预应力混凝土T梁裂缝问题浅析

摘 要：通过以预应力混凝土T梁张拉裂缝为论题，结合作者自身岗位实践，对诱发这一质量问题的实质原因进行深入剖析，并在裂缝的预防和处理上提出若干建议和方案，特整理形成本文，以供参考。

关键词：预应力混凝土；T梁；结构裂缝；成因分析

在T梁后张拉预应力施工中，混凝土表面在预应力张拉完成后时有发现结构裂缝的踪迹，有的裂缝不会对结构造成实质性危害；而有的裂缝不仅对混凝土构造物外观产生影响，而且对混凝土构造物的使用功能和耐久性产生影响，减少使用寿命，严重时有的甚至引起渗漏，以至于完全丧失其使用功能。因此，结合实际问题，研究T梁裂缝的产生原因及防治措施就显得尤为重要。下面，本人结合自身岗位实践，详细探讨T梁裂缝的相关话题。

1 后张法预应力砼T梁施工流程和工艺要求

后张法预应力砼T梁在预制时出现的裂缝，大多数为施工裂缝。如果我们从这个角度来看问题，那么，即使是施工裂缝，往往与预制工艺、工序的控制是分不开的，也就是说，预制过程中的某一个环节，可能是导致裂缝发生的成因。为了更好地查找原因，我们有必要先了解后张法预应力砼T梁预制施工流程、工艺的操作。

一般情况下，预应力砼T梁后张法施工工艺流程如下：施工准备（设预制场、做预制台座、定制模板等）制作安装钢筋和波纹管在固定好的波纹管中穿钢绞线安装模板浇灌砼、养护拆模板并继续养护砼达到要求龄期及强度张拉钢绞线张拉24h以内孔道压浆梁体封端水泥浆达到要求强度、梁体经检验合格可吊装使用。其具体的张拉程序如下：

1.1 先将钢铰线束略微予以张拉，以消除其松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上，注意钢绞线束中每根钢绞线受力均匀。

1.2 当钢绞线束初始应力达到张拉控制应力的10%-15%σk时，将千斤顶充分固定。把松弛的钢绞线拉紧以后，在两端精确地标记号，以便直接测定伸长量，对伸长量不足的要查明原因，采取补张拉措施，并观察有无断筋现象，做好张拉记录。

1.3 张拉时，滑丝、断丝数量符合规范要求。超过限制数时，可提高其他束的控制张拉力，作为补偿，但最大张拉力不得超过千斤顶额定能力，也不得超过钢绞线的标准强度的80%。

1.4 张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出。张拉后，应测定预应力筋的回缩量。

1.5 为使拉力控制准确，采用仪表读数与伸长值双控制，根据应力与伸长的比列关系，实测的伸长量与计算的伸长量之差在6%左右。

2 预应力砼T梁张拉结构裂缝成因分析

从以上预应力张拉的工艺流程中我们可以获知，裂缝之所以存在，有很大程度上需要有外力的作用。我们知道，裂缝是混凝土结构会普遍遇到的现象，一类是由外荷载引起的裂缝，表示结构承载力可能不足或存在严重问题；另一类裂缝是由变形引起的，也称非结构性裂缝，指变形得不到满足，在构件内部产生自应力，当该自应力超过混凝土允许应力时，引起混凝土开裂。在上述两类裂缝中，变形裂缝约占80%。引起该类裂缝的原因主要有：

2.1 混凝土浇筑后处于塑性阶段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸发而产生裂缝。

2.2 混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。

2.3 由于温度变化产生的裂缝。结构随着温度变化受到约束，在混凝土内部产生应力超过混凝土抗裂强度时，混凝土便开裂，即产生温度裂缝。

2.4 施工不当产生裂缝。从裂缝情况看，裂缝分布部位，裂缝方向、出现时间具有一定的规律性。裂缝分布在跨中处，只有腹板开裂，且两面对称，时间一般为拆模后两天左右。如果施工方案合理，施工工艺符合质量控制要求，混凝土配合比、坍落度满足要求，而现场地施工温度高达25℃以上，那么裂缝的主要原因是因温度应力引起的。

