基于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁裂縫控制技術(shù)分析

孫煒

摘 要：本文結(jié)合某道路橋梁工程施工案例，主要對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁裂縫成因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決預(yù)防措施，以期為廣大從業(yè)者提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土T梁;裂縫問題;防治措施

在公路工程、橋梁建造中，預(yù)應(yīng)力混凝土梁得到了廣泛應(yīng)用，但是長(zhǎng)久以來，預(yù)應(yīng)力混凝土量裂縫問題，卻未得到有效的解決，因裂縫導(dǎo)致的橋梁垮塌事件時(shí)有發(fā)生。目前，我國(guó)交通建設(shè)規(guī)模越來越大，道路、橋梁建設(shè)水平亟需提升。因此，探討后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁裂縫控制技術(shù)，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、混凝土T梁裂縫情況

某標(biāo)段橋梁施工區(qū)域氣候炎熱、空氣干燥，夏季氣溫在38℃-45℃之間，屬于典型的沙漠氣候。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，下部結(jié)構(gòu)為肋板式橋臺(tái)、柱式墩。橋梁的試驗(yàn)量在施工完成后，施工人員利用土工布+噴灑的方式對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，但是在拆模3d后，施工人員發(fā)現(xiàn)腹板上出現(xiàn)了許多豎向裂縫，裂縫從翼緣板底部逐步向腹板發(fā)展，并有少量的水平裂縫。監(jiān)理、施工員、技術(shù)負(fù)責(zé)人立即針對(duì)裂縫問題，綜合現(xiàn)場(chǎng)的氣候以及混凝土原材料等因素，進(jìn)行總結(jié)、分析。

二、裂縫成因以及預(yù)防措施

（一）炎熱氣候?qū)е碌牧芽p

成因：經(jīng)過施工試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高溫狀態(tài)下，混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨著氣溫的升高逐步降低，而混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)度也會(huì)逐步下降。而混凝土因?yàn)槭軣?，水分蒸發(fā)速度過快，急劇收縮隨之產(chǎn)生裂縫[1]。

措施：需選擇在一天中氣溫最低的時(shí)段進(jìn)行混凝土澆筑，在澆筑混凝土前，需要利用涼水沖洗模板、砂石料，達(dá)到降溫的目的。在條件允許的情況下，可搭設(shè)隔熱屏障，避免陽(yáng)光直射到混凝土上，還可采用水熱化比較低的水泥，通過合理控制水泥的用量，降低混凝土溫度應(yīng)力[2]。另外，在澆筑混凝土的過程中，混凝土必須要充分拌和，并且要利用振搗工具充分振搗，確?；炷聊軌蛄魈手聊０甯魈?。

（二）溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫

成因：后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁體積過大，構(gòu)件和模板底板的摩擦力較大，兩端受到的約束力較大，在凝固的過程中，因周圍環(huán)境溫度的變化，導(dǎo)致產(chǎn)生外加的溫度應(yīng)力形成大面積裂縫。

措施：首先，在施工前必須要清洗底座鋼板表面，然后涂刷防銹劑;其次，在安裝模板前，模板和鋼板需要涂刷一層脫模劑（要注意，不可采用肥皂水）;最后，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁根據(jù)頂部混凝土硬化程度，逐步放松端模，以此來保證后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁在凝固過程中能夠自由收縮。

（三）收縮變形導(dǎo)致的裂縫

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁收縮變形可分為自身收縮、縮水收縮、塑性收縮，而收縮變形則是導(dǎo)致后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁出現(xiàn)裂縫的主要原因，尤其是在空氣干燥、氣候炎熱的地區(qū)，體積大、面積大、厚度小的構(gòu)件，若是沒有及時(shí)的進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，收縮就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的開裂問題[3]。

1、自身收縮

自身收縮主要是指混凝土自身在凝固、硬化的過程中，水泥遇水會(huì)發(fā)生水熱化學(xué)反應(yīng)，這種收縮無關(guān)于外界的溫度、濕度，主要取決于水泥的種類、混凝土的拌料以及水泥的摻加量，通過合理的配比，就可解決自身收縮導(dǎo)致的裂縫問題。

2、縮水收縮

縮水收縮是指混凝土在硬化之后，其表層水分逐步蒸發(fā)，溫度也在逐步降低，混凝土構(gòu)件體積逐步減小?；炷翗?gòu)件在凝固、硬結(jié)的過程中，其表面水分蒸發(fā)速度和內(nèi)部水分蒸發(fā)速度存在一定的差異，不均勻的收縮，就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面承受一定的拉力。而當(dāng)其承受的壓力大于混凝土表面的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。一般來說，縮水收縮產(chǎn)生的裂縫多為“龜裂”，在配筋率大于3%的混凝土構(gòu)件上尤為多見。

