预应力混凝土桥板裂缝浅析与预防

中图分类号：TU378 献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02

摘要：先张法预应力空心板、混凝土梁在各等级公路建设中发展很迅速，与其他形式

的结构相比，具有结构可靠、造价较低、施工方便等优点，因此采用比较普遍。不过在浇筑后的24h之内是混凝土最敏感极易产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝的时候。裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。

关键词：预应力空心板；裂缝；分析；预防

【Abstract】First tensioning prestressed concrete hollow slab and beam in the level of highway construction is developing very quickly, compared with other forms of structure, with reliable structure, low cost, convenient construction, so the more common. But within 24 hour after pouring, the concrete is the most prone to vibrations, the shrinkage crack and subsidence cracks. Material such as cracks generally makes internal reinforcement corrosion, reduce the carrying capacity of the reinforced concrete materials, durability and impermeability capacity, influence the structure of the appearance and service life. Modern scientific research and a large number of concrete engineering practice proved that the cracks in concrete engineering is inevitable, is also acceptable in certain scope, just need to take effective measures to control the hazard degree of a certain range.【Key words】 the prestressed hollow slab; fracture; analysis; prevent

概述

预应力空心板是桥梁的主要受力结构，保证混凝土的质量至关重要，该预制厂预制板均为先张法预应力混凝土空心板，下面是预应力桥板施工的有关参数。

结构类型：跨径20m预应力混凝土空心板。

混凝土设计强度：50MPa

混凝土配合比：水泥∶砂∶碎石∶水∶减水剂=1∶1.3∶2.3∶0.3∶0.01

水泥用量：500kg/m3

桥板在混凝土浇筑完成拆模后，沿连接筋纵向产生长度50～150mm,宽度为0.02～0.08mm的裂缝，顶面也出现50～100mm，宽度为0.02～0.12mm的裂缝。凿开混凝土裂缝发现，裂缝深度在0～5mm之间。

2．裂缝产生的原因分析:

2．1气候因素

温度过高和风速过大是导致混凝土表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。因此，夏季高温以及大风天气的气候因素对梁板裂缝影响很大。

2．2混凝土因素

混凝土施工配合比控制不严格,混凝土的收缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，收缩就会越大，控制好水灰比并选用合适的减水剂是减少预应力混凝土空心板表面裂纹的重要因素。

2．2．1混凝土浇注

工地采用插入式振动器振实，振捣过程出现过振现象，其结果粗骨料沉于下部，多余水分上升，振捣后水泥浆上浮到板顶，从而使混凝土强度不均匀，下部分强度大，顶板强度低，混凝土强度较弱区往往是裂缝容易发生的部位。

2．2．2混凝土养生

混凝土施工完毕后，没有适时很好地养护，现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生，梁板顶面在大气中，夏季最高气温达34℃，混凝土表面水分蒸发过快，从而形成干缩裂缝。

2．3材料因素

水泥采用的是普硅42.5R,经检验符合规范要求。水泥用量为500kg/m3,高强度混凝土由于其水泥的用量大多在(450-600kg/m3),是普通混凝土水泥用量的1.5-2倍。这样,混凝土在生成的过程中由于水泥的水化而引起的体积收缩就会大于普通混凝土,故出现收缩裂缝的几率也大于普通混凝土。高强度混凝土由于采用高标号水泥,且用量大,这样在混凝土硬化过程中,水化放热量大,将加大混凝土的最高温升,从而使混凝土的温度收缩应力加大,很有可能导致温度收缩裂缝。

2．4设备因素

对张拉设备进行校验，如果张拉用的千斤顶油表度数不准，张拉力超过设计值，造成台座变形位移。假如浇注完混凝土后，台座发生变形，混凝土表面就会产生裂纹。经检查，设备符合要求，台座地基满足要求，没有发现台座变形、位移、下沉现象。

2．5混凝土内箍筋的影响因素

由于钢筋和混凝土膨胀率的差异，钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率，混凝土表面的拉应力小于钢筋膨胀所产生的应力，从而使混凝土表面开裂。

2．6混凝土自身应力形成的裂缝

2．6．1收缩裂缝

混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

2．6．2温度裂缝

由于水化热作用，使混凝土内部与外表面温差过大，这时内部混凝土受压应力，表面混凝土受拉应力。由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度，表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度，而产生间距大致相等的直线裂缝（称温差裂缝），该结构裂缝形态正是如此。

2．7芯模影响

由于现在的预制空心模用的大多是充气橡胶模，橡胶模的质量对预制板的影响很大，在混凝土终凝后强度还没有达到承受自身重量时由于芯模的漏气导致混凝土表面产生裂纹。经检查，芯模不存在质量问题。

3．裂缝的预防措施

3．1预防气候因素影响措施

避开炎热高温天气施工，当夏季气温高于30度时,必须避开中午高温时段,尽量选择下午或夜里施工。同时施工现场应搭建防雨棚遮阴,防止烈日曝晒混凝土。避开大风天气施工，当风力达到6级以上时,必须停止施工，春秋季节和在风口地段施工时尤其应当注意。

3．2预防原材料质量因素影响措施

进场材料必须经严格检验后方能使用，对高标号混凝土使用高标号水泥，减少水泥用量，水泥初凝时间必须大于45分钟。细集料使用级配良好的中砂，细度模数Mx应大于2.6,含泥量小于2%。粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石，含泥量小于1%，针片状颗粒含量应小于5%。

3．3预防混凝土因素措施

3.3.1混凝土的配合比

细致分析混凝土集料的配比，严格控制加水量，控制混凝土的水灰比，保证混凝土的

坍落度值，合理掺加减水剂以保证混凝土具有良好的和易性。

3.3.2混凝土的浇注

夏季混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行。采用插入式振捣器振捣时，移动

间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍。对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉，不在冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒，避免过振，造成混凝土离析。

3.3.3混凝土养护

等混凝土脱模之后才开始洒水养护的方法是错误的。混凝土浇注收浆完成后，尽快喷

洒足量的养生剂阻止蒸发，再尽快覆盖塑料薄膜或草帘覆盖和洒水养护，阻断水分蒸发，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下暴晒，养护时间不少于两周。

3．4预防芯模质量因素措施

充气胶囊在使用前应经过检查，不得漏气，有些桥板混凝土顶面裂缝就是由于混凝土

在未达到2.5MPa时，芯模漏气，致使顶面混凝土开裂。因此，预制之前检查芯模是否完好尤为重要。

4．结论

桥梁建设的成败关键在工程质量。预应力混凝土桥板是桥梁的承重结构，因此，在预制

过程前，一定要制定出切实可行的施工组织设计，对所有参与施工的人员进行技术交底，熟悉施工工艺规程，掌握关键工序的技术要点，严格按规范要求检测各项指标，发现异常，及时找出问题产生的原因，采取合理的处理措施加以解决。