预应力混凝土桥梁产生裂缝原因及对策

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-08-13 10:11 关注：(1)

　　摘 要：本文结合作者时间工作经验，分析了预应力混凝土 T 型桥梁产生裂缝的原因，提出了应对的措施，供大家参考借鉴。

　　关键词：预应力混凝土桥梁;裂缝;原因;对策

　　Abstract: Combined with the practical work experience, this paper analyzes the reasons of the pre stressed concrete T type bridge cracks, and puts forward the countermeasure, for your reference.

　　Keywords: pre stressed concrete bridge; cracks; causes; countermeasure

　　中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)

　　严格按施工技术标准进行设计、精心组织施工工艺，规范现场管理，是保证结构安全耐用的前提和基础。预应力混凝土 T 型桥梁在建成后，进一步加强桥梁裂缝观测和预处理，及时发现和处理危害桥梁安全的问题，保障桥梁结构安全耐用，及时消除隐患。

　　预应力混凝土T型桥梁是贵州高速公路上使用较为广泛的一种桥型结构，一般分为20m 与 30m 两种。预应力混凝土 T 型桥梁长时间受荷载、外部自然条件、内部材料等因素的影响，使 T 型梁产生裂缝，影响桥梁使用寿命。

　　1 预应力混凝土 T 型桥梁裂缝因素

　　云南省地处高原山区，地质、地形、地貌、水文比较复杂，在公路建设中，桥梁的承建工作较为常见，特别是地势较陡、跨越大峡谷、跨越大江之上的地形条件下，预应力混凝土结构出现裂缝的条件复杂而繁多，且相互影响，但每一条裂产生都有形成的因素。按其分类主要有人为施工工艺、外部气候条件、养护条件、荷载过重、材料选择、材料级配、预应力凝结硬化等因素。

　　2 预应力混凝土 T 型桥梁裂缝产生成因

　　2.1 由于大气温度变化引起的裂缝

　　在混凝土结构中，引起温度变化的主要因素有：

　　2.1.1 日照产生的温差桥面及主拱圈均受到日照温度的影响作用，主拱圈在安装合拢完成之后，由每天观测记录的数据和不同日照温度下所观测的数据，经多组数据统计对照后，所得结论与拱箱内部预埋的温度感应器所测结果相符，主拱圈正是由于在一膨胀一收缩的循环下，为抵御这种长时期日照温度的反复作用，其混凝土内部及表面将出现裂缝。若该桥在主拱座混凝土施工时，其主拱座混凝土仍在可塑状态或初期强度形成时期，遭受到附近重大震动波的作用，该作用下主拱座混凝土内部结构突遭破坏，使其强度未形成的混凝土内部及表面出现严重裂缝，在加上以后主拱圈(800-900T)的作用后，两岸主拱座受力增大，则其主拱座受力后裂缝发展较为明显，此裂缝属于间接裂缝。

　　2.1.2突降大雨、冷空气侵袭、日落等产生的温差。导致构件内部与外部气温产生温度差，而产生内部及表面出现裂缝。

　　2.2 混凝土收缩引起的裂缝

　　在实际施工中，由于混凝土收缩所引起的裂缝是最常见的，且在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩，是发生混凝土体积变形的原因之一，另外还有自生收缩和碳化收缩也是发生混凝土体积变形的原因。

　　2.3由于荷载引起的裂缝

　　混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝，就荷载所引起的裂缝大致可分为直接应力裂缝，桥梁在动荷载作用下产生裂缝。

　　某桥在同一时间内同时通过载满散装水泥的三辆大车，其吨位荷载为120 吨左右，车与车之间的间距过小，同时可查该桥技术标准所规定的设计荷载：汽-63，挂-120(限单辆车通过，挂车通过时，桥上不得有其它车辆和行人)。由标规可知，桥上该荷载已不符合标准规定，属于超常规的动荷载作用，该桥梁出现内部结构裂缝，该裂缝属于直接荷载裂缝。

　　2.4 钢筋锈蚀引起的裂缝

　　对于预制混凝土构件的钢筋在施工前，除锈处理不完全，产生了电化学现象，致使钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，对钢筋产生锈蚀作用，而锈蚀物Fe(OH)3体积增大，引起一定的内部应力而产生裂缝。

