談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土T 型梁裂縫成因及預(yù)防措施

宋平原 楊國(guó)訓(xùn)

(1.河南省濟(jì)陽(yáng)高速公路建設(shè)有限公司，河南濟(jì)源 459000;2.河南省礦業(yè)耐材有限公司，河南鄭州 450016)

0 引言

近幾年來(lái)，為減少占用耕地，高速公路規(guī)劃設(shè)計(jì)橋隧比越來(lái)越大，橋梁跨度也越來(lái)越大。一個(gè)標(biāo)段建設(shè)一個(gè)預(yù)制梁場(chǎng)，甚至3個(gè)梁場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)預(yù)制是一次性投資，各個(gè)環(huán)節(jié)肯定趕不上專(zhuān)業(yè)預(yù)制結(jié)構(gòu)工廠。如何保證預(yù)制梁質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求，顯得尤為重要。在具體施工過(guò)程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一個(gè)困擾橋梁工程師的技術(shù)難題——梁體裂縫。本文作者根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制T型梁裂縫出現(xiàn)的規(guī)律，分析了裂縫產(chǎn)生的原因，并在此基礎(chǔ)上提出了裂縫處理，加固梁體的方法和對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施。

1 裂縫成因

1.1 裂縫情況

現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制梁場(chǎng)地形地質(zhì)，氣候環(huán)境，地方材料存在差異。因施工條件的限制以及施工中存在的多種不規(guī)范因素，在預(yù)應(yīng)力T型梁預(yù)制過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫。對(duì)結(jié)構(gòu)受力危害較大的裂縫有以下幾種:腹板豎向裂縫，翼緣板與腹板之間的縱向裂縫，隔板與翼緣板或腹板之間的裂縫，梁端上部張拉后裂縫，錨具周?chē)芽p，翼板頂面大面積的表面裂縫等。

1.2 裂縫成因

1)腹板豎向裂縫的產(chǎn)生有多種因素:因臺(tái)座不均勻沉降，會(huì)引起T型梁腹板出現(xiàn)多道裂縫，腹板先開(kāi)裂向馬蹄發(fā)展，兩端有擴(kuò)大基礎(chǔ)沉降量小，所以裂縫跨中分布較多;冬季施工，蒸汽養(yǎng)生篷布移走后，臺(tái)座及周?chē)仄合峦潦綍?huì)凍脹上拱，同樣會(huì)引起T型梁腹板出現(xiàn)多道裂縫，腹板先開(kāi)裂向翼緣板發(fā)展，兩端擴(kuò)大基礎(chǔ)埋置深，上拱小，所以裂縫也是跨中分布較多。因脫模機(jī)效果差和梁端部伸縮縫預(yù)埋鋼板鑲嵌于臺(tái)座，限制了梁體自由收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力裂縫，在梁的兩端吊梁孔附近出現(xiàn)較多，且有規(guī)律性;因溫差大和養(yǎng)生不到位，腹板混凝土內(nèi)外收縮不一致，腹板表層干縮，發(fā)生裂縫，這種裂縫淺且細(xì)，一般不超過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度;另外腹板裂縫跟混凝土原材料，配合比，外加劑也有關(guān)聯(lián)。

2)翼緣板與腹板縱向裂縫，隔板與翼緣板或腹板裂縫:主要是人為因素，操作不當(dāng)引起的。拆模過(guò)早，模板制作不合理，大錘敲擊，門(mén)機(jī)電動(dòng)葫蘆上下提拉，導(dǎo)致剛終凝的混凝土在自重力作用下或者外力擠壓下開(kāi)裂。

3)梁端上部張拉后裂縫:主要是施加預(yù)應(yīng)力超張過(guò)大或張拉順序沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求，造成梁端上部混凝土拉應(yīng)力超過(guò)其承受能力而產(chǎn)生。

4)錨具周?chē)芽p:因錨具后面附加有螺旋筋和加強(qiáng)鋼筋，混凝土澆筑時(shí)，容易出現(xiàn)蜂窩，麻面，孔洞現(xiàn)象，此時(shí)混凝土強(qiáng)度大大降低，張拉時(shí)錨下混凝土承受不了壓應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，錨墊板下陷，甚至發(fā)生安全事故。

5)翼緣板頂表面裂縫:預(yù)應(yīng)力T型梁采用大流動(dòng)性的高標(biāo)號(hào)混凝土，在混凝土振搗和混凝土初凝前，其內(nèi)部的粗骨料下沉，表層砂漿易開(kāi)裂;另外翼緣板頂面如果養(yǎng)生不到位，水分會(huì)大量蒸發(fā)，尤其是大風(fēng)和高溫天氣易產(chǎn)生表面干縮裂縫。

