预应力桥梁砼裂纹的成因及防治措施的探讨

1、    预应力桥梁砼裂纹的成因及防治措施的探讨    【摘要】預应力桥梁在高等级公路建设中的应用十分广泛，并具有较为广阔的前景。本文针对预应力桥梁砼裂纹的成因进行了较深入地探讨，并提出几点防治措施，对于提高预应力桥梁建设质量具有重要作用。【关键词】预应力桥梁；砼裂纹；防治措施1.前言预应力桥梁在高等级公路建设中的应用十分广泛，因预应力桥梁承重结构采用预应力钢筋混凝土结构，难免会产生不同程度的裂缝，进而使预应力桥梁结构强度降低，对预应力桥梁结构使用寿命造成不利影响，甚至会危及人身安全。所以，深入分析预应力桥梁砼裂纹成因，并采取有效的防治措施十分必要。针对混

2、凝土结构桥梁而言，产生裂缝的原因众多，而且诸如温度、荷载、地基形变、收缩、钢筋腐蚀及施工质量等各类裂缝具有交叉相互作用，预应力桥梁在不同场合具有不同结构，如预应力桥梁跨度较小时，通常采取t形或板状横截面；跨度较大时，通常采取箱型横截面，预应力桥梁结构不同产生裂缝的原因也完全不同。本文针对采用箱型横截面跨度较大的预应力桥梁结构分析，可知其裂缝大部分产生在腹板、顶板、底板及锚下等不同位置，主要产生温度、收缩、预应力及其它等多个类型的裂缝。2.预应力桥梁裂缝类型2.1收缩裂缝一般可分为干缩裂缝与沉陷裂缝两种，主要是因凝胶水和毛细水存在于混凝土中，在干燥过程中产生变化而使混凝土收缩，造成减弱预应力桥梁

3、体表面抗拉强度而引发。干缩裂缝因箱梁体内外温度不均，使箱梁体表面比内部干缩速度快，进而产生在箱梁体外表面的拉应力引发裂缝，或在结合新旧混凝土位置，因新旧混凝土具有不同的干缩速度而造成裂缝产生在接缝表面；沉陷裂缝是因没有对浇筑完成的箱梁体及时进行养护，蒸发箱梁体水分使凝胶失水严重，缩短凝胶粒之间距离而产生裂缝。2.2温度裂缝在施工连续箱梁的过程中，因受源于主墩临时混凝土固结支座、不均匀钢筋及预应力作用外部、箱梁内腹板、顶板、底板内部等约束，在温度变化时使混凝土具有温度应力进而引发裂缝；此外，在分块浇筑连续梁过程中，可能因混凝土早已硬化与混凝土新浇筑的接缝位置存在一定的温度差，进而引发裂缝。2.3

4、预应力裂缝没有严格根据设计要求进行施工，混凝土强度尚未符合设计要求时张拉其预应力筋，在锚中局部根据泊松效应可知将产生横向环状拉应力而导致开裂，或底板中部纵向预应力的泊松效应及施工中预应力管道周围混凝土不均匀收缩而导致底板横桥向产生过大的拉应力而引发底板裂缝；焊接的预应力筋不合格，在张拉预应力筋过程中产生断裂或预应力筋、锚具等设备质量不佳，张拉时突然破坏、断裂，以及因过多油污导致预应力筋滑丝或预应力构件没有进行脱模或预应力构件顶面没有设置长纵向钢筋，将其放张后使构件产生起拱及收缩，进而引发不同程度的裂缝。2.4其它裂缝不密实、不坚硬或具有过高的灌浆压力使预制构件表面引发构件裂缝；在设计预应力桥梁

5、过程中对荷载没有完全计算，或在施工过程中，对设计图纸进行随意更改而施工，或在应用中，承担严重超出设计荷载等问题都将导致发生荷载裂缝。3.防治预应力桥梁砼裂纹的措施预应力桥梁若产生砼裂纹就容易对其结构使用寿命造成不利影响，并需采用很多资金进行修复，所以，对防治预应力桥梁砼裂纹主要是预防，治疗为辅，从材料、施工等多个方面采取措施严格控制以避免预应力桥梁产生砼裂纹。3.1选择混凝土材料基于对工程强度要求满足的前提下，尽可能采用适宜类型的水泥而实现产生收缩裂缝的情况减少；在选择骨料的过程中，砂石应选用颗粒级配良好、具有干净表面、含杂质较少等条件，尽可能使孔隙率减小，与水泥浆结合更多，使混凝土水化热作用

6、最大程度降低，以确保混凝土耐久，产生的裂缝减少；在箱梁密集钢筋位置，应对减少剂适宜添加以使混凝土和易性得到明显改善，并使初期产生的水化热减慢，产生的温度裂缝减少，密实剂应添加适当使不同层的混凝土之间完好连接，有效避免产生施工缝。此外，在确保正常浇筑时，采用的拌合水量、水灰比等都较少，而实现混凝土的干缩性减少；在确保工程结构需求情况下，尽可能采用粒径最大的骨料，使其抗拉性能明显提高，进而产生的混凝土裂缝也会逐渐减少。3.2控制混凝土浇筑施工混凝土结构产生裂缝的一个重要原因就是混凝土浇筑施工质量不同，所以，在浇筑混凝土结构时，特别是浇筑连续箱梁过程中，要根据先底板、再腹板、最后顶板的顺序依次进行，

7、结合工程具体需求，有效控制其坍落度。此外，在振捣混凝土过程中，主要是附着式，两边振动对称，并对振捣时间进行严格控制，特别是在锚头及新老混凝土结合位置，不需要过振或漏振，以确保混凝土施工质量，尽量避免产生裂缝；在顶板位置，还应采用二次收浆及抹面拉毛方法避免产生沉陷裂缝。3.3控制预应力施工在预应力桥梁施工过程中，应采用标定千斤顶油表、对锚具与钢绞线质量进行检查、对张拉时混凝土强度及弹性模量进行控制、使工作锚贴近锚垫板、注意采用卸载手段进行加载、根据张拉顺序施工措施对预应力施工精度进行严格控制，避免因锚头混凝土质量、锚下钢筋及弹簧筋布置等因素带来的不利影响，进而使产生的预应力裂缝明显减少。3.4后

8、期养护处理及其他在浇筑完成混凝土后，应采取在混凝土表面浇水或覆盖等方式，使混凝土表面湿度保持恒定，避免混凝土表面产生开裂；施工过程中应严格遵循设计图纸要求施工，不可擅自对设计进行更改；随时检测预应力桥梁的使用情况，常见问题，及时采取措施进行补救。在桥梁产生裂缝后，要及时采取补救措施，以免对人力物力财力造成更大的损失。若此类裂缝不影响预应力桥梁的承载力，那么可在对裂缝表面进行认真清洁后采取水泥砂浆抹表面、表面涂抹环氧胶泥或聚乙烯泥等方法进行处理。4.总结综上所述，与普通混凝土相比，因预应力混凝土的抗裂性能好，而在各行业的应用十分广泛。在实际施工中，预应力混凝土将产生各类裂缝，进而对工程结构寿命产生不利影响。预应力混凝土裂缝问题比较复杂，与混凝土材料、预应力及浇筑施工等因素具有一定关系，有待于继续深入解决处理。基于预应力的连续箱梁，分析预应力混凝土裂缝成因，并对预应力混凝土采取有效防治措施具有十分重要的意义。参考文献1文旺利.预应力在桥梁施工中的应用分析j.科技风，2011.122杜斌，聂向珍.简支转连续预应力桥梁的仿真j.武汉大学学报，2010.93任永明.现浇预应力桥梁支架的稳定性计