現澆預應力混凝土大梁施工中結構裂縫的原因及控制措施

【摘要】大跨度現澆預應力混凝土大梁施工中結構縫現象很普遍。盡管多數裂縫寬度在0.2mm以下，不會影響結構安全以及建筑物的使用功能，但對預應力結構的重要性而言，出現裂縫易引起業主和監理的擔心與不滿，甚至引發法律糾紛。裂縫直接影響結構的耐久性，應引起工程建設人員的重視，把裂縫作為主要通病進行綜合防治，減少和避免裂縫現象的出現。本文分析現澆預應力混凝土大梁施工中結構裂縫的原因及控制措施。

【關鍵詞】現澆預應力混凝土；裂縫原因；控制措施

1．由混凝土本身性質引起的裂縫

1.1 原因分析

混凝土拌合物沉降裂縫。這種裂縫的發生，往往是采用大流動性混凝土拌合物時而發生的裂縫，大流動性混凝土拌合物在混凝土初凝前，混凝土拌合物中的粗骨料始終處于一種自由體，雖然經過振動器械進行了振動，內部的孔隙也基本排除，但在混凝土內部的粗骨料本身在自身質量的作用下緩慢下沉，若是素混凝土，內部的下沉是均勻的，在混凝土硬化過程中，表面的裂縫一般均為施工人員在操作過程中所留下的腳窩因用素漿找平后而形成的，因為這些裂縫是素漿在硬化時產生的收縮(干裂)裂縫。另外一方面是鋼筋混凝土，在混凝土沒有達到初凝前，其內部的粗骨料繼續處于下沉狀態，而混凝土沿著鋼筋的下方繼續下沉，由于在鋼筋的作用下，鋼筋上面的混凝土被鋼筋的支護，在鋼筋上表面沿著鋼筋的走向產生裂縫，這種裂縫的深度一般只達到鋼筋表面為止。

早期混凝土干縮裂縫。這種裂縫一般出現在混凝土較薄的結構；如現澆樓板混凝土、道路混凝土、地坪等混凝土，在結構斷面≤300mm、混凝土坍落度＞100mm時，最容易發生此種裂縫。這種裂縫產生的原因是混凝土拌合物在澆搗完畢后，混凝土拌合物內部的水份一部分泌出流失，一部分被水泥水化所用，另外一部分被蒸發，尤其是在干熱、風較大的季節以及在空中的薄壁結構板混凝土拌合物則更容易出現失水干縮而發生裂縫。這種裂縫出現的時間較早，一般混凝土在初凝前就已經發生，若不加以處理和養護，局部裂縫將會貫穿整個混凝土結構，部分裂縫也將達到結構1/3～1/2的深度。

砼澆筑成型后，養護工作不到位，沒有及時地進行表面履蓋，表面水份散失過快，導致砼內部與外部不均勻收縮。其表面干收縮大于其內部干收縮值。由于此干縮快慢差而形成的砼表面拉應力，也是砼產生裂縫的重要原因。主要表現在振搗不密實，沉實不足，或者骨料下沉，表層浮漿過多，砼澆筑后，沒有及時抹壓實（特別是初凝前的二次拌壓），且表面覆蓋不及時，受風吹日曬，表面水份散失快，產生干縮，砼早期強度又低，不能抵抗這種變形而導致開裂。

1.2 防治措施

水泥品種的選擇，應根據大體積砼的特點，既要注意水泥的水化熱，又要注意水泥的收縮作用，選用低水化熱、低收縮的水泥，如抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥，而不要采用早強型水泥。

2．模板支撐體系施工不當引起的裂縫

2.1 原因分析

支撐架支座基面耐力不一致：支撐架部分位于地基上，部分位于砼面上或立桿支墊木質材料、砼材料以及金屬材料混用。模板拆除時強度未達到100%，或拆除順序不對（應從中間（中心）向兩端（四周）拆除，使砼構件逐步受力，或拆除速度過快（專項方案中應根據結構的不同，予以說明，比如拆除中間部分后間隔多長時間才能繼續向兩端拆）。

2.2 控制措施

在拆除模板的時候必須按照拆除順序，不能因為圖一時的方便而更改拆除順序。拆觸模板必須等到混凝土的強度達到100%。

3．施工工藝不當引起的裂縫

3.1 原因分析

在施工的過程中，施工人員沒有正確的按照操作規范去做導致的混凝土的比例不合適，混凝土的養護部進行養護或很少進行養護。

3.2 防治措施

粗細骨料的選擇。配制大體積砼，應選用細度模數在2.7～3.1之間的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值為0.33，以合理粗細骨料的比例，砂率過高意味著細骨料多，粗骨料少，增加了收縮，對抗裂不利。碎石應采用連續級配、良好粒級的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應盡可能小一些，以利于降低收縮。砼的配合比設計。應根據施工單位的經驗數據，優化合理地選擇砼的強度和強度標準差。結合現場的實際要求，合理利用砼的后期強度，如60天、90天或更長時間的強度。

優化砼的施工過程砼的抗拉強度遠小于抗壓強度，這是砼容易開裂的內在因素。普通砼極限拉伸離散性很大，因此在施工中必須創造條件，確保砼均勻密實。砼坍落度各車不要有大的差異，澆筑基礎時坍落度可控制在100—140mm，坍落度大時會使表面鋼筋下部產生水分，或表層鋼筋上部的砼產生細小裂縫。為防止這種裂縫，在砼初凝前和砼預沉后采取二次抹面壓實措施。砼澆灌時，攪拌車在卸料前，要求高速運轉一分鐘，確保進進入泵車受料斗的砼質量均勻。

大體積砼的澆筑應合理分段，分層進行，使砼高度均勻上升，砼澆筑應連續進行，間歇時間不能過長，在前層砼初凝前必須把后層砼澆上。澆筑應在室外氣溫較低時進行，砼澆筑氣溫不宜超過28℃，在炎熱的氣候條件下應采取降溫措施。在澆筑砼過程中，應嚴格按照施工組織設計的施工線路實施澆筑。澆筑施工人員不應在鋼筋上部無序走動。采用雙層鋼筋網時，在上下層鋼筋網片之間應設置足夠的支撐用鋼筋撐腳，以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上，鋪設臨時操作腳手板。所有澆筑人員的工作原則上均應在腳手板上完成，以減少對鋼筋網的踩踏次數，臨時腳手板隨澆筑區域的轉移而移動。

限拉伸和抗拉強度，使早期抗拉能力增長很快。

參考文獻：

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