談預應力混凝土T 型梁裂縫成因及預防措施

宋平原 楊國訓

(1.河南省濟陽高速公路建設有限公司，河南濟源 459000;2.河南省礦業耐材有限公司，河南鄭州 450016)

0 引言

近幾年來，為減少占用耕地，高速公路規劃設計橋隧比越來越大，橋梁跨度也越來越大。一個標段建設一個預制梁場，甚至3個梁場?，F場預制是一次性投資，各個環節肯定趕不上專業預制結構工廠。如何保證預制梁質量，滿足設計要求，顯得尤為重要。在具體施工過程中，我們經常發現一個困擾橋梁工程師的技術難題——梁體裂縫。本文作者根據多年施工經驗，總結了現場預制T型梁裂縫出現的規律，分析了裂縫產生的原因，并在此基礎上提出了裂縫處理，加固梁體的方法和對應的預防措施。

1 裂縫成因

1.1 裂縫情況

現場預制梁場地形地質，氣候環境，地方材料存在差異。因施工條件的限制以及施工中存在的多種不規范因素，在預應力T型梁預制過程中，經常會出現裂縫。對結構受力危害較大的裂縫有以下幾種:腹板豎向裂縫，翼緣板與腹板之間的縱向裂縫，隔板與翼緣板或腹板之間的裂縫，梁端上部張拉后裂縫，錨具周圍裂縫，翼板頂面大面積的表面裂縫等。

1.2 裂縫成因

1)腹板豎向裂縫的產生有多種因素:因臺座不均勻沉降，會引起T型梁腹板出現多道裂縫，腹板先開裂向馬蹄發展，兩端有擴大基礎沉降量小，所以裂縫跨中分布較多;冬季施工，蒸汽養生篷布移走后，臺座及周圍地坪下土石方會凍脹上拱，同樣會引起T型梁腹板出現多道裂縫，腹板先開裂向翼緣板發展，兩端擴大基礎埋置深，上拱小，所以裂縫也是跨中分布較多。因脫模機效果差和梁端部伸縮縫預埋鋼板鑲嵌于臺座，限制了梁體自由收縮而產生的拉應力裂縫，在梁的兩端吊梁孔附近出現較多，且有規律性;因溫差大和養生不到位，腹板混凝土內外收縮不一致，腹板表層干縮，發生裂縫，這種裂縫淺且細，一般不超過鋼筋保護層厚度;另外腹板裂縫跟混凝土原材料，配合比，外加劑也有關聯。

2)翼緣板與腹板縱向裂縫，隔板與翼緣板或腹板裂縫:主要是人為因素，操作不當引起的。拆模過早，模板制作不合理，大錘敲擊，門機電動葫蘆上下提拉，導致剛終凝的混凝土在自重力作用下或者外力擠壓下開裂。

3)梁端上部張拉后裂縫:主要是施加預應力超張過大或張拉順序沒有按設計要求，造成梁端上部混凝土拉應力超過其承受能力而產生。

4)錨具周圍裂縫:因錨具后面附加有螺旋筋和加強鋼筋，混凝土澆筑時，容易出現蜂窩，麻面，孔洞現象，此時混凝土強度大大降低，張拉時錨下混凝土承受不了壓應力而產生裂縫，錨墊板下陷，甚至發生安全事故。

5)翼緣板頂表面裂縫:預應力T型梁采用大流動性的高標號混凝土，在混凝土振搗和混凝土初凝前，其內部的粗骨料下沉，表層砂漿易開裂;另外翼緣板頂面如果養生不到位，水分會大量蒸發，尤其是大風和高溫天氣易產生表面干縮裂縫。

2 裂縫處理

預制梁出現裂縫，參建各方都不愿意看到，既然出現了，就要正確面對。對腹板出現多道豎向貫穿梁體，裂縫較寬，裂縫處錯位的缺陷梁，堅決予以報廢重制，因為修復成本高，再者也不能保證梁使用的可靠性和耐久性。

腹板細小豎向裂縫危害不大，不做處理?？梢园阉斫鉃閯倶嫎驂K與塊之間施工縫，通過梁體張拉擠壓，裂縫變窄或消失。

翼緣板縱向裂縫，橫隔板裂縫:相對危害最大。對于直接承受動載的橋面，裂縫會繼續發展，會大大縮短橋梁的服務年限，采用環氧樹脂封閉壓注法處理。工藝流程:裂縫清理→粘貼注漿嘴和封閉裂縫→配制注漿液→壓力注漿→表面清理→檢查驗收。

梁端上部裂縫，錨具周圍裂縫危害較大需要處理，同樣采用環氧樹脂封閉壓注法，以確保裂縫不發展，錨具不下陷，預應力不松弛。

翼緣板頂表面裂縫是淺層裂縫，一般不超過鋼筋保護層，危害不大。但對于大面積的裂縫還是要做簡單的處理?？捎盟嗵砑优蛎泟嚢璩赡酀{搓抹填縫。

各種裂縫處理后，要檢查驗收，資料入檔，對結構危害較大的應進行取芯檢驗或做靜載試驗。

3 預防措施

3.1 臺座

地基基礎處理必須嚴格要求，防止產生不均勻沉降，尤其是梁場建設在軟土地基或高填方路基上，地基需要換填處理，臺座混凝土需要增加配筋。臺座表面光滑平整，脫模劑涂刷均勻。定期對臺座進行沉降觀測。

3.2 原材料

嚴格控制砂石料含泥量，宜選用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，宜選用緩凝高效減水劑。粉煤灰能夠改善和提高和易性，降低混凝土泌水性，坍落度相同的情況下，用水量減少，從而減緩混凝土早期收縮量，減少水泥用量，降低水化熱，有利于裂縫的控制。

3.3 配合比

砂率在滿足泵送的基礎上，盡可能降低，水灰比不宜過大，嚴格控制坍落度，坍損不能太快。工作性好，不離析，不泌水。

3.4 模板

設計要經濟合理，保證足夠的剛度。加工制作時做好細部打磨處理，特別是倒角部位。根據天氣溫度和混凝土性能決定拆模時間，宜采用手拉葫蘆或千斤頂輔助拆模，嚴禁生拉硬撬，重錘敲擊的野蠻行為。

3.5 混凝土澆筑

混凝土分段分層階梯澆筑，附著式高頻制動器和振動棒配合振搗，翼緣板澆筑過程中收漿、拉毛，表面不得留有浮漿。

3.6 養生

混凝土澆筑完畢后應采取覆蓋保溫保濕的措施，嚴防風吹、雨淋、暴曬和凍害。冬季蒸汽養生升溫降溫緩慢進行，切勿忽冷忽熱。冬季施工壓漿后，要二次蒸養，以防水泥漿凍脹，腹板出現沿波紋管走向的裂縫。

4 結語

預應力混凝土T型梁產生裂縫是一個復雜的問題，它涉及到原材料、施工工藝、施工環境等方面的問題，有一些裂縫是諸多因素的并發癥。在現場預制條件下，因地制宜，制定預防裂縫切實可行的措施并落實到位，防治結合，最大限度地減少不必要的損失，確保T型梁預制工程質量。

［1］JTJ 041-2003，公路橋涵施工技術規范［S］.

［2］王鐵夢.工程結構裂縫控制［M］.北京:中國建筑工業出版社，2002.