分析混凝土裂縫成因在預制箱梁端頭的防治

【摘要】近年來，預制箱梁端頭在公路橋梁的裂縫成因和預防問題得到了業內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述，分析了混凝土裂縫產生的多方面原因，并結合相關實踐經驗，分別從多個角度與方面就預制箱梁端頭的裂縫產生的原因及處理措施展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關工作的實踐。

【關鍵詞】預制箱梁端頭；公路橋梁；裂縫；成因；預防

1、前言

作為一項實際要求較高的實踐性工作，預制箱梁端頭在公路橋梁裂縫的預防有著其自身的特殊性。該項課題的研究，將會更好地提升對預制箱梁端頭裂縫成因的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優化該項工作的最終整體效果。

2、混凝土裂縫產生的原因

2.1塑性收縮裂縫

塑性裂縫多在新澆注的混凝土構件暴露于空氣中的上表面出現，塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3m，寬1～5mm。

2.2沉降收縮裂縫

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30～45度角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度寬度0.3～0.4mm，受溫度變化的影響較小。

2.3溫度裂縫

溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱，（當水泥用量在350-550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500-27500kJ的熱量，從而使混凝土內部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝士的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差，較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝士表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。

在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。溫度裂縫的走向通常無一定規律，大面積結構裂縫常縱橫交錯。梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊，深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一。受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯，此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化。降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

混凝土結構成型后，沒有及時覆蓋，表面水分散失快，體積收縮大，而混凝土內部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束，出現拉應力，引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無一定規律，大面積結構裂縫常縱橫交錯，梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊。深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

3、預制箱梁端頭的裂縫產生的原因及處理措施

拆模時使用外力過度引起的裂縫處于封端混凝土與梁身之間，裂縫寬度通常約1-3mm，延封端結合部位向底部延伸，深度約2cm，裂縫為斷續裂縫，未貫通。梁底端兩側分別凸出了一塊混凝土，因為在梁端底板處設計有兩孔預應力鋼絞線，所以在端頭模板制作時，預留了兩個張拉槽，槽外沿至梁邊僅約10cm，所以拆模時稍不注意就會對此處混凝土造成擾動，引起裂縫。

此處出現裂縫的部位在封端混凝土與錨下部位結合處外側，并不在主要受力部位，只起到了封端的作用，因此可做如下處理后繼續使用該梁板。

延裂縫部位開槽鑿除裂縫兩邊混凝土，開槽寬度不小于6cm，深度至裂縫底（至無裂縫為止），長度與裂縫長度等長，槽邊緣用切割機切齊邊。開槽完畢后將槽面用清水清洗干凈并烘干，涂上界面劑，然后用環氧砂漿填筑密實，待砂漿強度達到90%以上，用混凝土角磨機打磨平，然后用細砂紙進行精磨，最后擦拭干凈。

為了避免預制梁端頭產生的裂縫，在今后的施工過程中，一定要嚴格執行規范化施工程序，尤其拆模過程中，一定要注意對混凝土成品的保護，不能用蠻力、強用力，要掌握好拆模時間和模板的拆除順序，對于出現不好拆除的現象，要分析原因，找出關鍵制約部位，不可盲拆、亂拆，做到文明施工、安全生產、保質保量完成施工任務。

結語：

綜上所述，加強對預制箱梁端頭在公路橋梁裂縫成因和預防的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的預制箱梁端頭裂縫預防過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

參考文獻：

[1]李菲菲.大體積混凝土溫度應力與溫度控制[J].中國電力.2016（10）：60-62.

[2]王敏.建筑物的裂縫控制[J].科學技術.2017（01）：115-116.

[3]張強.預制箱梁端頭在公路橋梁的裂縫成因和預防[J].上海科學.2016（09）：88-89.