橋梁預應力混凝土結構施工階段裂縫原因及防治措施

潘軍燦

【摘 要】現代化城市建設的進程在不斷加快，這使得橋梁工程的數量越來越多，當前社會對橋梁等建筑的施工質量要求比較高，施工單位必須改進施工技術，降低裂縫等質量問題出現的概率。預應力混凝土結構裂紋一般是施工階段由于外界或者自身原因引起的常見問題。施工人員如果技術經驗不足，出現操作失誤等問題，則會影響施工的質量。在橋梁工程中，如果出現正截面裂縫，一般是由于鋼筋數量過少或者模板選擇不當引起的，施工單位一定要采取有效的措施提高預應力混凝土結構承受荷載的能力，提高橋梁抗裂能力，這樣才能延長橋梁的使用壽命。

【關鍵字】橋梁 預應力 施工階段 裂縫 防治措施

橋梁預應力混凝結構出現裂紋等現象，一般是施工人員操作不當引起的，在施工階段由于施工環境或者操作技術問題容易引起橋梁質量問題，這種裂紋現象比較普遍，不但影響了橋梁結構的穩定性，還影響了橋梁的額美觀性。為了提高橋梁施工的質量，必須橋梁預應力混凝土結構施工階段裂縫原因進行分析，還要結合以往工作經驗，提出有效的防治措施。橋梁施工是一項工期長、操作復雜的工作，為了提高橋梁抗裂縫能力，施工單位一般會采用預應力混凝土結構，由于鋼材與混凝土的強度比較大，所以，在提高橋梁抗裂能力的同時，還可以節省鋼材，在施工的過程中，施工人員要規范操作，避免出現裂縫。

一、預應力混凝土結構在施工階段出現裂縫的原因

1、混凝土材料的問題

在橋梁工程中，會應用大量的混凝土材料，如果混凝土的性能或者質量不佳，則會降低施工的質量。在預應力混凝土結構的施工中，經常會發現裂縫現象，這與施工單位采用的混凝土材料有著較大的關系，有的施工單位為了節約成本，采用了劣質的混凝土材料，由于收縮性比較強，所以，在施工的過程中，比較容易受到外界因素的影響，很容易產生收縮裂縫。預應力混凝土結構比較特殊，在施工前施工人員需要對混凝土施加預壓應力，所以，如果混凝土材料存在較大的收縮性，則會產生較多的裂縫，這類問題很難得到有效的解決，裂縫不易維護。

在橋梁預應力混凝土結構工程中，對混凝土等材料的質量要求比較高，所以，施工單位需要結合設計選擇適合的混凝土，在選擇的過程中一定要混凝土的性能進行測試，要注意混凝土的配合比，其中水泥的含量不宜過高，這樣才能降低收縮裂縫出現的概率。在混凝土施工時，對周圍環境也有一定要求，要保證混凝土的濕度達到設計要求，如果在施工階段，發現混凝版比較干，則增加了裂縫概率。另外，施工單位還要控制好混凝土的強度，如果混凝土的強度出現變化，也容易引起裂紋，而且裂縫產生具有規律性，在模板的邊緣容易出現橫紋，在澆筑梁柱時，在節點位置也容易出現裂縫。橋梁在投入使用后，有時也會因為人為破壞因素導致水平裂縫的出現。

2、預應力構件截面尺寸過大

如果預應力構件截面尺寸過大，也容易造成裂縫的出現，在對裂縫特征進行分析后發現，預應力構件幾何尺寸過大，會使構件出現收縮裂縫。在某橋梁工程中，預應力大梁截面寬度為500mm左右，梁高則超過了1000mm，采用這種構件，在施工的過程中，構件出現了較多的收縮裂縫，在對預應力梁收縮縫特征進行分析后發現，在梁高中間位置，裂縫多為狹長形狀，有的裂縫甚至貫穿了整個梁高。在梁側模板拆除的第3天左右，梁側裂縫會出現增多的趨勢，3d后裂縫擴展趨勢會逐漸減弱。

