時,極易產生板梁的橫向裂縫。日常檢查發現,縱向裂縫多出現在施工完成階段,在橋梁并未投入營運期就出現該種裂縫,初期裂縫較窄并伴有滲水析白現象,多發生在底板靠支座及跨中附近,裂縫長度較長,最大縫寬部分在0.2mm以上。

(1)常見病害表現:

1)板梁底板縱向裂縫并伴有析白滲水現象。2)板梁底板縱向裂縫。

(2)原因分析

預制空心板采用一次性裝模并一次性澆筑混凝土,由于板較寬,通常在1~1.3m左右,芯模底面下的底板混凝土不能直接振搗密實,而是兩側的混凝土(有的大部分是水泥砂漿)擠壓流動填充空心板的底板,如果混凝土石料規格過大,水灰比不當,振搗不到位,混凝土不密實,水泥砂漿或水泥聚集在一起,就會出現底板混凝土不密實、滲水漏水現象或縱向收縮裂縫,有時我們可以通過在底板位置發現有一層水印跡或是白色物質可以判定此處可能有裂縫產生,因為這種白色物質是當外界水分通過裂縫向室外滲流時,滲漏水帶出的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳結合形成的碳酸鈣。如不處理,底板鋼筋易銹蝕,影響橋梁使用壽命。所以采用先澆底板后裝芯模再澆底板以上混凝土的工藝流程,施工質量容易得到保證。

2.板梁底、腹板橫向裂縫病害

這里提到的病害主要是在橋梁投入營運期發現的,且這類裂縫產生的部位多發生在板梁底板跨中位置,所以其產生原因屬于非營運期外荷載引起裂縫。

(1)常見病害表現:

板梁底、腹板橫向裂縫;板梁底、腹板橫向裂縫析白滲水。

(2)原因分析:

1) 當梁板反拱過大時,極易產生板梁的橫向裂縫。多個現場已反映出這個問題的存在,即梁頂面橫向裂縫較多,且大都在橫向箍筋處,從頂面裂至兩側面上部,往往呈20cm間距(因箍筋間距為20cm)。特別是當施工工藝不合理,頂板縱向普通鋼筋配置不足,頂面構造鋼筋保護層不夠等情況下,這類裂縫則發生得尤為突出、明顯和多條。

2) 梁板裂縫問題的另一種可能性是由膠囊內模不平整及跑模所導致,膠囊約束鋼筋太少會造成無約束部分膠囊的膨脹與定位不牢固,振搗方式不當還會使膠囊移位,這樣會造成板梁斷面與設計斷面偏差較大,局部頂底板的厚度偏薄,降低了頂底板局部承載力產生裂縫。解決此類隱患的方法是經常檢查空心膠囊是否漏氣,及時修補。為避免膠囊移位,采用增設結構鋼筋定位膠囊、側板砼兩邊對稱振搗。

3) 板梁在澆注過程中水泥用量過大,在水泥顆粒和水結合后發生水化熱反應產生較大的水化熱,部分水分大量蒸發使混凝土體積減小,從而導致混凝土內外收縮不均勻,或溫差過大或養生不及時等,致使表面混凝土承受拉力,內部混凝土承受壓力。當表面混凝土所受拉力超過其抗拉強度時,易出現干縮裂縫。

4) 混凝土板梁澆注后,過久的擱置在底座上或過久地留在兩側模板之中,沒能適時拆去側模吊離底座解除約束。從而產生因底座與梁底的嚙合約束了梁體的收縮,拉裂底腹板形成橫向裂縫。

5) 在板梁吊裝或堆碼過程,由于擺放位置受力支點不當出現受力不均勻出現的裂縫。

3.板梁底板劃痕、破損露筋病害

這類病害主要出現在某些橋下兼汽車通道或航道的橋梁中,通常這類病害發生的位置都位于跨中位置,主要是外界人為因素產生的破壞,通常是一些交通工具超高或是橋下因某些原因造成凈空不能達到通行要求所致。

(1)常見病害表現:板梁底板劃痕、破損露筋。

目前公路橋梁抵抗撞擊主要靠橋梁結構自身強大的剛度,通行車輛與橋梁主梁的碰撞接近剛性碰撞,巨大的撞擊力對碰撞部位主梁將產生較大的局部破壞,部分板梁的鋼鉸線外露或部分斷裂。此外,此類碰撞事故對通行的交通工作也將產生很大的破壞。

