预应力砼连续箱梁裂缝产生的原因分析及预防

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1、预应力砼连续箱梁裂缝产生的原因分析及预防[]随着我国交通基础建设迅猛发展，预应力砼连续梁以其整体性好、跨度大，减少桥面伸缩缝个数使行车变得舒适，而在高速公路得到广泛应用。如何提高其设计和施工质量，减少施工缺陷，保证施工质量，特别是减少裂缝是桥梁建设者共同关心的主题。　　[关键词]预应力连续箱梁裂缝　　混凝土箱梁裂缝产生的原因有多种：砼混合比、砼振捣质量、温度变化、保护层厚度、钢筋锈蚀等等，混凝土实际施加的预应力小于设计或超过允许值而产生的裂缝也是工程实践中普遍存在的现象。下面就混凝土箱梁在施工中产生的裂缝原因和预防措施进行详细阐述。　　1裂缝的种类　　裂缝表现形式虽然很多，

2、但从发生的性质判别，基本归属可分为二类：　　一类是由于外荷载引起的受力裂缝或称为结构裂缝，它是由于结构受力过大或其承载能力不足产生的。　　另一类裂缝是由结构变形引起的，称为非结构性裂缝或变形裂缝。　　上述二类裂缝中变形裂缝约占80%，引起该类裂缝产生的原因非常多，主要原因归纳为施工、客观环境及人为等不利影响因素。　　1.1施工方面主要影响因素　　1.1.1施工设备　　模板、支架、悬浇挂篮及移动模架等设备构件结构不合理，构件强度、刚度及稳定性不符合要求引起结构的变形；基础发生不均匀沉降或水平方向位移；支架预压不符合规定等都会加大结构的主应力及附加应力。　　1.1.2施工材料质

3、量　　如何配置混凝土所用的水泥、砂、石骨料、水及外加剂质量不合格，杂质含量超标，水泥过期等引起的不良化学反应，致使混凝土抗拉强度下降。另外钢筋锈蚀使钢筋有效面积减小导致结构承载力下降也会产生裂缝。　　1.1.3施工质量控制不严格　　如混凝土配合比失控，导致水、砂石骨料、水泥用量不准确，或水灰比过大，坍落度控制不好都会造成混泥土强度不足和材料性能的变化。　　1.1.4施工方法　　如混凝土拌合时间过短，影响混凝土均匀性；浇筑中布料不均匀，浇筑后骨料下沉及表面水分蒸发，在凝固过程中收缩而产生的干缩裂缝；混凝土振捣不均匀发生漏振、过振；混凝土分部、分层浇筑接头处处理不当，新老混凝土

4、结合部紧密等。　　1.1.5施工工艺　　如预应力张拉时间过早，张拉时虽然强度满足要求，但因混凝土龄期短、弹性模量未同步增长而影响后期变化。另外结构浇筑、构件的制作、拆模的日期、运输、堆放、拼装及吊装过程中施工工艺不合理也会降低施工质量而产生纵、横、斜方向的裂缝。　　1.1.6养护　　混凝土是一种脆性材料，抗拉强度较低，混凝土浇筑后如没有采取有效的措施，降低混凝土内外部温差或采取养护措施不当，使混凝土产生温度收缩裂缝；养护不周，时干时湿，表面干缩变化也导致裂缝的产生，因此施工中要最大限度的降低温差和减少收缩。　　1.2环境影响因素　　首先冬季施工温度低于零度时，吸水饱和的混凝

5、土出现冰冻产生膨胀应力，尤其是初凝时受冻的混凝土，强度损失可达到30-50%；预应力孔道压浆后若不采取保温措施也会产生沿管道方向的冻胀裂缝。　　其次混凝土产生温度应力除设计应考虑配置足够温度应力钢筋外，施工时应尽量选择温度低（早、晚）时段浇筑。　　1.3人为影响因素　　加强施工管理，严格按技术规范要求的施工程序和方法施工，时保证工程质量的关键，防止人为因素引起的不合理的施工工艺和方法，以及超越客观现实的盲目施工等不良现象发生至关重要。　　2主要裂缝的预防措施　　防止预应力混凝土箱梁结构产生的关键是在设计时结合具体设计条件进行全面分析验算。其次，在施工时也要严格规范施工工艺和

6、施工质量。　　2.1荷载裂缝　　应该采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等方法避免结构产生荷载裂缝。　　2.2温度裂缝　　为预防混凝土裂缝，应合理安排混凝土浇筑顺序及浇筑速度，在混凝土浇筑过程中降低部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温，冬季施工时混凝土表面应覆盖保温。　　2.3收缩裂缝　　为预防收缩裂缝，应加强早期混凝土养护以降低混凝图中水分蒸发速度，方法是在结构外露面覆盖麻袋、海绵，然后进行浇水养护。　　2.4地基基础变形引起的裂缝　　为预防地基基础变形裂缝的措施主要有基础处理，科学设计支架，对支架进行全面积预压以消除非弹性变形；在混凝土中

7、减水剂以减少混凝土泌水，确保混凝土保护层厚度，混凝土施工时进行二次抹面；以及浇筑前将基层和模板充分浇水湿透等。　　2.5钢筋锈蚀及受力钢筋引起的裂缝　　防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度，采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，最大限度的保证混凝土自身密实、完好，保持高碱度和防止有害离子入侵；同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。另外，合理布置受力钢筋（或预应力筋）以及构造钢筋，对易出现裂缝的部位，通过施工过程的严格质量控制，尽可能的