分析混凝土裂縫成因在預(yù)制箱梁端頭的防治

【摘要】近年來，預(yù)制箱梁端頭在公路橋梁的裂縫成因和預(yù)防問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的多方面原因，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從多個(gè)角度與方面就預(yù)制箱梁端頭的裂縫產(chǎn)生的原因及處理措施展開了研究，闡述了個(gè)人對此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制箱梁端頭；公路橋梁；裂縫；成因；預(yù)防

1、前言

作為一項(xiàng)實(shí)際要求較高的實(shí)踐性工作，預(yù)制箱梁端頭在公路橋梁裂縫的預(yù)防有著其自身的特殊性。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升對預(yù)制箱梁端頭裂縫成因的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化該項(xiàng)工作的最終整體效果。

2、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

2.1塑性收縮裂縫

塑性裂縫多在新澆注的混凝土構(gòu)件暴露于空氣中的上表面出現(xiàn)，塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長短不一，互不連貫狀態(tài)，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達(dá)2～3m，寬1～5mm。

2.2沉降收縮裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致。此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30～45度角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯(cuò)位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度寬度0.3～0.4mm，受溫度變化的影響較小。

2.3溫度裂縫

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓?，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當(dāng)水泥用量在350-550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500-27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高）。由于混凝士的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝士表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)。梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊，深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一。受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯，此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化。降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

混凝土結(jié)構(gòu)成型后，沒有及時(shí)覆蓋，表面水分散失快，體積收縮大，而混凝土內(nèi)部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(cuò)，梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊。深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

3、預(yù)制箱梁端頭的裂縫產(chǎn)生的原因及處理措施

拆模時(shí)使用外力過度引起的裂縫處于封端混凝土與梁身之間，裂縫寬度通常約1-3mm，延封端結(jié)合部位向底部延伸，深度約2cm，裂縫為斷續(xù)裂縫，未貫通。梁底端兩側(cè)分別凸出了一塊混凝土，因?yàn)樵诹憾说装逄幵O(shè)計(jì)有兩孔預(yù)應(yīng)力鋼絞線，所以在端頭模板制作時(shí)，預(yù)留了兩個(gè)張拉槽，槽外沿至梁邊僅約10cm，所以拆模時(shí)稍不注意就會(huì)對此處混凝土造成擾動(dòng)，引起裂縫。

此處出現(xiàn)裂縫的部位在封端混凝土與錨下部位結(jié)合處外側(cè)，并不在主要受力部位，只起到了封端的作用，因此可做如下處理后繼續(xù)使用該梁板。

延裂縫部位開槽鑿除裂縫兩邊混凝土，開槽寬度不小于6cm，深度至裂縫底（至無裂縫為止），長度與裂縫長度等長，槽邊緣用切割機(jī)切齊邊。開槽完畢后將槽面用清水清洗干凈并烘干，涂上界面劑，然后用環(huán)氧砂漿填筑密實(shí)，待砂漿強(qiáng)度達(dá)到90%以上，用混凝土角磨機(jī)打磨平，然后用細(xì)砂紙進(jìn)行精磨，最后擦拭干凈。

為了避免預(yù)制梁端頭產(chǎn)生的裂縫，在今后的施工過程中，一定要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范化施工程序，尤其拆模過程中，一定要注意對混凝土成品的保護(hù)，不能用蠻力、強(qiáng)用力，要掌握好拆模時(shí)間和模板的拆除順序，對于出現(xiàn)不好拆除的現(xiàn)象，要分析原因，找出關(guān)鍵制約部位，不可盲拆、亂拆，做到文明施工、安全生產(chǎn)、保質(zhì)保量完成施工任務(wù)。

結(jié)語：

綜上所述，加強(qiáng)對預(yù)制箱梁端頭在公路橋梁裂縫成因和預(yù)防的研究分析，對于其良好實(shí)踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的預(yù)制箱梁端頭裂縫預(yù)防過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。

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