浅析预应力混凝土预制箱梁常见裂缝的施工控制

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1、浅析预应力混凝土预制箱梁常见裂缝的施工控制姜浩刘万军黑龙江省宝泉岭农垦交通运输局黑龙江鹤尚154211摘要：随着国家经济水平的不断提升，路桥工程得以快速的发展，桥梁建造技术在科学技术发展的情况下有了很大的进步，预应力混凝土预制箱梁在桥梁中的应用越来越广泛。然而在施工中其常常出现裂缝问题，严重的破坏了桥梁整体结构的质量。木文将对裂缝产生的主要原因及常见的裂缝种类进行分析，并提出相应的解决方案。关键词：预应力；箱梁混凝土；裂缝；原因；控制!/•■、刖目目前，我国己有很多桥梁结构使用预应力混凝土预制箱梁，人们虽然对大体积的混

2、凝土裂缝控制给予了高度的重视，供是在对桥梁中现浇预应力箱梁混凝土的裂缝的研宄并没有给予足够的重视。这一现象无疑会阻碍桥梁工程的发展。一、现浇预应力箱梁混凝土裂缝产牛.的原因1、水泥水化热在水泥浇筑后的2到5天，水泥水化过程会放出大量的热，使得混凝土的内部温度急剧升高，特别是针对预应力箱梁混凝土而言，温高的现象极为严重。混凝土内部散热的条件和外部散热的条件是有所IX别的，这也就导致混凝土的中心温度很高，形成温度梯度，使得其内部产生压应力，而外部产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时其表面就会形成裂缝。2、混凝土的

3、收缩混凝土收缩是指混凝土在空气中硬结时体积减小的现象。这是一种不受外界影响混凝土自发变形的现象，当其受到外部约束时在混凝土中产生拉应力，进而导致混凝土出现裂缝。3、环境原因混凝土产生裂缝还受到外界气温的影响，因预砬力箱梁混凝土结构的施工大多在露天的环境中进行的。其内部的温度是由：浇筑温度、水泥水化热的绝热温升以及结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。同时，浇筑的温度又与外界气温有着直接的联系，当外界温度不断增高时，混凝土的浇筑温度也将不断的升高;相反，当外界温度下降吋，又会加大预应力箱梁混凝土的内外温度梯度，同时,外界

4、温度下降速度极快，必定会造成很大的温度应力，从而人人提升混凝土产生裂缝的概率。另外，混凝土裂缝的产生还和外界的湿度奋关，外界湿度不断下降吋，会加快混凝土干缩的速度，从而导致混凝土产生裂缝的现象。4、施工工艺施工前对支架地基的处理没有严格按照施工设计图纸的要求进行，造成在进行预应力箱梁混凝土施工后，会出现不均匀沉降的现象，载重导致混凝土出现裂缝。支架是混凝土浇筑中承力的主要部位，因不向地基承载力的不向，因而当支架地基处理不当吋，就会造成支架的沉降不均匀，导致裂缝出现。二、预应力箱梁裂缝的种类1、收缩裂缝(1)沉陷裂缝当外

5、界湿度减小吋，梁体水份就会蒸发，引起凝胶失水，失去水膜的胶粒由于水分引力作用，使胶粒间距变小，产生收缩，由此引起的裂缝就是沉陷裂缝。其一般在浇筑后几个小吋就发生。砼浇筑后若不及时养护，几小吋内在梁体顶板产生的裂缝就是沉陷裂缝。(2)干缩裂缝当砼内毛细水减少吋，会引起毛细管内压力增大，使管壁受到压力，苏压力随着温度减小而增大，表现为体积的“干缩”。由于箱梁内部与外表温度不同，从而使内部与外表面干缩的速度也不一样，表面干缩比内部快，所以在外表面产生拉应力引起干缩裂缝。同时由于新的砼干缩比老的砼快，从而在接缝处新砼受老砼的约

6、束，导致新面变化，在接缝的表面产生干缩裂缝(即施工缝)。砕的干缩大小与水泥的品种、水泥的用量和单位用水量有关。在施工中水泥标号越高、水泥颗粒越细，水泥用量越多、单位用水量越大时，砼的收缩也越大。此外，砂石在砼中形成骨架，对裂缝有一定的抑制作用。砂石愈干净、捣固愈密实，砼的收缩量也就愈小。2、温度裂缝连续箱梁在施工吋受到来自与主墩临吋混凝土固结支座的约束，也受到来自钢筋及预应力不均匀作用的外部约束，同吋受到来自箱梁内部顶板、腹板、底板的截面厚薄不一的内部约束，在奋外部及内部约束的情况下，砼在升温及降温过程中将产生温度疲力

7、σt。砼温度裂缝的引发条件是：σt≥ft(砼的抗拉强度)。为了减免砼温度引起的收缩裂缝，需要控制砼拉应力(σt)不大于砼抗拉强度ft,控制温差ΔTm显然是最为有效并最为可行的。在砼浇筑后的温升期中(3-5天内)，砼处于塑性-弹性转变阶段，Ee较小，不容易发生问题，砼峰温过后，弹性模量逐渐增大，温度裂缝大多出现在浇筑后的7-20天内。同吋，连续梁在悬臂分块浇筑过程中，早已硬化的“老”砼块体可对新接浇块体的温度变形起到约束作用，并奋可能在新块体中引发裂缝，这种由于新老混

8、凝土温差所引发的温度裂缝，直接简明预防这种裂缝最奋效可行的办法就是降低砼浇筑温度以减小温差。3、预应力裂缝预应力裂缝主要容易出现在端块锚下应力区以及梁底沿纵向预应力筋的纵向裂缝。张拉时砼的强度未达到，锚中局部应力由泊松效应产生横向环状拉应力,拉应力可以导致开裂；底板中部纵向预应力的泊松效应及施工过程中预应力管道周围砼的收缩不均匀，