橋梁T梁預(yù)制生產(chǎn)過程砼裂紋的防治研究

王彥洪

【摘要】本文分析了橋梁T梁預(yù)制生產(chǎn)過程中砼裂紋的產(chǎn)生，并對施工工藝進(jìn)行探討，希望能夠?qū)κ┕?shí)踐提供一些借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁；T梁預(yù)制；砼裂紋；產(chǎn)生；施工

一、前言

當(dāng)前，我國公路橋梁事業(yè)快速發(fā)展，極大方便了人們的出行。但是橋梁T梁預(yù)制生產(chǎn)過程過程中，砼裂紋成為最為主要的病害，需要引起足夠的重視。

二、橋梁T梁預(yù)制生產(chǎn)過程裂紋的產(chǎn)生分析

1、砼收縮產(chǎn)生的裂紋

（1）在砼生產(chǎn)過程中，由于砂石料多為露天堆放，砂石料堆表面和下面的含水量不一致，加上機(jī)械操作不當(dāng)，都會造成砼水比的波動，坍落度產(chǎn)生變化，當(dāng)坍落度變化值超過一定值時，會造成砼強(qiáng)度不均勻，砼收縮不一致，產(chǎn)生裂紋。

（2）塑性收縮：在施工過程中，砼澆筑4～5小時左右，水泥水化反應(yīng)強(qiáng)烈，分子鏈逐漸形成，砼出現(xiàn)泌水，水分急劇蒸發(fā)，砼失水收縮，同時砼骨料因自重下沉，骨料在下沉中受鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂紋。

（3）縮水收縮：砼結(jié)硬后，隨著砼表層水分的蒸發(fā)，內(nèi)部溫度逐步降低，砼體積縮小，因砼表面失水較快，因此表面與內(nèi)部收縮不一致，當(dāng)砼表面承受的拉力超過其當(dāng)時的抗拉強(qiáng)度時，便產(chǎn)生收縮裂紋。在構(gòu)件的配筋較大的區(qū)域因鋼筋對砼收縮的約束，砼表面也容易產(chǎn)生龜裂裂紋。

2、溫度產(chǎn)生的裂紋

溫度產(chǎn)生裂紋有兩個方面：

（1）砼水化

熱產(chǎn)生的裂紋。因為T梁均為高標(biāo)號砼，為C55砼，常用42.5水泥拌制。水泥用量偏大，大多為480～500kg/m3左右，接近規(guī)范水泥用量極限。砼水化熱較大，而T梁為薄壁結(jié)構(gòu)，在腹板與肋板、腹板與翼板結(jié)合處，由于水化熱過于集中，溫度較其它地方高出2～3℃，造成砼收縮不一致產(chǎn)生裂紋。

（2）外界環(huán)境溫差產(chǎn)生的裂紋。環(huán)境溫度過高或過低都會使砼表面與砼內(nèi)部溫差過大，造成砼表面與砼內(nèi)部收縮不一致產(chǎn)生裂紋。

3、施工荷載引起的裂紋

在T梁預(yù)制生產(chǎn)過程中，在T梁頂面不加限制地堆放施工機(jī)具、材料，擅自改變施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式，從而導(dǎo)致T梁翼板與腹板結(jié)合處產(chǎn)生裂紋。

4、施工工藝質(zhì)量引起的裂紋

在T梁澆筑、拆模等過程中，如果處理工藝不合理，容易產(chǎn)生縱向、豎向、斜向、水平向等裂紋。裂紋出現(xiàn)的部位、走向、寬度及深度因產(chǎn)生的原因而異，比較常見的有：砼澆筑過快，砼在硬化前砼沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過大，易產(chǎn)生塑性收縮裂紋；砼攪拌、運(yùn)輸時間過長，砼拌合料水分蒸發(fā)過多，引起坍落度減小，砼表面易產(chǎn)生不規(guī)則的裂紋；采用泵送砼施工時，為保證砼的流動性，增加水和水泥用量，或采用其它方法加大水灰比，導(dǎo)致砼收縮比增加，使砼表面產(chǎn)生不規(guī)則裂紋；T梁砼分段（層）澆筑時，接頭部位處理不當(dāng)，易在新舊砼和施工縫之間出現(xiàn)裂紋；T梁模板剛度不足，加上施工荷載，在澆筑時易產(chǎn)生翼板部位的模板變形，在翼板和腹板交接處產(chǎn)生水平裂紋；施工時拆模過早，砼強(qiáng)度不足，使翼板和橫隔板在自重或施工荷載的作用下產(chǎn)生裂紋；T梁拆模方法不當(dāng)，強(qiáng)撬硬頂，T梁翼板或肋板撓度超過其極限，造成翼板與腹板、肋板與翼板、肋板與腹板接合處產(chǎn)生水平向或豎向裂紋。

三、橋梁T梁預(yù)制生產(chǎn)工藝操作

1、嚴(yán)格控制預(yù)制T梁鋼筋下料尺寸

預(yù)制T梁截面要求以及外觀質(zhì)量要求嚴(yán)格，截面尺寸是否能夠滿足設(shè)計要求，鋼筋骨架尺寸的精確度至關(guān)重要。一般的鋼筋彎曲機(jī)加工鋼筋時，人為因素影響較大，因此在鋼筋加工機(jī)械選擇方面應(yīng)該引起重視。高速公路鋼筋加工機(jī)械目前很多單位均選擇數(shù)控彎曲機(jī)，只要能夠輸入相關(guān)參數(shù)，加工出來的鋼筋骨架尺寸均能符合設(shè)計要求。在加工鋼筋前，應(yīng)由技術(shù)人員認(rèn)真計算鋼筋加工時的各種參數(shù)，保證輸入的參數(shù)正確，同時應(yīng)結(jié)合試驗梁中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，以避免由于設(shè)計問題導(dǎo)致鋼筋之間或鋼筋與其他管道發(fā)生沖突等質(zhì)量問題。