(2)原因分析

一些超高交通工具的撞擊,導致板梁底板被劃傷,嚴重的甚至造成鋼鉸線的外露和斷裂,如不進行一些必要的修補處理必將對橋梁整體的耐久性造成不利影響。

4.結束語

預應力砼簡支空心板梁病害的發生,除環境因素外,大多數情況下是設計缺陷和施工過程中的質量控制導致的?;炷翗蛄旱牟『μ幚泶胧┻€應針對結構裂縫或毛細孔道的處理,提高原結構的密實度和防水抗滲性能。位于環境惡劣地區的鋼筋混凝土結構,除考慮結構剛度外,其設計混凝土橋梁不宜按允許裂縫出現的情況考慮。采用滲透結晶性防水材料作為結構表面的防護層較單純防水材料更適合于耐久性要求。為提高結構耐久性和使用壽命,保證結構的使用安全性,應建立定期檢測、維護和維修機制。

參考文獻:

[1]楊文淵,徐編.公路工程質檢工程師手冊-橋涵工程分冊[M].人民交通出版社,2OO5.3

預應力混凝土空心板范文第4篇

關鍵詞:橋梁;預應力;空心板梁;混凝土施工;成因;危害;預防措施

中圖分類號: TU37 文獻標識碼: A 文章編號:

預應力空心板梁作為橋梁的承載構件,必須嚴格控制其施工質量,但是,在進行混凝土澆土澆筑施工過程中,由于是施工單位的技術水平差異,常會因各種原因產生一些質量問題,從而影響了梁體結構的使用和耐久性,嚴重時甚至造成梁體的整體破壞。因此,必須謹慎對待,及時采取措施予以防治,筆者結合近年來預應力空心板梁混凝土工程施工中常出現的一些問題,進行了詳細地分析研究,并且提出一些相應的預防措施,以供同行參考斧正。

一、混凝土表面浮漿過多

1、危害

在進行混凝土澆筑的過程中,由于施工人員的失誤,造成混凝土各種原料在整體構件中的分布不均勻,從而使得梁體澆筑結束后,混凝土表面的浮漿過多,有時浮漿的厚度可以達到5cm以上,則混凝土內部的水泥漿含量比例較少,其骨料含量比例較大,尤其是鋼筋布置密集、截面狹小或拌合物不能直接傾倒的角落等部位粗骨料的含量比例相對來說比較大,如此一來,不僅影響梁體的整體外觀,而且嚴重影響了混凝土的內部質量,即直接影響到構件混凝土的整體強度和變形特征,極易使得混凝土產生裂縫,從而形成梁體局部裂紋。

2、成因

造成混凝土表面形成較多浮漿的原因主要有三方面;其一是振搗強度過大,振搗時間過長;其二是在運輸過程中,由于自卸車裝料時沒有注意進行適當的前后移動,從而使得混凝土拌合物中粗細集料出現離析現象;其三是混凝土拌合物的坍落度偏大。

3、預防措施

在進行混凝土振搗時,應該把握好振搗的時間和強度,均衡有序,既要避免漏振,又要防止過振;在往自卸車上面裝料的過程中,每裝一下都要移動一下機械的位置,從而降低了混凝土拌合物的離析率,發生離析后應該及時進行二次拌制;在混凝土澆筑施工中,應該定期檢測混凝土拌合物的坍落度,并且嚴格控制拌合物中水和灰的配合比例。

二、空心板頂板厚度不足

1、危害

在空心板預制施工中,極易形成空心板底板過后,頂板厚度不足的質量問題。由于空心板頂板的位置處于受壓區,其混凝土承受著使用荷載的所有壓應力,所以,頂板厚度不足將直接影響到空心板的整體承載力,有造成梁板報廢的可能。

2、成因

造成空心板頂板不足的原因有三方面:其一是在混凝土澆筑施工中,沒有檢測施工工序,從而使得澆筑混凝土時芯模發生上??;其二是橡膠芯模在定位筋之間形成波形;其三是芯膜的固定不牢或是定位措施不當,芯膜外形幾何尺寸和設計尺寸不相符。

