大跨度桥梁箱梁施工挠度控制与病害防治技术分析

任少华

辽宁辰茂建筑工程有限公司 118000

摘要: 一、摘要大跨度桥梁箱梁结构因受力合理、跨越能力强、刚度大等优势,广泛应用于公路、铁路大跨度桥梁建设中,其施工质量直接关系到桥梁结构安全、使用寿命及通行稳定性。当前,大跨度桥梁箱梁施工过程中,挠度变形过大、裂缝、蜂窝麻面等病害频发,不仅影响箱梁结构整体...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

一、摘要

大跨度桥梁箱梁结构因受力合理、跨越能力强、刚度大等优势,广泛应用于公路、铁路大跨度桥梁建设中,其施工质量直接关系到桥梁结构安全、使用寿命及通行稳定性。当前,大跨度桥梁箱梁施工过程中,挠度变形过大、裂缝、蜂窝麻面等病害频发,不仅影响箱梁结构整体性与耐久性,还可能导致桥梁受力失衡,埋下安全隐患。本文结合桥梁工程相关理论,分析大跨度桥梁箱梁施工挠度控制与病害防治的现状、核心问题及成因,结合工程施工实践,提出针对性的挠度控制策略与病害防治技术,通过规范施工工艺、强化过程管控、优化防控措施,有效控制箱梁施工挠度、减少病害产生,提升大跨度桥梁箱梁施工质量,为大跨度桥梁箱梁施工提供理论参考与实践指导。

关键词:大跨度桥梁;箱梁施工;挠度控制;病害防治;施工质量

二、引言

随着我国交通运输行业的快速发展,大跨度桥梁建设规模不断扩大,箱梁结构因具备优异的力学性能、抗扭刚度及跨越能力,成为大跨度桥梁的核心结构形式,广泛应用于跨海、跨江、跨山谷等复杂地形桥梁工程中。箱梁施工是大跨度桥梁建设的关键环节,施工过程涉及模板架设、钢筋加工安装、混凝土浇筑、预应力施加等多个复杂工序,技术要求高、管控难度大。

当前,大跨度桥梁箱梁施工中,挠度控制不到位、病害频发等问题日益突出。部分施工单位缺乏科学的挠度控制方案,施工过程中挠度变形超出规范允许范围,导致箱梁结构受力不均;同时,裂缝、蜂窝麻面、预应力损失等病害普遍存在,不仅影响箱梁外观质量,还会降低结构承载力与耐久性,缩短桥梁使用寿命,甚至引发安全事故。此外,现有挠度控制与病害防治技术在复杂施工环境下的适配性不足,难以满足大跨度桥梁箱梁施工的高质量要求。

三、大跨度桥梁箱梁施工挠度与病害现状及成因分析

3.1 现状及核心问题

当前,大跨度桥梁箱梁施工中,挠度控制与病害防治存在的核心问题主要体现在两个方面:一是挠度控制不到位,施工过程中箱梁挠度变形过大、不均匀,部分路段挠度值超出规范允许范围,导致箱梁出现二次受力,易引发裂缝等病害;二是病害频发,常见病害主要包括裂缝、蜂窝麻面、露筋、预应力损失、箱梁腹板破损等,其中裂缝病害最为普遍,多分布于箱梁腹板、底板及支座附近,严重影响结构整体性。

3.2 核心成因分析

一是设计因素。设计方案不合理,箱梁截面尺寸、钢筋配置、预应力参数设计不当,导致箱梁刚度不足,施工过程中易出现挠度变形;未充分考虑施工过程中的受力变化,挠度计算偏差较大,缺乏针对性的挠度控制措施;设计过程中未结合施工环境、施工工艺,导致设计与施工脱节,埋下挠度与病害隐患。

二是施工因素。施工工艺不规范,模板架设不牢固、标高控制偏差,导致箱梁浇筑后出现挠度变形;钢筋加工安装精度不足,绑扎不牢固、保护层厚度不符合要求,易引发露筋、裂缝等病害;混凝土浇筑振捣不密实、养护不到位,导致箱梁出现蜂窝麻面、收缩裂缝;预应力施加不当,张拉顺序、张拉力度控制不合理,导致预应力损失过大,箱梁刚度下降,挠度变形加剧。

三是材料与设备因素。材料质量不达标,钢筋、混凝土、预应力钢绞线等原材料性能不符合要求,导致箱梁强度、刚度不足,易出现挠度变形与裂缝;施工设备精度不足,模板、支架、张拉设备老化或校准不到位,无法满足施工精度要求,影响挠度控制与施工质量;支架承载力不足,施工过程中出现支架沉降,导致箱梁挠度变形过大。