2 裂縫處理

預(yù)制梁出現(xiàn)裂縫，參建各方都不愿意看到，既然出現(xiàn)了，就要正確面對(duì)。對(duì)腹板出現(xiàn)多道豎向貫穿梁體，裂縫較寬，裂縫處錯(cuò)位的缺陷梁，堅(jiān)決予以報(bào)廢重制，因?yàn)樾迯?fù)成本高，再者也不能保證梁使用的可靠性和耐久性。

腹板細(xì)小豎向裂縫危害不大，不做處理?？梢园阉斫鉃閯倶?gòu)橋塊與塊之間施工縫，通過(guò)梁體張拉擠壓，裂縫變窄或消失。

翼緣板縱向裂縫，橫隔板裂縫:相對(duì)危害最大。對(duì)于直接承受動(dòng)載的橋面，裂縫會(huì)繼續(xù)發(fā)展，會(huì)大大縮短橋梁的服務(wù)年限，采用環(huán)氧樹(shù)脂封閉壓注法處理。工藝流程:裂縫清理→粘貼注漿嘴和封閉裂縫→配制注漿液→壓力注漿→表面清理→檢查驗(yàn)收。

梁端上部裂縫，錨具周?chē)芽p危害較大需要處理，同樣采用環(huán)氧樹(shù)脂封閉壓注法，以確保裂縫不發(fā)展，錨具不下陷，預(yù)應(yīng)力不松弛。

翼緣板頂表面裂縫是淺層裂縫，一般不超過(guò)鋼筋保護(hù)層，危害不大。但對(duì)于大面積的裂縫還是要做簡(jiǎn)單的處理。可用水泥添加膨脹劑攪拌成泥漿搓抹填縫。

各種裂縫處理后，要檢查驗(yàn)收，資料入檔，對(duì)結(jié)構(gòu)危害較大的應(yīng)進(jìn)行取芯檢驗(yàn)或做靜載試驗(yàn)。

3 預(yù)防措施

3.1 臺(tái)座

地基基礎(chǔ)處理必須嚴(yán)格要求，防止產(chǎn)生不均勻沉降，尤其是梁場(chǎng)建設(shè)在軟土地基或高填方路基上，地基需要換填處理，臺(tái)座混凝土需要增加配筋。臺(tái)座表面光滑平整，脫模劑涂刷均勻。定期對(duì)臺(tái)座進(jìn)行沉降觀測(cè)。

3.2 原材料

嚴(yán)格控制砂石料含泥量，宜選用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，宜選用緩凝高效減水劑。粉煤灰能夠改善和提高和易性，降低混凝土泌水性，坍落度相同的情況下，用水量減少，從而減緩混凝土早期收縮量，減少水泥用量，降低水化熱，有利于裂縫的控制。

3.3 配合比

砂率在滿足泵送的基礎(chǔ)上，盡可能降低，水灰比不宜過(guò)大，嚴(yán)格控制坍落度，坍損不能太快。工作性好，不離析，不泌水。

3.4 模板

設(shè)計(jì)要經(jīng)濟(jì)合理，保證足夠的剛度。加工制作時(shí)做好細(xì)部打磨處理，特別是倒角部位。根據(jù)天氣溫度和混凝土性能決定拆模時(shí)間，宜采用手拉葫蘆或千斤頂輔助拆模，嚴(yán)禁生拉硬撬，重錘敲擊的野蠻行為。

3.5 混凝土澆筑

混凝土分段分層階梯澆筑，附著式高頻制動(dòng)器和振動(dòng)棒配合振搗，翼緣板澆筑過(guò)程中收漿、拉毛，表面不得留有浮漿。

3.6 養(yǎng)生

混凝土澆筑完畢后應(yīng)采取覆蓋保溫保濕的措施，嚴(yán)防風(fēng)吹、雨淋、暴曬和凍害。冬季蒸汽養(yǎng)生升溫降溫緩慢進(jìn)行，切勿忽冷忽熱。冬季施工壓漿后，要二次蒸養(yǎng)，以防水泥漿凍脹，腹板出現(xiàn)沿波紋管走向的裂縫。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁產(chǎn)生裂縫是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，它涉及到原材料、施工工藝、施工環(huán)境等方面的問(wèn)題，有一些裂縫是諸多因素的并發(fā)癥。在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制條件下，因地制宜，制定預(yù)防裂縫切實(shí)可行的措施并落實(shí)到位，防治結(jié)合，最大限度地減少不必要的損失，確保T型梁預(yù)制工程質(zhì)量。

［1］JTJ 041-2003，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.