3、預防措施

在混凝土澆筑施工中,應該盡量采取穿芯模的施工工序,即澆筑底板混凝土、穿芯模、肋板以及頂板混凝土,并且保證空心板底板的混凝土厚度適中;由于橡膠芯模的彈性比較大,所以不必完全按照設計值定位鋼筋長度,可以適當地縮小1-2cm,此外,為了有效地消除定位筋間的波形上浮量,可以在芯模頂部和定位鋼筋之間縱向排列放置三到四根長度稍大于梁板長度的鋼筋;嚴格控制芯模外形的幾何尺寸,并且仔細檢查芯模的定位措施,定位筋應該按照實際情況進行適當地調整或是加密,另外需要注意的是定位筋的間距最好不大于40cm。

三、梁體局部空洞

1、危害

梁體局部空洞使得混凝土的受力面積減少,從而影響了其的使用功能和耐久性,久而久之,有造成梁體破壞的可能,梁體局部空洞的主要發生在鋼筋布置密集、截面狹小、預埋管道等部位。這些部位不容易發現,且難以采取相應的措施。

2、成因

主要原因是鋼筋布置過于密集,混凝土拌合物中的粗骨料的粒徑較大,預埋件周圍的截面過于狹小,混凝土拌合物不能直接傾倒到個別狹小空間,個別角隅處空間狹小造成振搗不到位。

3、預防措施

混凝土骨料的粒徑和配比應該滿足施工要求,定期檢測混凝土的坍落度,混凝土拌合物運輸應采取相應的措施防止離析;混凝土的振搗要做到均勻有序,避免漏振現象的發生;針對個別角隅處空間比較狹小的現狀,應該選用相匹配的振搗棒;應該盡量采取穿芯模的施工工序,既要防止底板混凝土過厚,又要保證底板混凝土密實到位。

四、混凝土分層界面明顯

1、危害及成因

梁體澆筑完成后,混凝土的表面分層界面明顯,也就是說出現了兩層界面,顏色明顯不一致,嚴重時還出現了錯臺、漏漿的現象,其不僅影響了梁體的整體外觀,而且直接影響了混凝土內部的質量,即使得混凝土內部形成抗剪薄弱層,究其原因,主要是因為在混凝土澆筑施工中,由于混凝土的方量較大、施工機械出現故障、停電以及自然因素等原因,造成了混凝土分層澆筑或澆筑中斷時間過長,從而使得混凝土分層界面比較明顯,并且該界面缺少粗骨料的擠嵌咬合作用,進而引發了混凝土的內部質量問題。另外,對上層混凝土進行振搗時,極易使得下層已經初凝的混凝土產生細微的裂縫,從而影響了混凝土的使用功能和整體強度。

2、預防措施

由于不可預知的因素的變數極大,所以在混凝土澆筑施工時,應該根據施工現場的實際情況,預先儲配好發電機、振搗器、防雨布、攪拌機等器具;為了保證混凝土澆筑的連續性以及預防澆筑中斷導致下層混凝土初凝的現象,在安排施工計劃時,必須全面了解混凝土初凝時間、施工氣溫以及勞動力和機械生產情況等信息,才能使得混凝土澆筑工作可以順利開展。

五、梁板外觀質量缺陷

1、危害及成因

在立交橋、城市橋梁以及景觀設計橋梁中尤為重視梁板的外觀質量,其也是梁板的一個檢測評定標準,假如梁板外觀質量不過關,不僅影響梁體的使用功能和耐久性,也影響一個城市或地區的市容形象。預制梁板外觀質量缺陷主要有:混凝土表明的浮漿過多,混凝土分層界面明顯、顏色明顯不一,局部裂紋,鋼筋外漏,底板鼓包,線性不直,砂漿墊塊痕跡明顯等。

2、預防措施

其一,嚴格控制混凝土振搗的時間和強度,做到均衡有序,規避漏振,同時,還應該根據施工縣城的實際情況,采用插入式振搗棒和附著式震動器相結合的振搗手段,從而做到所有部位都能振搗到位。

其二,為了有效規避砂漿墊塊痕跡明顯的現象,可以用焊接段鋼筋來代替砂漿墊塊,如果必須使用砂漿墊塊,需要盡量采用三角形的砂漿墊塊,從而使得砂漿墊塊與模板的接觸基本為線性接觸,從而使得砂漿墊塊了無痕跡。

