預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防和控制

1、<p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防和控制</p><p>　　中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　摘要： 在橋梁建造與使用過程中,現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的發(fā)展會使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生異常的內(nèi)部應(yīng)力或變形,嚴重的可能會危及橋梁的結(jié)構(gòu)安全和正常使用，因此全面分析了解梁板裂縫成因是我們有效預(yù)防和控制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要途徑。 </p>

2、<p>　　在高等級公路建設(shè)工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土梁因其具有使用年限長、變形小、造價低、施工方便等特點，已被廣泛應(yīng)用。但是,有些梁板在施工中存在不同程度的開裂,導(dǎo)致增加養(yǎng)護、維修費用,縮短橋梁使用壽命，因此分析了解梁板裂縫成因是我們有效預(yù)防和控制其產(chǎn)生的主要途徑。 </p><p>　　裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會遇到的現(xiàn)象，一類是由外荷載引起的裂縫，也稱結(jié)構(gòu)性裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴重問題；另

3、一類裂縫是由變形引起的，也稱非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當該自應(yīng)力超過混凝土允許應(yīng)力時，引起混凝土開裂。在上述兩類裂縫中，變形裂縫約占80%。引起該類裂縫的原因主要有： </p><p>　　a、混凝土局部應(yīng)力過大 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力筋錨墊板下會產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力，周圍混凝土易產(chǎn)生細微裂縫，此裂縫危害較小，但錨墊板下混凝土如不密實或養(yǎng)生不夠則易產(chǎn)生較大裂

4、縫，危害較大。 </p><p>　　b、主要受力鋼筋數(shù)量不足 </p><p>　　設(shè)計或施工時預(yù)應(yīng)力鋼筋不足，鋼索線形布置有誤差，致使受拉區(qū)變形過大，混凝土拉應(yīng)力超過其抗拉強度而產(chǎn)生裂縫。 </p><p>　　c、混凝土配比不合理 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力板梁混凝土設(shè)計標號較高，20m跨徑以上約為50號，10m、13m和16m跨徑為

5、40號較好。在混凝土配比設(shè)計時，一般施工人員偏于保守，水泥用量超過高限，特別是在新的混凝土評定標準提高后，其水泥用量較以前增加了5%左右，由于水泥用量的增加使混凝土凝結(jié)縮量大，造成表面產(chǎn)生裂縫。 </p><p><b>　　d、水灰比過大 </b></p><p>　　在拌制混凝土過程中，有的拌和設(shè)備計量不準，特別是用水量控制不準，隨意性較大，由于水灰比過大而自下造

6、成離析現(xiàn)象，其結(jié)果粗骨料沉于下部，多余水分上升，振搗后水泥漿上浮到板頂，從而使混凝土強度不均勻，下部分強度大，頂板強度低，混凝土強度較弱區(qū)往往是裂縫容易發(fā)生的部位。底板浮漿過多發(fā)生收縮現(xiàn)象較為明顯，在每根箍筋處頂板橫向裂縫較為嚴重。 </p><p>　　e、砂、石料含泥量超限 </p><p>　　在施工過程中，有時砂、石料含泥量超限，這樣它們與水泥之間的膠結(jié)力有所下降，造成混凝土的強度

7、和抗?jié)B性降低并且產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。 </p><p><b>　　f、內(nèi)模膠囊上浮 </b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力空心板在混凝土澆筑過程中，混凝土對膠囊有較大的浮力，如果膠囊固定不牢，就會發(fā)生膠囊上浮現(xiàn)象，造成頂板厚度減小，這種情況也極易造成裂縫。 </p><p><b>　　g、抽拔膠囊過早 </b></p&g

8、t;<p>　　空心板抽拔膠囊的時間與養(yǎng)護溫度和混凝土的質(zhì)量有關(guān)，一般控制混凝土強度達到0.6MPa～0.8MPa時為宜。抽拔過早會出現(xiàn)“粘皮”現(xiàn)象，對混凝土質(zhì)量有影響，當頂板厚度減小或是頂板浮漿過厚時，裂縫容易發(fā)生，這種原因出現(xiàn)的裂縫多為縱橫裂縫。 </p><p>　　h、保護厚度不均勻 </p><p>　　在鋼筋成型時，有時尺寸控制不準確，造成空心板頂板和主梁翼緣上下

9、部保護層過小或過大，這種情況下也常常出現(xiàn)裂縫。 </p><p><b>　　i、內(nèi)模變形 </b></p><p>　　空心板內(nèi)模膠因為制造質(zhì)量或在施工中有所損壞，造成混凝土澆筑過程中漏氣，氣壓降低;箱梁內(nèi)模變形，在混凝土幾乎沒有強度的情況下，頂板混凝土將發(fā)生下陷，造成難以補救的事故。 </p><p>　　j、側(cè)模拆除時間過早 </p