3、模板支撐體系施工質量不高

在橋梁工程中，模板施工是一項重要的施工項目，其對橋梁支撐體系有著較大的影響，尤其是在拆卸模板的過程中，施工人員經驗不足或者操作不當，則會造成混凝土裂縫。在我國很多建筑施工的單位中，管理的水平比較低，使得施工人員操作并不規范，而且缺乏安全意識，在拆除模板的過程中，缺乏質量意識。由于橋梁承重問題，使得模板正面以及斜面出現了較多的裂縫，這些裂縫一般都在底部，在延展時具有從下至上的趨勢，這些裂縫影響了橋梁的美觀性，也增加了橋梁使用的安全隱患。

二、裂縫防控的具體措施

1、防控混凝土問題的措施

施工單位要控制混凝土組成級配、水灰比和坍落度，在滿足澆筑要求的前提下，坍落度應盡量小。柱梁或梁板同時澆筑時，應先澆筑柱、梁，盡量給出混凝土的沉實時間。對厚大構件或坍落度較大的商品混凝土構件，應分層澆筑。混凝土初凝前后應進行二次振搗，終凝前再對表面進行二次抹壓。澆筑現澆板等裸露面積較大的混凝土構件時，應避免大風或烈日直射的天氣。

2、防控預應力構件截面尺寸引起的裂縫的措施

厚大構件的混凝土配合比設計，應考慮減少混凝土體積收縮的措施。力求降低水泥用量，減小水灰比，有條件者可適當摻入改性外加劑。為減小模板對梁的約束，防止預應力損失，規范規定要在預應力張拉前拆除其側面模板。大梁側模拆除應依據執行，并盡可能推遲。對較粗直徑的箍筋而言，應保證箍筋外混凝土不少于15mm（最好為17mm）來確定主筋保護層，增加箍筋外混凝土抗裂能力。大梁腰筋設置相對宜粗宜密，規格不宜小于Ф18，間距不宜大于250mm，大梁腰間的S形拉筋宜改用拉撐結合的辦法，拉筋一端彎成90°，待拉緊就位后再彎至135°，撐筋可結合小組紋管支架鋼筋同時布設。

3、模板支撐體系施工不當控制措施

3.1 混凝土施工規范規定，側模宜在預應力張拉前拆除，底模不應在結構構件建立預應力前拆除。預應力建立前，即使構件混凝土達到或超過設計值，仍不可拆除底模，這也是與普通混凝土結構的一點區別，否則，預應力構件即使有承載能力，也易因撓度過大而引起裂縫。在大跨度結構中，構件的主要荷載是自重，其自重彎矩大，自重應力高，提前拆模對結構更不利，更易產生結構裂縫。

3.2 對預應力工程應單獨編制施工方案，其模板和支撐系統必須進行設計計算。若支撐體系直接支撐在回填土上，還須對支撐面進行特殊處理，回填土必須分層分批夯填密實，最好用壓路機碾壓數遍。在預應力框架大梁寬1.8-2.0m的范圍內，應鋪設道渣，設置墊木。

三、結語

在現代橋梁建筑工程中，一般采用的是預應力混凝土結構，這種結構的橋梁在施工時對施工技術、材料以及環境有著較高的要求，工程監理人員一定要做好混凝土材料的質檢工作，要保證混凝土的性能達到施工要求，這樣才能從根本上杜絕橋梁裂縫出現的概率。預應力混凝土在施工前需要對混凝土施加一定應力，如果混凝土收縮性比較高，則會增加裂縫出現的概率。造成預應力混凝土結構裂縫的原因很多，施工單位需要綜合考慮影響施工質量的因素，還要采取有效的措施進行防治，這樣才能保證預應力混凝土結構橋梁的質量，才能延長橋梁使用的年限，避免安全事故的發生。

參考文獻 ：

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