试论悬臂浇筑箱梁混凝土裂缝成因及控制措施

金崇强

摘要：随着科技的快速发展，在目前的混凝土施工过程当中，开始采用悬臂浇筑箱梁的混凝土施工方法。采用该方法能够有效地提高混凝土施工的质量，但是在目前的施工过程当中使用悬臂浇筑箱梁的混凝土施工方法仍旧会导致混凝土产生裂缝，影响到整体的施工质量。而本篇文章通过对悬臂浇筑箱梁混凝土裂缝成因及控制措施进行分析研究，并且提出问题的解决对策，为混凝土施工发展提供一定参考。

Abstract： With the rapid development of science and technology， in the current concrete construction process， the concrete construction method of cantilever box girder has begun to be used. This method can effectively improve the quality of concrete construction， but in the current construction process， the concrete construction method using a cantilever cast box girder will still cause concrete cracks and affect the overall construction quality. This article analyzes the causes of cracks in the cantilever cast box girder concrete and its control measures， and proposes solutions to the problems to provide a certain reference for the development of concrete construction.

關键词：悬臂浇筑箱梁;混凝土裂缝成因;控制措施

Key words： cantilever cast box girder;cause of concrete cracks;control measures

中图分类号：U445                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）06-0179-02

0  引言

建筑行业和建筑技术的快速发展，我国的宽体箱梁桥结构越来越多，但是在实际的宽体箱梁桥结构的使用过程当中，宽箱梁、重箱梁、悬臂的重量较大，这就需要进行建筑吊梁工作，这也加大了建筑工程施工的困难。同时在实际的使用过程当中，由于吊篮易发生变形，吊点之间存在着不平衡力，这会影响到混凝土的收缩，使混凝土产生裂缝。混凝土一旦产生裂缝，不仅会影响到建筑工程的质量，也会影响到工程的安全，因此本篇文章通过对悬臂浇筑宽箱梁施工裂缝成因进行分析研究，对于建筑工程施工发展来讲具有非常重要的意义。

1  悬臂浇筑宽箱梁施工预应力筋受力分析

对于悬臂浇筑宽箱梁施工来讲，在实际的施工过程当中要严格按照施工的规章制度来进行。首先按照规章制度对宽箱梁的正常使用和极限使用状态下的预应力负荷进行计算。其次针对宽箱梁的不同类型，选择合适的计算方式进行预应力负荷的计算。对于变截面连续刚构桥来讲，在实际的计算过程当中，预应力筋受力情况除去本身使用的附加载荷之外，在连续刚构桥在使用过程当中，横向还会产生预应力的分布，该内容也被称作附加载荷的影响。因此，在计算过程当中需要结合附加载荷的影响和附加载荷来计算预应力筋的受力情况。另外对于钢梁曲线在水平面或者是垂直于水平面的结构来讲，在整个结构的使用过程当中除水平和垂直的预应力之外，在整体的张拉过程当中还会产生腹板或者是径向的压力。因此在计算的过程当中，要对连续刚构桥的垂直线性进行详细的分析，充分了解预应力筋的受力情况后，对预应力进行科学合理的安排，提高混凝土加固施工的效果。

2  悬臂浇筑宽箱梁施工混凝土裂缝成因

对于建筑工程项目来讲，混凝土是非常重要的施工内容，一旦混凝土产生裂缝，不仅会影响到整体的施工质量，也会影响到施工人员的安全。通过对实际案例进行分析研究能够发现，在进行桥梁底板预应力筋分析的过程当中，底板钢束曲线上的力会导致混凝土产生裂缝。在实际的施工过程当中若曲线上的力过大就会使混凝土产生裂缝。另外在钢束折叠的过程当中会对底板产生力的作用。也会直接影响到混凝土的施工，使混凝土产生裂缝。除以上两点内容之外，在实际的混凝土施工过程当中，以下内容也会影响到混凝土的施工质量，使混凝土产生裂缝。

2.1 设计方面

对于工程项目建设来讲，设计方面会影响到实际的施工质量，而对于混凝土施工来讲，混凝土方案的设计，预应力的分析也会对混凝土的施工质量产生非常大的影响。对于混凝土的施工来讲，在设计方面主要存在两点原因，会直接影响到混凝土的施工质量，使混凝土产生裂缝。

