30m预应力t梁产生裂纹的原因分析及处理

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1、30M预应力T梁产生裂纹的原因分析及处理.WORD格式魏晋红【摘要】预应力砼T梁在冬季施工，分析其产生裂纹的原因，研究裂纹处理的办法【关键词】预应力砼T梁、冬季施工、裂纹预应力砼，与钢筋砼相比，具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高，耐久性好、材料省等优点。在跨度较大的结构中，综合经济效益较好。预应力砼结构在一定范围内代替钢结构，可节约大量钢材，降低成本，并免去维修工作。在现代公路设计中，预应力砼梁被得到广泛应用。预应力T梁很容易产生裂纹，裂纹的产生对T梁质量有很大影响。腐蚀钢筋进而腐蚀钢绞线，大大降低了T梁使用

2、年限。北京—大同（京大）高速公路是109国道的重要组成部分，是山西省能源基地大同市通往京、津、塘地区的重要经济、政治干线之一。京大高速公路是我国第一条超重载高速公路，设计荷载汽车—超20级；挂车—120，下部结构为钻孔灌注桩圆柱式墩台；桥梁上部为先简支后连续30M预应力砼T梁，预应力钢束管道采用橡胶抽拔管。T梁施工为冬季施工。T梁截面形式如右图。一、T梁出现裂纹的分布以及出现的时间。从京大路施工的茹庄水库大桥、御河大桥、坊城河大桥的预应力T梁看，裂纹多于张拉压浆后以及移梁后出现，多分布于腹板及马蹄部分沿钢束管道位置

3、，特别是最上端接近翼板部位的5#钢束，还有一部分分布于梁端底部。不同部位的裂缝分布示意如下图。二、分析原因1、温度因素从京大路上修建的几座大桥出现的问题来看，有一部分裂缝，特别是马蹄底部裂缝的出现，初步认为是压浆时或压浆后温度过低造成。孔道压浆后，水泥浆内的游离水在低温下结冰，将砼胀裂，造成沿孔道位置砼出现“冻害裂缝”。此裂缝宽度可达0.1—0.3mm。按照施工规范，低温施工时，压浆前孔道周边的温度应在50C以上，水泥浆的温度在压浆后至少有5天保持在50C以上。从京大路施工的三座大桥看，有两座是采用移梁方案，梁体在

4、张拉压浆3天后即移出暖棚，虽然此时水泥浆的强度已满足规范要求，但水泥浆内的仍有许多多余水分需要水泥浆在水化过程中吸收。移出暖棚后，环境温度最低达-200C，最高也有-50C，如此环境温度下，砼很可能产生冻胀裂缝。而另一座大桥T梁施工采用的是分散台座，张拉一般在梁体28天龄期后进行，并且压浆后仍处于暖棚养生，温度得以控制。同时，因为裂缝的出现，京大指挥部组织三家大桥施工单位到河北唐河大桥参观，此桥T梁结构形式、钢筋、钢铰线布置与我们的基本相似。参观结果发现，有一片梁（已架设）梁底中部有二条长2m的裂缝，裂缝中渗出白浆

5、，并且裂缝中滴出有水，此时为中午温度20C。根据此情况看，孔道内肯定存在有没有全部水化掉的水分，这些多余的水分在夜间温度降低时冻结膨胀，进而使梁开裂。同时我们查看了该梁生产时间为11月16日，没有采取任何保温设施。从这一例证进一步验证了冻胀是产生该裂纹的重要原因。2、材料因素腹板部位沿钢束孔道位置裂纹，从裂纹看，相当有规律，次序也一样，开始是5#孔，然后慢慢发展，尤其是沿5#预应力孔道部位裂纹特别明显。从国内外的一些资料来看，预应力砼很容易沿管道开裂。而对于薄壁结构的砼，不易使用抽拔管。因为抽拔过程对强度正在增长的

6、砼挠动此较厉害。5#钢束曲率较大，抽拔过程中对砼挠动尤其明显。3、移梁因素由于施工现场有限以及冬季施工的特殊性，移梁一般在压浆完成后2-3天进行，以便尽早腾出台座。此时水泥浆的强度较低，虽然养护温度一般在200C-300C，但根据砼强度增长情况分析，3天强度只能达到设计强度的50%左右，加上孔道周围砼有效截面只占腹板厚的34%，砼紧密的钢筋、钢铰线布置，使砼振捣不便，可能造成局部砼强度较低，很容易出现裂纹。4、结构因素钢束坚向曲线布置，张拉时，产生向上的拉应力，使钢束上部砼受压，有了开裂的趋势，如果砼强度局部达不到

7、要求，就很可能产生裂缝。5、工艺因素施工中管道不能严格按图纸坐标布置，局部高低左右偏移，张拉产生集中拉应力，造成局部砼产生裂缝。三、施工过程预防裂缝产生的措施1、将抽拔管改为波纹管，减少抽拔过程中对砼的挠动。使用波纹管，不仅有利于砼与水泥浆的连续，而且，既使压浆施工后可能产生冻胀，波纹管也会对砼起到一定保护作用。2、加强加密箍筋，最好采用螺纹筋，加大砼与钢筋的握裹力，减缓裂纹产生趋势。这样做的缺陷：钢筋太密，对砼振捣工序带来困难，容易产生蜂窝、麻面、空洞。3、冬季施工中，延长压浆后养护时间，并控制好水泥浆施工水灰此

8、，减少游离水分。压浆严格按操作规程施工，管道用水冲洗后，要用吹风机吹干。并且，压浆从一侧压后，应从另一侧补压。4、尽量减少移梁过程。砼养护可采用分散台座，移动暖棚的办法。5、严格按施工规范及设计文件施工。四、对已有裂缝梁的处理1、对梁体进行质量鉴定采用回弹法和静载试验法分别检测，对测试结果计算分析进行比较。⑴、用回弹仪测出梁体混凝土实际标号，按表1折算出混凝