3、塑性收縮

塑性收縮通常發(fā)生于施工過程中，在混凝土澆筑后4-6h，水泥水熱化反應(yīng)正處于高峰時(shí)期，分子鏈在構(gòu)件中逐步構(gòu)成，存在水分快速蒸發(fā)、混凝土快速收縮等現(xiàn)象，在這個(gè)過程中，混凝土中的集料會(huì)因?yàn)樽灾囟鸩较鲁粒炷猎谶@個(gè)過程中尚未完全完成硬化，所以稱之為塑性收縮。骨料下沉的過程中，若是不能正常下沉，受鋼筋的阻擋，就會(huì)沿著鋼筋走向，出現(xiàn)裂縫。為解決該問題，施工前必須要有效解決水灰比，要合理控制攪拌時(shí)間，保證振搗的密實(shí)度。

4、收縮變形裂縫預(yù)防措施

混凝土收縮裂縫大多是表面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫，裂縫形成多為龜裂。為有效避免這類裂縫，不僅需要合理控制振搗、水灰比，同時(shí)也要采取合理的養(yǎng)護(hù)方法，解決混凝土凝固過程中的水熱化反應(yīng)，以此來保證混凝土的強(qiáng)度。其預(yù)防措施具體如下：①混凝土在澆筑之前，需要將模板用涼水沖洗，混凝土在初凝后利用土工布、草席覆蓋，然后灑水養(yǎng)護(hù)[4]。②可選用水泥標(biāo)高較高、收縮性較差的水泥，盡可能控制水泥用量，可采用石英、白云巖、長(zhǎng)石等收縮性較差、吸水率較小的骨料。③可選用保水性較好的外加劑，在振搗的過程中要尤其注意控制振搗深度、密度[5]。

（四）地基變形導(dǎo)致的裂縫

不均勻沉降或者壓縮變形會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)附加應(yīng)力，從而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。本文列舉的橋梁施工案例，經(jīng)過2d觀察，基本排除了臺(tái)座下沉的可能性。而針對(duì)地基變形問題，在施工前，必須要根據(jù)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁重量，有針對(duì)性的對(duì)臺(tái)座進(jìn)行載荷試驗(yàn)，通過堆載的方式，利用水平儀進(jìn)行沉降觀測(cè)，以此來確定是否存在不均勻沉降或者壓縮變形等問題。

（五）施工材料導(dǎo)致的裂縫

1、水泥

水泥材料方面的因素主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①水泥中的氯化鈣含量不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在混凝土凝固的過程中，氯化鈣的水化作用發(fā)生較為緩慢，在混凝土凝固后仍舊存在一定的水化作用，從而對(duì)已經(jīng)凝固硬結(jié)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。②水泥出廠強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，水泥存在受潮或者過期等問題，混凝土凝固后強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，從而出現(xiàn)裂縫。③若是水泥中堿含量比較高（一般需控制在0.6%以下），或者水泥中含有堿性的骨料，就有可能出現(xiàn)裂縫。④一般來說，低熱水泥、礦渣水泥的收縮性較強(qiáng)，火山灰水泥、普通硅酸鹽水泥收縮性較差，而在施工的過程中，常會(huì)增加水泥用量以提高構(gòu)件強(qiáng)度，這種做法就會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)概率大幅度提升。

2、骨料

砂石粒徑選擇不合理，導(dǎo)致水泥拌和水用量增大，混凝土強(qiáng)度因此受到影響;砂石中含泥量大，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性受到影響;砂石中的有機(jī)物過多，導(dǎo)致混凝土的凝固時(shí)間延長(zhǎng)，這些因素均會(huì)增加裂縫發(fā)生概率。

三、結(jié)語(yǔ)

通過上文對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁裂縫成因的分析以及總結(jié)，在工程中，要注意對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)以及詳細(xì)的技術(shù)交底，提高施工現(xiàn)場(chǎng)操作人員的責(zé)任心以及施工技術(shù)水平。同時(shí)，要嚴(yán)格控制水泥、骨料的選材、用量，在高氣溫環(huán)境作業(yè)時(shí)，需要采用一定的防治方法，合理控制混凝土溫度，這樣才能有效控制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁裂縫問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅萬武.普速鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁常見裂紋分析及防治淺析[J]. 中國(guó)建材科技， 2017（3）.

[2]陶江洪. 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)分析[J]. 四川水泥， 2017（3）.

[3]王林.鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁上拱變形的分析與控制[J]. 智能城市， 2018.

[4]劉磊. 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡(jiǎn)支T梁預(yù)制常見問題及控制[J]. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化， 2018（20）：84-85.

[5]侯少博. 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)探析[J]. 交通世界， 2017（35）：98-99.