結語:

預應力空心板梁混凝土由于各種原因會產生不同程度的質量問題,從而影響了橋體的使用功能和耐久性,因此,筆者通過對預應力空心板梁混凝土施工中一些常見的問題進行簡單的總結和分析,希望在以后的施工中對同行有一定的幫助。

參考文獻:

預應力混凝土空心板范文第5篇

關鍵詞:橋梁設計;預應力;空心樓板;計算分析

Abstract: the prestressed concrete simply-supported hollow slab bridge is relatively commonly used in the design of the upper structure form, combined with examples, this paper expounds 20 m prestressed concrete simply-supported hollow slab of the upper structure size and structure for calculation and analysis for the similar project aims to provide the reference.

Keywords: bridge design; Prestressed; Hollow floor; Calculation and analysis

中圖分類號: U445文獻標識碼:A文章編號:

引言

聯和東路北延線道路市政工程位于廣州市蘿崗區的西北部,道路以已建聯和東路與聯和南路路口為起點,自南向北途經規劃一路,建設中的華標品雅居小區,止于規劃二路,全長876.609米,寬40米。該項目中烏涌橋中心樁號K0+084.924,為一2X20m預應力混凝土空心板橋,橋梁全長45.04m,空心板梁高0.95m,采用后張法施工,橋面簡易連續,頂板厚0.12m,底板厚0.12m。橋面鋪裝采用10cm C50混凝土現澆層+水泥基滲透結晶型防水材料+10cm瀝青鋪裝。

設計參數

本橋梁道路等級為城市主干道Ⅰ級;汽車荷載等級為公路-Ⅰ級,人群荷載標準值:3.5kN/m2;設計車速為50 km/h;設計車道為雙向七車道;結構安全等級為一級,結構重要性系數為1.1;烏涌中橋分左右兩幅,其中橋面寬度分別為:烏涌橋左幅橋面寬度為18.0m,橫斷面組成:6.0m(人行道及非機動車道)+12.0m(機動車道)=18.0m。;烏涌橋右幅橋面寬度為23.0m,橫斷面組成:17.0m(機動車道)+6.0m (人行道及非機動車道)=23.0m。溫度效應按照均勻溫度作用分別按整體升溫20℃、整體降溫20℃考慮。梯度溫度根據《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60―2004)取值??拐鹪O防等級:地震動峰值加速度0.1g( 基本烈度為Ⅶ度),抗震設防烈度為Ⅶ度。設計洪水頻率20年一遇,洪水位標高31.22m。坐標系統采用廣州城建坐標系統,高程系統采用廣州城建高程系統。該橋梁結構設計基準期為100年。

預應力采用φs 15.2mm預應力鋼絞線,抗拉強度標準值fpk=1860MPa,1000小時松弛率在初始荷載為70%公稱最大負荷時≤ 2.5%,初始荷載為80%時≤ 3.5%。預應力鋼絞線必須符合國家標準GB/T 5224-2003,計算彈性模量E=1.95x105 MPa。本橋采用D40伸縮縫,伸縮縫要求供貨商在現澆段施工前提供有關圖紙,以便進行調整。根據受力特性選用圓板式橡膠支座,其成品受力性能應滿足相關標準的要求。橋梁均應在攤鋪瀝青混凝土鋪裝層之前,灑布厚度1.0~1.5mm防水層,橋面防水層采用水泥基滲透結晶防水涂料,其性能應符合國家有關規定。

設計計算分析

了有效地降低了層高,提高了凈空高度,節約了豎向構件費用,同時考慮到現澆空心混凝土無梁結構體系,依跨度和荷載不同,可降低建筑總造價5%-20%。本橋梁的結構體系為簡支結構,按部分預應力A類構件設計。3)空心板預制時,按1m一道在鉸縫的側模嵌上50cm長的φ6鋼筋,形成6mm凹凸不平的粗糙面。張拉臺座應有足夠的強度及穩定性,兩端預應力鋼筋錨固橫梁、放張砂筒等應有可靠的固定等安全防范措施,防治上翻、滑脫等安全事故的發生。預制空心板預應力鋼筋必須待混凝土強度達到設計混凝土強度等級的85%后,且混凝土齡期不小于7天,方可放張。在條件具備時適當增加齡期,提高混凝土彈性模量,減少反拱度。部份預應力鋼筋兩端采用的硬塑料套管或硬塑料圍裹密實等失效措施應穩固牢靠。