3 预应力砼T梁张拉结构裂缝处理

收缩裂缝一旦产生，就会增加混凝土的渗透性，增加混凝土表面暴露于易损伤的环境，使混凝土早期老化。裂缝的产生使混凝土渗水性增大，严重降低混凝土强度，从而影响其耐久性，缩短使用寿命，所以必须进行相应的处理：

3.1 采用多点同时低压加压灌注，加压时间一般控制在10-20分钟。由于采用了低压多点的灌注方法，避免了胶液从V形裂缝表层串浆，加强了胶液向混凝土深层移动，并能保证胶液有足够的浸润时间。因此，恒压灌注法是一种能够保证灌注密封处理效果的灌注方法。

3.2 裂缝表面贴碳纤维。第一步，表面处理，用角磨机、凿子、砂纸沿裂缝方向两侧各大于50cm范围内除去表面油污，浮浆等杂物，表面清理干净并有一定粗糙度。第二步，涂刷底层灌注胶，要求涂刷均匀。第三步，粘贴碳纤维，将碳纤维粘贴在处理好的裂缝表面。第四步，美化处理，在碳纤维表面用白水泥或其他材料修面，使之与梁体颜色尽量一致，以保持梁体外表的美观度。

多个实例处理实践结果表明：在裂缝处理结束后6-8天进行张拉，在张拉过程中未出现异常现象。条件允许的话，产生裂缝的T梁应进行静载试验。

4 预应力砼T梁张拉结构裂缝的预防

当具体分析并掌握了裂缝的类型及发生成因，在制订防范措施时才能做到相应的处理，不至于盲目控制而进行胡乱处理或处理不到位。由于引发裂缝的原因基本属于以上分析的几种，因此，我们制订技术措施时应优先考虑以上因素的影响，本人将目前普遍采用的几种常规裂缝防治方式进行归纳如下：

4.1 结构设计。必须满足规范要求的最小配筋率，且构造钢筋尽量采用小载面小间距分布的形式，以避免混凝土局部收缩引起的应力集中。

4.2 原材料。在满足设计强度和施工质量的情况下尽量减少水泥用量、采用低水化热水泥，对砂、碎石、施工用水的含泥量、碎石中的灰粉量都应严格控制在规范要求以内。

4.3 混凝土施工过程控制。第一，每盘混凝土的拌和时间应控制在2-3分钟左右，搅拌时间不宜过长也不能过短，过短搅拌不均匀，过长会破坏材料结构；混凝土浇筑过程中多做几次坍落度实验，严格控制施工水灰比。第二，混凝土浇筑：浇筑过程中采用插入式振捣器为主，高频附着式振动器为辅，附着式振动器应采用间歇式振动，每次开启的时间大约为20秒左右，以避免浇注过程出现过振现象，以免混凝土产生离析。插入式振捣器的振捣半径1.5倍，以避免浇注过程出现漏振现象。第三，混凝土养生：当施工气温超过30℃，梁体水分的蒸发非常快，且梁体侧面不易吸附水分，如果梁体表面的水分被蒸发，梁体表面的混凝土要进行水泥的水化和硬化反应，从而加快混凝土的干缩。要使梁体有足够的水分进行水泥的水化和硬化反应，就必须即时对预应力构件进行洒水养生。

综上所述，本文对后张法预应力砼T梁裂缝问题进行了专项分析，重点阐述了后张法预应力砼T梁裂缝的诱发成因，并就如何进行裂缝的有效防治提出了若干经验和建议，望能为业内同行日后在从事类似工程的施工控制时起到一定的参考借鉴。

参考文献

[1] 陈文锋.预应力混凝土T梁预制施工的质量控制[J].福建建材，2007.