四、大跨度桥梁箱梁施工挠度控制与病害防治优化策略

4.1 优化设计方案,筑牢控制基础

结合大跨度桥梁箱梁结构特点与施工实际,优化设计方案,合理确定箱梁截面尺寸、钢筋配置及预应力参数,提升箱梁刚度与承载能力,减少挠度变形;精准计算施工过程中的挠度值,结合施工工艺、环境因素,制定针对性的挠度控制方案,明确控制目标与技术要求;加强设计与施工的衔接,充分考虑施工可行性,避免设计与施工脱节,确保挠度控制与病害防治措施融入设计全过程。

4.2 强化施工工艺管控,控制挠度变形

规范模板与支架施工,选用强度高、刚度足的模板与支架,严格控制模板架设标高与牢固度,施工前对支架进行承载力验算与预压处理,减少支架沉降引发的挠度变形;优化钢筋加工安装工艺,严格控制加工精度与安装质量,确保钢筋间距、保护层厚度符合设计要求,加强钢筋绑扎牢固性,避免出现露筋、移位等问题。

4.3 分类实施病害防治,提升防治效果

针对箱梁施工中常见病害,结合病害成因与严重程度,采用针对性的防治技术。一是裂缝病害防治,对细小收缩裂缝,采用压力灌浆法注入环氧树脂浆液,封闭裂缝;对贯穿性裂缝,采用粘贴碳纤维布、钢板等方式加固,抑制裂缝发展;施工过程中加强混凝土养护,优化预应力施加工艺,从源头预防裂缝产生。二是外观病害防治,加强混凝土浇筑振捣管控,避免出现蜂窝麻面、露筋等缺陷,对已出现的缺陷及时采用修补材料进行修复;加强模板清理与维护,确保模板表面光滑,提升箱梁外观质量。

4.4 完善监测与管控体系,强化全过程管控

建立完善的挠度监测体系,采用位移计、应变仪等专业监测设备,实时监测箱梁施工全过程的挠度变化,建立监测台账,及时分析监测数据,若发现挠度值超出预警范围,立即采取调整支架、优化施工工艺等措施,确保挠度控制在规范允许范围内。

加强施工全过程质量管控,建立健全质量管控体系,明确各工序质量责任,重点管控模板架设、钢筋安装、混凝土浇筑、预应力施加等关键工序,严格执行工序验收制度,对不合格工序及时返工处理;加强施工人员专业培训,提升操作人员对挠度控制与病害防治技术的掌握程度,规范操作流程,减少人为失误;优化施工进度安排,避免盲目赶工,平衡施工进度与施工质量,确保挠度控制与病害防治措施落实到位。

五、结论与参考文献

5.1 结论

本文围绕大跨度桥梁箱梁施工挠度控制与病害防治技术展开研究,结合桥梁工程相关理论与施工实践,分析了挠度变形与病害的现状、核心问题及成因,提出了针对性的优化策略。研究表明,大跨度桥梁箱梁施工中,挠度变形过大与裂缝、蜂窝麻面、预应力损失等病害是主要问题,其产生与设计、施工、材料设备、监测管控等因素密切相关。

通过优化设计方案、强化施工工艺管控、分类实施病害防治、完善监测与管控体系,能够有效控制箱梁施工挠度,减少病害产生,提升大跨度桥梁箱梁施工质量,保障桥梁结构安全与使用寿命。由于不同大跨度桥梁的结构形式、施工工艺、施工环境存在差异,挠度变形与病害的具体表现的成因也有所不同,在实际施工中,需结合工程实际情况,灵活运用优化策略,提升措施的针对性与可操作性。未来,应进一步推广智能化监测技术与新型施工材料,优化施工工艺,推动大跨度桥梁箱梁施工向精细化、规范化发展,助力桥梁建设行业高质量发展。

5.2 参考文献

[1] 王廷春. 大跨度桥梁箱梁施工技术与质量控制[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2022.

[2] 张宏, 李娟. 大跨度桥梁箱梁施工挠度控制技术研究[J]. 桥梁建设, 2022, 52(05): 113-118.

[3] 刘敏. 大跨度箱梁施工常见病害及防治对策[J]. 公路交通科技, 2021, 38(09): 74-80.

[4] 中华人民共和国交通运输部. JTG/T 3650-2020 公路桥涵施工技术规范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2020.

[5] 王浩. 大跨度桥梁箱梁预应力损失防治技术应用[J]. 中国公路, 2022(12): 96-98.

[6] 陈峰. 大跨度箱梁施工挠度监测与控制措施分析[J]. 工程质量, 2021, 39(11): 96-99.

 



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