2、加強(qiáng)鋼筋綁扎質(zhì)量要點(diǎn)控制

鋼筋綁扎采用的綁絲一般為直徑0.7-2.0mm的鐵絲，部分位置如綁扎難以保證其牢固性，可采用電焊焊牢。預(yù)制T梁豎向鋼筋骨架綁扎時，鋼筋閉口處一定要綁扎牢固，避免鋼筋綁扎不牢導(dǎo)致鋼筋骨架上下尺寸不一致，鋼筋骨架上口內(nèi)收，會導(dǎo)致混凝土保護(hù)層變大，反之混凝土保護(hù)層則變小。另外，馬蹄處箍筋與主筋綁扎平齊，緊密，防止馬蹄部位箍筋將梁體水平腹筋外撐而改變主筋截面尺寸。為了保證水平筋與豎向骨架鋼筋綁扎牢固，骨架成型后不變形，結(jié)構(gòu)邊緣應(yīng)全部綁扎，中間部分可采用交叉綁扎，采用逐點(diǎn)改變繞絲方向的8字形方式交叉進(jìn)行綁扎，且綁絲絲頭應(yīng)向梁體內(nèi)側(cè)彎曲，避免絲頭進(jìn)入保護(hù)層內(nèi)或露出混凝土結(jié)構(gòu)。

3、混凝土澆筑

混凝土澆筑過程檢查混凝土的坍落度、和易性，注意拌和速度與混凝土振搗速度要相配合，混凝土進(jìn)入料斗后，由龍門吊卸模板內(nèi)，料斗下口距梁頂面不大于20cm，保證T梁混凝土在澆筑過程中不發(fā)生離析現(xiàn)象?；炷翝仓r分4層澆筑：首層為馬蹄部分，二層為梁腹中部，三層為梁腹上部，第四層為面板部，混凝土連續(xù)澆筑。為了保證混凝土的密實(shí)度，提高混凝土強(qiáng)度，在施工中采用附著式振搗器和插入式振搗棒聯(lián)合完成，其中附著式振搗器振搗梁的馬蹄部和腹部，插入式振搗棒振搗腹部和面板，在振搗過程中不能碰觸模板，鋼筋及波紋管，插點(diǎn)為行列式均勻進(jìn)行，兩點(diǎn)間距為50cm以內(nèi)，錨區(qū)和波紋管曲線變化部鋼筋及波紋管較密集處，采用30棒和50棒作業(yè)，插點(diǎn)間距控制在30cm，另外，振搗上層混凝土?xí)r，棒要插入下層混凝土5～10cm以消除接觸面，當(dāng)混凝土不再下沉，氣泡不再發(fā)生，水泥漿開始上浮，表面較為平整時可停止振搗，所需時間控制在15～30s，平板式振搗器控制在25～40s，同時不可過振，否則易發(fā)生石子下沉，灰漿上升。振搗過程隨機(jī)檢查預(yù)埋鋼板、預(yù)埋鋼筋的位置，以及孔道是否進(jìn)漿，模板的緊固程度，隨時發(fā)現(xiàn)問題，隨時解決。當(dāng)梁頂部混凝土終凝后即開始覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。如遇到溫度較高時，待混凝土澆筑及抹面完畢后，便可使用干濕的土工布進(jìn)行覆蓋，防止混凝土表面龜裂，出現(xiàn)表面收縮裂紋時，要馬上進(jìn)行壓實(shí)抹面，及時處理收縮裂紋；混凝土澆筑完畢后，覆蓋土工布及灑水養(yǎng)護(hù)7d以上，在此過程中，要保持梁體濕潤。

4、混凝土墊塊綁設(shè)質(zhì)量控制

墊塊的材質(zhì)以及尺寸直接影響著鋼筋保護(hù)層的質(zhì)量。根據(jù)材質(zhì)和形狀不同，工程中最常見墊塊是塑料墊塊和水泥砂漿墊塊，其形狀有圓形、方形，多邊形等。墊塊選擇應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、設(shè)計以及業(yè)主方要求確定，由于塑料墊塊強(qiáng)度相對較低，在T梁施工時一般選用與梁體混凝土強(qiáng)度等級相同、密實(shí)的水泥砂漿墊塊。水泥砂漿墊塊尺寸應(yīng)滿足設(shè)計要求，其制作厚度嚴(yán)禁出現(xiàn)負(fù)誤差，且正誤差應(yīng)小于1mm。墊塊在梁體兩側(cè)和底部布設(shè)數(shù)量不應(yīng)少于3個/m2，且應(yīng)左右兩側(cè)對稱布置，梁體側(cè)面一般綁扎按豎向25cm，水平方向45cm間距呈梅花狀。綁扎墊塊的綁絲扣留在墊塊后面或者上面，以防止綁絲外漏。墊塊綁扎要求緊密、牢固，防止因為安裝模板時的摩擦碰撞，而使墊塊旋轉(zhuǎn)或者脫落。馬蹄變截面部位水平方向加密墊塊，間距30cm。以加強(qiáng)變截面處混凝土保護(hù)層厚度控制。

四、結(jié)束語

總之，只有嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工操作，才能有效降低裂縫的形成，保證橋梁的質(zhì)量，促進(jìn)橋梁運(yùn)輸行業(yè)的深入發(fā)展。

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