[發(fā)明專利]高溫干燥環(huán)境下高強薄壁箱梁預制裂縫控制施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210338002.2
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102828468A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 繆建國;殷波;周洪亮
• 申請（專利權）人: 永升建設集團有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及國際專利分類專利分類E01D橋梁技術，尤其是高溫干燥環(huán)境下高強薄壁箱梁預制裂縫控制施工方法。

背景技術

預制箱梁在橋梁工程中普遍應用，目前預應力箱梁制作施工主要是傳統(tǒng)做法，包括：通過預制拼裝式定型鋼模板或木模板控制箱梁內外界面尺寸；在底板、腹板鋼筋綁扎完成后安裝外側定型模板；敷設預應力孔道并經驗收合格后放入定型內模板；安裝擋頭板及錨墊板；安裝頂板鋼筋；混凝土澆筑并定期灑水養(yǎng)護；混凝土強度達到設計允許的拆模強度后拆除內模及外模；穿入預應力鋼絞線并安裝錨具，在達到設計允許的張拉強度后采用千斤頂進行預應力筋張拉；在張拉合格后的48小時內完成對預應力管道的注漿工作；采用無收縮混凝土對預應力梁頭進行封錨。相關專利文獻較少。比如：

中國專利申請?zhí)?01010297694一種先張法預應力鋼筋砼預制梁，包括梁體和埋設于所述梁體中作為主筋的預應力鋼絞線，所述梁體設置有箍筋，所述箍筋的部分伸出所述梁體的上表面，其特征在于：所述梁體的側壁上沿縱向設置有多個支模孔，所述梁體的端部在所述鋼絞線伸出部位成形有缺口。又如，中國專利申請?zhí)?01110296849預制鋼筋混凝土箱涵。包括箱涵本體，所述箱涵本體的一端設承口、另一端設插口，所述承口端外套設有一部處于承口端外的鋼圈，所述鋼圈內圓與承口端外圓之間設從兩者間隙處向外延伸出的柔性密封接口。

以現有技術在箱梁預制過程中產生裂縫又幾乎是不可避免的，在先進的試驗研究設備面前，比如常發(fā)現尚未受荷的混凝土和鋼筋混凝土結構中存在的肉眼不可見的微觀裂縫，對此現有技術常以后續(xù)補救措施彌合這些微縫，比如，常見的粘著裂縫是指骨料與水泥石的粘接面上的裂縫，主要沿骨料周圍出現；水泥石裂縫是指水泥漿中的裂縫，出現在骨料與骨料之間；骨料裂縫是指骨料本身的裂縫。在這三種裂縫中，前兩種最多，骨料裂縫最少。而產生微裂的原因可按混凝土的構造理論加以解釋：即視混凝土為骨料，水泥石、氣體、水分等所組成的非勻質材料，在溫度、濕度變化條件下，混凝土逐步硬化，同時產生體積變形。這種變形是不均勻的，水泥石收縮較大，骨料收縮較小，水泥石的熱膨脹系數大，骨料較小，它們之間的變形不自由，于是產生相互的約束力，這種應力引起粘著微裂和水泥石變裂，只是肉眼見不到。當混凝土承受荷載并逐漸增力時，微裂開始擴展并增加，擴展成可觀裂縫甚至構件完全破壞。值得注意的是溫度、收縮原因引起的變形裂縫比較突出，其結構特征是在混凝土內部的結構要求變形，當受到約束和限制時產生內應力，應力超過混凝土抗應力值后產生裂縫，裂縫出現后變形得到滿足，內應力松弛，這種裂縫對承載力影響小，但對耐久性損害大。根據有關調查資料，工程實踐中結構物屬于由溫度、收縮、不均勻沉陷變形引起裂縫的約占80％，屬于荷載引起裂縫的約占20％左右；同時，根據混凝土基本物理力學性質理論也有相同的分析，混凝土的收縮變形實踐證明，大部分混凝土結構裂縫的原因是由于溫度、濕度等變形引起，而濕度變化引起的裂縫又占主要部分，這從混凝土的結構可以看出，混凝土的重要組成部分是水泥和水，通過水泥和水的水化作用，形成膠結材料，將松散的砂石骨料膠合成人工石體混凝土。在混凝土大量的空隙、粗孔及毛細孔里面，存在大量水分，水分的活動影響到混凝土的一系列性質，特別是產生“濕度變形”的性質對裂縫控制有重要作用。箱梁的體積不大，屬于薄壁結構，控制混凝土的收縮裂縫不應按照大體積混凝土的要求采取措施。雖然薄壁結構由于化熱引起的溫度上升很底，但是混凝土本身收縮很大，特別在環(huán)境氣溫變化與收縮共同作用對于薄壁結構尤為不利，況且，由于澆筑的薄壁厚度不均等原因，因而或多或少地存在應力集中的問題。其原因歸納如下：泵送混凝土水泥用量較多、砂率偏高、骨料粒徑偏小、水灰比增加、采用泵送劑，導致收縮及水化熱增加；混凝土強度等級日趨提高混凝土強度等級的提高，導致水泥用量增加、砂率偏大、骨料粒徑偏小等都使水化熱及收縮增加；結構約束力不斷增大結構形式的日趨復雜，常采用超靜定結構和現澆施工，這種結構形式有顯著約束作用，對各種變形作用必然引起較大的約束應力；忽略結構約束在結構設計中，經常忽略構造鋼筋重要性。這種鋼筋要求細而密，對收縮裂縫有約束作用；混凝土的抗拉性能不足人們關心是混凝土的抗壓強度優(yōu)先于抗拉強度，所以對材料抗拉性能的級配研究很少；養(yǎng)護方法不當泵送混凝土的較大濕度收縮變形要求有適應它的養(yǎng)護方法，不只是灑水，而要溫控養(yǎng)護；結構截面的突變不可忽視在箱梁這種薄壁結構設計中，頂板與肋板相連的變截面位置，往往有二層的預應力管道，它是整個截面抗拉最薄弱的地方，很容易在那里出現縱向裂縫。