桥梁混凝土空心板裂缝原因分析及其预防措施

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1、.桥梁混凝土空心板裂缝原因分析及其预防措施摘　要本文以仙港大道涵井互通桥预应力混凝土空心板发生裂缝为实例，分析了裂缝的原因，并提出改进措施，使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了有效的控制。 关键词预应力空心板裂缝预防措施1工程概述 仙港大道（仙游疏港公路）工程建设项目全长26km，全线采用二级公路标准设计，设计速度80km/h，路面为沥青砼路面，全线采用半封闭式设计。工程总投资约7.0亿元，是市、县重点建设项目之一。其中仙港大道涵井互通桥，桥孔为2×20m预应力混凝土简支空心板，全桥一联，全长54.00m

2、。设计荷载：公路-Ⅱ级,桥面宽度：2×[0.5m（防撞栏）+12.0m（行车道）+0.5m（防撞栏）]+6.0m（分隔带）=32m，斜交100，0#桥台采用U型桥台，基础采用桩基础，2#桥台采用U型桥台，明挖扩大基础，1#桥墩采用柱式桥墩。该桥共有空心板梁52片。在预应力混凝土空心板钢绞线张拉前，发现有部分已预制好的空心板出现不同程度的裂缝。2桥梁空心板的设计 仙港大道涵井互通桥梁空心板的设计，为后张法钢绞线预应力混凝土结构。标准跨径20m，板梁高90cm，宽125cm；空心板的梁顶、底板厚度均为12c

3、m，肋板厚度为28cm；空心板钢绞线选用标准强度fpk=1860MPa，普通构造钢筋为直径10～12mm，间距为20cm，混凝土等级强度为C50；预应力锚具采用OVM15型锚具，预应力钢绞线张拉控制应力0.72fpk=1339MPa。其预应力钢束构造布置形式见图1，图中单位为cm。...图1预应力钢束构造布置图3裂缝分布情况 根据现场统计，在已预制好半幅26片梁中有8片出现裂缝，其中边梁2片，中梁6片。裂缝梁的裂缝位置基本都在梁跨端附近(见图2)，在梁板顶面，裂缝多发的位置在箍筋处，裂缝长度为26～13

4、5cm，缝宽为0.05～0.11mm，沿截面高度呈上宽下窄状，深度不大，一般在5～10mm以内,在梁底板处，多发生在横向钢筋处，裂缝也为沿梁纵方向，多属于深进或部分贯穿裂缝。图2空心板梁裂缝分布示意图...4空心板裂缝原因分析 导致预应力混凝土梁裂缝的原因有许多，就本工程而言，据现场检查分析，笔者认为产生桥面板裂缝的原因有如下几点。4.1原材料因素 水泥采用炼石P.O42.5R，经检验符合规范要求，水泥用量：459kg/m3，坍落度值为50～70mm。设计配合比（重量比）:水泥:碎石（大/小）:砂:水:

5、外加剂=1:1.42/1.16:1.27:0.37:0.008。 （1）在混凝土施工时，一般施工人员偏于保守，水泥用量超过高限，特别是在新的混凝土评定标准提高以后，其水泥用量比以前增加了5%左右。由于水泥用量的增加使混凝土凝结收缩量增大，造成表面裂缝。尤其是高强混凝土因采用高标号水泥且用量大，这样在混凝土硬化过程中，水化放热量大，将加大混凝土的温度升高，从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下，很有可能导致温度收缩裂缝。 （2）水灰比过大。在拌制混凝土的过程中，有的拌和设备计量不准，随意性

6、较大。由于水灰比过大而造成离析现象，其结果是粗骨料沉于下部，多余水分上升，振捣后水泥浆上浮到顶板，从而使混凝土强度不均匀，下部强度大，顶板强度小，混凝土强度较弱区往往是裂缝容易发生的部位。浮浆过多发生收缩现象较为明显，在每根箍筋处顶板横向裂缝较为严重。 （3）砂、碎石含泥量超限。在施工过程中，有时砂、碎石的含泥量超限，这样它们与水泥之间的胶结力有所下降，造成混凝土的强度和抗渗性降低，并且产生网状裂缝。4.2施工工艺因素 （1）...混凝土拌制方面的原因。拌和设备采用500型强制式搅拌机，拌和时间为1mi

7、n(规范规定1.5～2min)左右。时间过短，影响了混凝土的均匀性，造成坍落度偏大，和易性较差。混凝土的坍落度是混凝土施工检测手段之一，在施工过程中准确控制坍落度，可提高混凝土的内在强度及混凝土表面光洁度。在施工时如果忽略了高温下坍落度的损失量，会使混凝土和易性和粘性降低，造成混凝土离析，使混凝土构件表面出现蜂窝、麻面、露砂等缺陷，从而减弱混凝土内在强度。经坍落度仪测定，该桥梁浇筑砼的坍落度值为110mm(设计是50～70mm)，由此断定水灰比超过了设计用量，水灰比过大，混凝土干缩量加大，从而产生干缩裂

8、缝。 （2）混凝土浇注方面的原因。工地采用插入式振动器振密，振捣过程出现过振现象，致使混凝土表面粗细集料离析，靠近模板的混凝土表面细集料集中。 （3）内模胶囊上浮、胶囊漏气或抽拔过早。混凝土浇筑过程中，混凝土对胶囊有较大的浮力，如果胶囊固定不牢，就会发生胶囊上浮现象，造成顶板厚度减小，这种情况也极易造成裂缝。内模胶囊因为制造质量或在施工中有所损坏，造成在混凝土浇筑过程中漏气，气压下降。在混凝土几乎没有强度的情况下，如果发生漏气现象，顶板混凝