①不用于横向预应力。对于悬臂浇筑宽箱梁施工来讲，在实际的施工过程当中，宽箱梁底部在垂直平面少会有一定的弯曲程度，因此要根据宽箱梁弯曲程度来布置预应力钢束。对于宽箱梁的预应力钢束布置进行分析研究后，利用预应力等效荷载的原理进行具体的分析，能够明显的发现在宽箱梁底部会产生向下的荷载，而这一荷载就会导致腹板发生横向的弯曲。一旦出现这种情况，如果横向的预应力没有充分的抵销，或者是在底板截面处存在梁的结构，就会导致底板产生纵向的裂缝。除此之外，桥梁结构还会受到轴向力的作用，轴向力会通过弹性压缩而缩短。但是在垂直方向，由于材料本身泊松比的影响，就会使得拉伸的预应力产生一定的变化，一旦预应力的值超过了桥梁本身的储备值，在垂直方向就会产生较大的变化。这时就会导致垂直方向出现预应力管道的裂缝，对后续施工会产生非常严重的影响。

②对于悬臂浇筑宽箱梁的施工来讲，悬臂浇筑宽箱梁本身的结构会受到本身自重的影响。由于悬臂浇筑宽箱梁本身自重较大，就会导致宽箱梁本身存在一定的内力，而外界预应力的大小会使得内力出现不同的分布，而影响到悬臂浇筑宽箱梁的结构。而在传统的设计过程当中，设计人员不重视宽箱梁内力所带来的影响，也忽视了内力分布不同的情况，这影响了整体预应力分析的准确性。在实际的预应力分析过程当中，对于连续钢构桥的分析计算和平面连杆机构的预应力分析计算相似，该分析主要利用剪力滞效应来进行预应力、蠕变和温度对整体结构所带来的影响。然而利用该效应对预应力进行分析时存在一定的缺陷，该效应对于复杂的空间结构无法进行准确的模拟和分析，会影响到分析结果的准确性。因此在实际的施工过程当中，由于设计理论和假设理论所得到的预应力结果分析与实际箱梁的状态存在较大的差异，因此导致施工出现裂缝问题。

2.2 施工方面

在实际的使用过程当中也会出现一定问题，会直接影响到施工质量，使混凝土工程产生裂缝影响到施工的安全，在实际使用过程当中主要会存在以下两点问题。

①钢束的定位成折线形。

在实际的使用过程当中，预应力管和桥梁的位置不符合设计的标准要求，而影响到了施工的质量，导致施工出现裂缝问题。该问题的出现可能是在圆弧或者是抛物线型钢梁的设计过程中，最初的设计方案是将其设置为线性，但是在实际的施工过程当中，由于工程本身条件的限制，导致预应力管道和两段的位置无法满足设计的要求。

②合龙时存在合龙高差。

在实际的施工过程当中，利用悬臂浇筑宽箱梁施工方式进行施工的工程，一般根据工程本身的设计要求来设计方案，并且工程两端闭合高度为零。但是在实际的施工过程当中，存在其他不确定的因素会影响到工程的施工，同时由于没有对施工进行严格的控制和管理，导致在进行合龙时出现合龙高差的问题产生。有时闭合高度差不会相差过多，但有时闭合高度差能够达数厘米以上。这一问题会严重影响到整体的施工质量。如果没有及时地对该问题进行解决，在后续的施工过程当中很容易出现底部或局部的二次脱落或开裂。

3  解决措施

在实际的施工过程当中，为了解决裂缝问题，应当注意以下几点内容。①首先在混凝土浇筑的过程当中，应当在气温较低的天气下进行，并且尽快完成混凝土浇筑工作，减少混凝土水化热对整体工程所带来的影响。②其次，在施工之前应当对设备的吊臂进行加固工作，使其横向的刚度得到增强，保障工程的顺利开展和正常进行。③最后通过计算和数据分析，对箱梁顶底板横向受力钢筋面积应当进行增加，这样能够有效地防止混凝土的开裂。

4  结束语

综上所述，对于建筑工程项目来讲，利用悬臂浇筑宽箱梁施工方式能够提高施工质量和施工效率。通过对混凝土裂缝成因进行分析研究，利用有限元法进行仿真分析，得到了相关的数据结果。将数据结果应用到实践当中，不仅能够有效地控制裂缝的形成，也能夠为悬臂浇筑宽箱梁施工的进一步加固提供了有力的数据支持。

参考文献：

[1]代鹏.连续刚构箱梁悬臂浇筑节段混凝土裂缝控制研究[D].重庆交通大学，2018.

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