設計計算采用平面桿系結構計算軟件計算,橋面現澆層參與結構受力,荷載橫向分配系數采用鉸、剛接板法計算,并用梁格法進行檢算??招陌屙敯逵嬎惆磫蜗虬搴蛻冶郯逵嬎?,并采用空間結構計算軟件復核。采用橋梁博士V3.1.0計算,計算共分4個階段,即3個施工階段和1個使用階段。3.1橫向分布系數計算

活載橫向分布系數采用G-M法計算。進行結構驗算時,為預留一定的安全儲備,橫向分布系數乘以1.25的增大系數。汽車沖擊系數按《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60-2004)4.3.2條計算,計算正彎矩和剪力效應時μ=0.237。

3.2計算結果分析

(1)中板計算結果及結果分析。持久狀況承載能力極限狀態驗算,對該橋梁正截面承載能力極限計算,其計算結果見圖1所示。由圖1可以看出,構件承載力設計值大于作用效應的組合設計值,正截面承載能力極限狀態滿足規范要求。

圖 1正截面承載能力極限計算結果

(2)受彎構件斜截面抗剪承載力驗算Vpb。對本橋梁驗算支點、支點h/2處、支點腹板寬度變化處,驗算結果顯示支點最大剪力承載力為996.0,設計剪力為13.3,VR/Vd為74.959;支點h/2處最大剪力承載力為1061.3,設計剪力為513.5,VR/Vd為2.067。由計算結果表明,構件斜截面抗剪承載力大于作用效應的組合設計值,斜截面抗剪承載能力極限狀態滿足規范要求。

(3)持久狀況正常使用極限狀態驗算。對預應力混凝土構件截面抗裂驗算,荷載短期效應組合作用下正截面抗裂性驗算結果表明,從結果中可以看出,短期效應組合作用下沒有出現拉應力,滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》中6.3.1條A類預應力構件在短期效應組合下 的要求。對荷載長期效應組合作用下正截面抗裂性驗算,結果見圖3所示。從圖3可以看出,長期效應組合作用下沒有出現拉應力滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》中6.3.1條A類預應力構件在長期效應組合下 的要求。

對該橋梁預應力混凝土構件斜截面采取斜抗裂驗算,在荷載短期效應組合作用下斜截面抗裂性驗算見圖2所示。從圖2可以看出,短期效應組合作用下斜截面主拉應力很小,滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》中6.3.1條A類預應力構件在短期效應組合下預制構件 的要求。

圖2荷載短期效應組合作用下斜抗裂性驗算圖

(4)橋梁變形計算分析。對該橋梁按短期效應組合結構的位移計算結果所示。從結果表明,在荷載短期效應組合下,跨中的最大撓度為0.006,C50混凝土的撓度長期增長系數為1.425,故考慮荷載長期效應的影響下,最終計算邊跨跨中的最大撓度為:0.006/0.95×1.425=0.009因為由預加力產生的長期反拱值大于按荷載短期效應組合計算的長期撓度,不設預拱度。

(5)持久狀況應力驗算。其中該橋梁正截面混凝土的壓應力驗算結果可以表明,正截面混凝土的壓應力最大值13.93≤0.5fck=16.2MPa,滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》中7.1.5條的要求。預應力鋼束拉應力見表4所示,從表4中可以看出鋼束拉應力滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》中7.1.5條鋼絞線應力的要求。橋梁斜截面混凝土的主應力計算結果可以表明,混凝土的主壓應力最大值:11.51MPa

表1鋼束拉應力表

4.結論

文章結合實例,根據鋼筋混凝土結構設計理論和橋梁結構力學行為等相關理論,給出了預應力空心板橋梁的應力和變形的設計理論與施工驗算的方法,同時結合該預應力空心板結構實例,按照具體的設計過程進行了預應力空心板橋梁結構的設計計算。

參考文獻:

[1] 李學剛,徐進.13m預應力混凝土簡支空心板上部結構設計計算[J].黑龍江交通科技,2007,28(09):18~19.

[2] 李月姝.裝配式預應力空心板橋結構的設計與數值模擬分析[J].交通標準化,2010,27(06):31~33.

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