　　2.5 由施工工艺引起的裂缝

　　施工过程中，特别在混凝土结构浇筑过程中，若施工工艺不合理、易影响工程质量，容易产生纵向的、横向的、斜向的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝。如在筑箱混凝土时，一般未按梁的全部横断面斜向分段、水平分层地连续浇筑，没有一次完成，易产生裂缝。施工前对支架压实不足，支架在混凝土的自重下产生不均匀下沉，出现裂缝。安装顺序不正确，导致产生裂缝。

　　2.6 由混凝土养护不当，引起的裂缝

　　混凝土浇筑、初期养护时洒水不及时，使混凝土急剧干燥，特别是收浆后 5-6 小时未进行有效洒水，出现的裂缝。施工时拆模时间掌握不准确，过早对混凝土强度有较大影响，而产生裂缝。

　　以上叙述的都是使混凝土出现裂缝的原因，而为了在混凝土施工过程中更多避免裂缝的出现，所以我们更应该用新理论、新方法和新工艺来准确的分析混凝土出现裂缝的存因，更有效的来严格控制混凝土的质量。

　　3 保障钢筋泥混凝土 T 型桥梁质量，控制裂缝产生的措施

　　3.1 充分做好施工前准备工作 预应力桥梁项目施工进场前，应做好充分做好技术、物资、施工力量组织、施工现场等准备工作。

　　3.2 严格材料控制 材料控制上，要认真审查供货商的生产资质，并对原材料的抽检工作，必须保证配置混凝土所采用的材料质量合格。对钢管脚手架、扣件严格按《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》进行控制。

　　3.3 防范温差对混凝土的影响 尽量缩小外部环境和结构内部环境的温度差。(对于大体积混凝土可设置冷却装置)

　　3.4 控制钢筋加工 对于预制混凝土构件的钢筋应进行严格的除锈处理，防止产生电化学现象，对钢筋产生锈蚀作用，而产生裂缝。在钢筋施加工及安装时，要严格控制施工工艺。

　　3.5 严格管理现场施工方法和工艺控制 对于预制构件的大体积混凝土或混凝土结构物可采取不同的施工工艺来控制裂缝的出现。对于筑箱混凝土时，一般宜按梁的全部横断面斜向分段、水平分层地连续浇筑，如不能一次完成的，可采取不同的施工工艺进行预制，防止裂缝产生，若拱箱底模采用片石混凝土或采用木模成型，则该底模所预制的拱箱其腹板上均有裂缝出现，而在相同的拱箱截面下，若采用钢材成型的底模，则所预制的拱箱均没有裂缝出现。

　　3.6 混凝土养护 混凝土浇筑完毕后，应及时地混凝土表面进行收浆，5-6 小时后采用喷壶直接对混凝土表面进行洒水，保持混凝土表面潮湿，防止太阳暴晒，拆模后用塑料膜包好梁体，再往膜内洒水，养护时间不少于7天，在张拉压浆后再进行3-5天养护，防止因混凝土尚未硬化，而产生裂缝。

　　3.7 控制预应力张拉 具体按《公路桥涵施工技术规范》后张法预应力钢绞线张拉程序进行控制。

　　4 结束语

　　裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低结构物的抗渗能力，影响结构物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响结构物的承载能力及寿命，因此，严格按规定要求施工，严把质量关，科学处理质量隐患，必定能防患干未然，尽可能地降低混凝土裂缝的出现，减少其带来的损失。预应力混凝土 T 型桥梁施工过程中，不可避免的出现裂缝的现状，笔者通过对裂缝的成因进行分析，提出预应力混凝土 T 型桥梁施工中应采取措施。只要严格控制好材料质量、施工工艺、以及现场的施工管理, 根据现场条件、材料特点、气温等多种因素,采取合理的技术措施和组织措施,就能有效地控制裂缝的产生,确保工程质量和结构安全使用。

　　参考文献：

　　[1] 严家伋.道路建筑材料.北京：人民交通出版社，2000.

　　[2] 胡安邦.桥梁施工及组织管理.北京：人民交通出版社，1992.

　　[3] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构施工及验收规范.沈阳：辽宁科学技术出版社，. 1992