浅谈后张法预应力砼T梁裂缝的成因及措施

1、浅谈后张法预应力砼t梁裂缝的成因及措施 摘 要：考虑预应力混凝土t梁产生裂纹的因素，本文结合集包增建第二双线工程t梁预制施工经验，针对预应力混凝土简支t梁预制过程中常见的一些裂缝形式，从裂缝产生各部位中剖析其成因，并探讨实际施工中具体的预防措施。 关键词： 混凝土；裂缝 ；t梁；措施 随着铁路建设的飞速发展，在桥梁建设中特别是预应力t梁得到了广泛的使用。混凝土受当地气候环境、设施、技术水平等影响，难免会出现这样或那样的裂缝。本文尽可能对混凝土桥梁裂缝产生的原因和部位作较全面的分析、总结，以方便施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。 梁体裂缝总体分为非结构性裂缝、结构性裂缝，下面就该

2、二种裂缝常出现部位、成因及预防措施进行简单阐述。 一、非结构性裂缝 非结构性裂缝在梁体中较为常见，其产生原因繁杂，一般由温差、混凝土收缩、钢筋锈蚀及冻胀等方面引起，下面就其产生的一些主要部位及成因进行简单分析。 1、 t梁顶面裂缝 该种裂缝在t梁顶面分布较广，多为表面裂缝，呈纵横交错，有些裂缝甚至贯穿整个桥面。 成因 a混凝土塑性收缩。混凝土浇筑后4-5小时左右，此时水泥水化反应激烈，出现泌水以及水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。 b 桥面二次收面不及时或收面时洒水。由于桥面外露面积大，

3、混凝土塑性收缩比较大，而二次收面主要是起在混凝土初凝前提浆弥补表面缺陷以及早期裂缝填平等作用，故此道工序显得尤为重要。因混凝土自身吸水已趋于饱和状态，若收面时人为洒水，致使多余的水呈游离状态，较易产生干缩裂缝。 措施 a为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，混凝土振捣要密实。 b 梁体浇注完成后应对桥面及时进行覆盖，防止表层水分过快损失，遇夏季施工时，覆盖后及时进行洒水处理。 2、 封端混凝土表面裂缝 封端部位混凝土产生裂缝多为混凝土干缩裂缝，一般表现为表面龟裂。 成因 封端部位混凝土本身具备微膨胀性，亦可补偿混凝土收缩变形，但该部位混凝土用量少，较难振捣密实，完成后不

4、易养护，且大面积于空中暴露，水分散失快，比较容易出现干缩裂缝。 措施 封端混凝土用干硬性混凝土施工，坍落度控制在40mm左右，封端完毕后及时喷涂养护剂或采用塑料纸薄膜进行覆盖保湿。 3、 钢筋锈蚀引起的裂缝 钢筋锈蚀引起的裂缝较易分辨，该裂缝一般出现于梁底及上翼缘板，混凝土裂缝周围存在暗黄色锈斑，时间越长，该种裂缝越明显。 成因 若钢筋发生锈蚀，其锈蚀产物的体积一般比原来大2倍以上，致使钢筋周围混凝土受到挤压，若钢筋锈蚀严重，钢筋保护层过薄可直接可导致混凝土保护层开裂，混凝土开裂后会加速钢筋的锈蚀，从而产生一个恶性循环，严重破坏混凝土结构，影响其耐久性。 措施 加强钢筋的防锈处理，产生锈蚀的钢

5、筋需进行除锈处理后方可进行绑扎工序，施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制混凝土中的氯离子含量。钢筋绑扎完成后检查保护层垫块数量及布置是否合理，防止混凝土浇筑过程中产生横向应力致使钢筋侵入保护层。 二、结构性裂缝 外荷载引起的裂缝，也称结构性裂缝，表示结构承载力可能不足或存在严重问题，受结构性裂缝一般出现在梁体终张拉后或承受活载作用下，部分梁场由于存梁台座承载力设计达不到存梁要求，梁体受自重影响造成不均匀沉降而产生裂缝亦为受力裂缝。 1、梁端腹板变截面处纵向裂缝 该种裂缝多出现于终张拉之后，特别是曲线梁较为突出，随着时间推移，混凝土徐变及受张拉影响