10、><p>　　在混凝土抗壓強度達不到2.5Mpa時，拆除側(cè)模板，由于操作時發(fā)生震動，側(cè)面常常出現(xiàn)較窄的豎向裂縫。 </p><p>　　k、預(yù)埋鋼筋被碰撞 </p><p>　　當混凝土抗壓強度很低時，在養(yǎng)生或操作中，碰撞板梁頂預(yù)埋鋼筋，這時混凝土基本沒有抵抗外力的能力，從而發(fā)生裂縫。 </p><p><b>　　l、氣溫變化大 &l

11、t;/b></p><p>　　裂縫容易發(fā)生在溫差變化大的季節(jié)，氣溫的急劇變化或大風造成混凝土表面急劇冷縮或干縮，從而增大了混凝土表面的拉應(yīng)力，加快了混凝土早期裂縫的形成，結(jié)構(gòu)隨著溫度變化受到約束時，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當此應(yīng)力超過混凝土抗裂強度，混凝土便開裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。 </p><p><b>　　m、養(yǎng)生不及時 </b></p>&l

12、t;p>　　混凝土施工完畢后，沒有適時很好地養(yǎng)護，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，從而形成干縮裂縫。外界溫度在5℃以下時，如果不及時覆蓋保溫材料，也容易出現(xiàn)裂縫。 </p><p>　　n、 墩臺下沉和落架過早 </p><p>　　墩臺不均勻下沉或梁底支架拆除過早造成梁的撓度變形過大，在超靜定結(jié)構(gòu)中造成橋墩支承點處較大內(nèi)應(yīng)力，頂部混凝土拉應(yīng)力超過抗拉應(yīng)力，出現(xiàn)較大裂縫，對橋梁危害性較大。

13、</p><p>　　施工不當產(chǎn)生裂縫辨析判別：從裂縫情況看，裂縫分布部位，裂縫方向、出現(xiàn)時間具有一定的規(guī)律性。裂縫分布在跨中處，只有腹板開裂，且兩面對稱，時間一般為拆模后兩天左右。如果施工方案合理，施工工藝符合質(zhì)量控制要求，混凝土配合比、坍落度滿足要求，而現(xiàn)場地施工溫度高達25℃以上，那么裂縫的主要原因是因溫度應(yīng)力引起的。溫度應(yīng)力包括內(nèi)約束應(yīng)力和外約束應(yīng)力。內(nèi)約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部某一構(gòu)件單元，在非線形溫差作用下

14、纖維間溫度不同，引起的應(yīng)變不同而受到約束引起的應(yīng)力；外約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件因溫度不同產(chǎn)生變形受到的約束后結(jié)構(gòu)外部超靜定約束，無法實現(xiàn)自用變形引起的應(yīng)力。 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土梁板裂縫的預(yù)防及處理措施： </p><p>　　1、由混凝土質(zhì)量引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以通過以下措施防止：控制及改善水灰比，減少砂率，增加骨料用量，嚴格控制坍落度，混凝土凝固時間不宜過短，下料不宜過

15、快，高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水分劇烈蒸發(fā)，混凝土振搗密實，改善現(xiàn)場混凝土的施工工藝，同時注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護及保溫工作。一旦裂縫出現(xiàn)，可以用環(huán)氧樹脂配固化劑、丙酮以1：05:0.25的比例配合進行修補，將裂縫周圍5厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷毛吹凈,用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，在涂環(huán)氧樹脂，貼玻璃布,以后再涂一層環(huán)氧樹脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂,用清水沖洗干凈并烘干.這種封閉處理，能保證日后運營過程中梁體內(nèi)鋼筋不

16、受大氣腐蝕,提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。 </p><p>　　2、由溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以通過配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲備等措施來防止裂縫的產(chǎn)生（在腹板加縱向鋼筋）；同時在施工時，應(yīng)盡量選擇溫度低的時間澆注后半天（利用早、晚進行施工）。熱天澆注混凝土時，應(yīng)降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥灰比，合理使用減水劑，加強振搗以減少水化熱， </p><p>　　3、 在施工

17、中對30米以上預(yù)應(yīng)力混凝土T梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法： </p><p>　　a在腹板處兩面對稱增加通長縱向應(yīng)力鋼筋，根數(shù)為原設(shè)計的一倍 </p><p>　　b控制好混凝土的澆注時間和澆注時的溫度，盡量避免安排在早、晚或溫度低的時候進行混凝土澆注 </p><p>　　c及時養(yǎng)護，并用塑料布進行覆蓋，經(jīng)常保持混凝土濕潤 </p><

18、;p>　　d及時拆模、及時張拉。當混凝土達到拆模強度時就及時拆模，當混凝土強度達到設(shè)計張拉強度時就及時張拉壓漿。 </p><p>　　e裂縫的處置措施：用環(huán)氧樹脂配固化劑、丙酮以1:0.5:0.25的配合比進行修補。將裂縫周圍5厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷干凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環(huán)氧樹脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂，能保證日后運營過程中梁體內(nèi)的鋼筋不受