6、梁体回缩，该裂缝会出现扩展现象。 分析 该部位上下截面受临近孔道张拉影响，受力面积悬殊较大，造成混凝土回缩量不一致，从而产生裂缝。 措施 准确控制张拉力。张拉时必须严格掌握操作规程，对张拉油泵、油压表、千斤顶及时检查标定，张拉过程中送油速度宜慢不宜快，单个孔道张拉完成后及时以伸长值作校核，保证持荷时间，确保回油锚固力与计算值相符。 2、下翼缘与梁底交界处竖向裂缝 该种裂缝多发生在梁体初张前后或移出制梁台座后，该种裂缝在静载试验中易作为判定梁体合格与否的关键。 分析 a 梁体在浇筑完成后，早期养护不及时，混凝土强度未到设计值进行初张或初张后混凝土强度上升慢，移出台座后受自身重力影响开裂。 b 初

7、张拉时张拉力不足或张拉回油锚固力达不到计算值要求，梁体张拉力不足以抵消自重产生开裂。 措施 a 梁体浇筑完成后及时进行养护，确保早期强度上升，若梁场需加快制梁台座周转或遇冬季施工可考虑蒸汽养护，蒸汽养护需按相关规定执行。 b 初张拉力可适当加大，建议控制在终张拉控制应力的15%，张拉持荷完成后，及时检查回油锚固力，确保回油锚固力至计算值。 3、梁端侧面竖向裂缝 该种裂缝多出现于初张拉之后，支座板处梁体两侧沿梁底至梁面方向产生竖向裂缝。该种裂缝短期不会影响梁体质量，若长期不处理，会造成内部结构钢筋锈蚀，混凝土碳化、保护层剥落，严重影响梁体耐久性。 分析 a初张拉时，梁体受力会产生压缩起拱变形，梁

8、底回缩时，支座板与底模钢板、梁底混凝土与底模钢板间摩擦力不一致，从而造成支座板处沿梁底竖向开裂。 b初张拉后，梁体产生一定弹性上拱，而制梁台座呈二次抛物线布置，此时梁体受力处于梁端处，若不及时将梁体移出存放，梁端会由梁体自重而产生开裂。 措施 a 支座板安装后，应于支座板与底模两侧及前端空隙处涂抹润滑剂来减少后期初张时的摩擦力。 b 梁体初张后应及时将梁体移出存放。 4、沿预应力管道纵向裂缝 该种裂缝多出现于梁端第一、二节间的下缘侧面及梁底，有些亦出现在腹板与下翼缘交界处，此种裂缝一般处于预应力管道部位，走向与预应力管道也一致，特别是梁底出现此种裂缝的长度及宽度会影响静载试验效果。 分析 a

9、梁体下翼缘较宽腹板较薄、钢筋布置很密导致梁体下翼缘及梁底混凝土较难振捣密实，该种部位混凝土抗裂性能差。 b 钢筋保护层垫块布置偏少，梁体浇筑过程中，钢筋受混凝土横向挤压向外侧偏移导致保护层过薄，梁体张拉时受到过高的纵向压力而沿预应力管道或主筋方向产生裂缝。 c混凝土配合比中，过多的水泥用量导致混凝土水化热较高，该种热量过多的囤积在预应力孔道内得不到释放，导致梁底或腹板与下翼缘交界处沿预应力孔道方向开裂。 d混凝土坍落度过大，离析，粗骨料少，强度不高。 措施 a 合理掌握混凝土浇筑工艺以及分配好附着式振动器部位及振动时间，保证梁体下翼缘及梁体梁端混凝土浇筑密实。 b 控制住张拉前后的两个“三控”，精确控制张拉回油锚固力。 c 定位网片位置固定牢固，尺寸控制精确，确保孔道不偏向于梁体两侧。钢筋保护层垫块需呈梅花状布置，且每平米不得少于4个，若施工中发现个别部位保护层偏薄可加设垫块。 d 梁体浇筑采用合理的施工配合比，适当降低水灰比，浇筑