摘要：從混凝土原材料本身、設(shè)計(jì)和施工3方面分析了預(yù)應(yīng)力空心板裂縫的成因，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，最后簡要介紹了裂縫的預(yù)防和處理方法。

　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力空心板;裂縫;原因;預(yù)防;處理

　　引言

　　預(yù)應(yīng)力混凝土空心板是橋梁的主要承重構(gòu)件，對整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量至關(guān)重要。混凝土表面出現(xiàn)裂縫是橋梁工程的常見問題之一，表面裂縫不影響空心板的正常使用，但可使混凝土頂面抗拉強(qiáng)度降低，使用中會(huì)使混凝土的滲透性能降低，并使混凝土暴露表面增大，使混凝土早期老化，降低混凝土的強(qiáng)度，從而影響其耐久性、工作性。本文分析裂縫的成因并提出控制措施。

　　一、 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫的成因分析

　　1、混凝土自身的因素

　　(1)溫度裂縫

　　混凝土受水泥水化熱、陽光照射、晝夜溫差大等因素影響而出現(xiàn)冷熱變化時(shí)，將發(fā)生收縮和膨脹，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生裂縫;特別是由于水化熱作用，使混凝土內(nèi)部與表面溫差過大，這時(shí)內(nèi)部混凝土受壓應(yīng)力，表面混凝土受拉應(yīng)力，由于混凝土抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，表面拉應(yīng)力可能先達(dá)到并超過混凝土抗拉強(qiáng)度，從而產(chǎn)生間距大致相等的直線裂縫。

　　(2)收縮裂縫

　　混凝土的干燥過程是由表面逐步擴(kuò)展到內(nèi)部的，在混凝土內(nèi)呈現(xiàn)含水梯度，因此產(chǎn)生表面收縮大，內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，致使表面混凝土承受拉應(yīng)力，內(nèi)部混凝土承受壓應(yīng)力。當(dāng)表層混凝土所產(chǎn)生的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫。

　　(3)徐變影響

　　長時(shí)間受力作用下，混凝土徐變逐漸增加。較大的徐變給結(jié)構(gòu)帶來的附加被動(dòng)內(nèi)力，使板或箱梁構(gòu)件彎矩產(chǎn)生重分布，增大的彎矩增加了板的剪應(yīng)力，因此造成了裂縫的出現(xiàn)。

　　2、施工方面的因素

　　(1)原材料因素

　　混凝土拌和采用的水泥必須經(jīng)檢驗(yàn)符合規(guī)范要求，且在拌和過程中要嚴(yán)格控制含水量;因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土由于其水泥用量大多在450--600kg/m3 ，是普通混凝土水泥用量的1-2倍，所以在混凝土生成過程中由于水泥水化而引起的體積收縮即自縮就大于普通混凝土，出現(xiàn)收縮裂縫的機(jī)率也大于普通混凝土，同時(shí)在硬化早期由于水分蒸發(fā)引起的干縮也大于普通混凝土;碎石級(jí)配應(yīng)符合規(guī)范要求，壓碎值必須在8.3%<12%之間，含泥量等指標(biāo)均應(yīng)符合規(guī)范要求;砂的細(xì)度模數(shù)也須符合規(guī)范要求。

　　(2)混凝土拌和澆筑不當(dāng)

　　混凝土拌和不均勻(特別是摻加摻合料的混凝土)，攪拌時(shí)間不足或過長，拌和完成到澆筑時(shí)間間隔過長;混凝土泵送時(shí)增加了用水量、水泥用量;澆筑順序有誤、澆筑不均勻;振搗不實(shí)，坍落度過大、骨料下沉、泌水;混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就進(jìn)行下道工序;連續(xù)澆筑間隔時(shí)間過長，接縫處理不當(dāng)?shù)取?/p>

　　(3)內(nèi)模膠囊上浮

　　預(yù)應(yīng)力空心板在混凝土澆筑過程中，混凝土對膠囊有較大的浮力，如果膠囊固定不牢，就會(huì)發(fā)生膠囊上浮現(xiàn)象，造成頂板厚度減小，這種情況也極易造成裂縫的出現(xiàn)。

　　(4)抽拔膠囊過早

　　空心板抽拔膠囊的時(shí)間與養(yǎng)護(hù)溫度和混凝土的質(zhì)量有關(guān)，一般控制在混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.6 MPa—0.8 MPa時(shí)為宜。膠囊抽拔過早會(huì)出現(xiàn)“粘皮”現(xiàn)象，對混凝土質(zhì)量有影響，當(dāng)頂板厚度減小或頂板浮漿過厚時(shí)，裂縫容易發(fā)生，這種原因出現(xiàn)的裂縫多為縱橫裂縫。

　　(5)混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，拆模時(shí)間過早

　　混凝土施工完畢后，沒有適時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，從而形成干縮裂縫。外界溫度在5℃以下時(shí)，如果不及時(shí)覆蓋保溫材料，也容易出現(xiàn)裂縫。在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，拆除側(cè)模板，由于操作時(shí)發(fā)生震動(dòng)，側(cè)面常常出現(xiàn)較窄的豎向裂縫。

　　(6)墩臺(tái)下沉

　　墩臺(tái)不均勻下沉造成空心板撓度變形過大，在超靜定結(jié)構(gòu)中造成橋墩支承點(diǎn)處較大內(nèi)應(yīng)力，頂部混凝土拉應(yīng)力超過抗拉應(yīng)力，出現(xiàn)較大裂縫，對橋梁危害性較大。

　　(7)預(yù)應(yīng)力管道

　　預(yù)應(yīng)力管道在施工放線過程中不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管道不夠順直、局部微段出現(xiàn)彎折的現(xiàn)象，造成預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置存在偏差，從而引起該處徑向力的突變，從而造成裂縫的產(chǎn)生。此外，預(yù)應(yīng)力管道的定位鋼筋間距過大，容易造成預(yù)應(yīng)力管道在混凝土澆注過程中發(fā)生彎沉和起伏;同時(shí)，有的定位鋼筋由于焊接不牢而脫落，預(yù)應(yīng)力管道在混凝土澆注過程中發(fā)生橫向偏移，使得預(yù)應(yīng)力筋的線形發(fā)生改變，引起徑向力的變化，從而造成裂縫的產(chǎn)生。

　　二、 裂縫的預(yù)防和處理方法

　　1、裂縫預(yù)防措施

　　(1)原材料控制，合理配制混凝土

　　進(jìn)場材料必須經(jīng)檢驗(yàn)后合格方能使用，對高標(biāo)號(hào)混凝土使用高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量，水泥初凝時(shí)間必須大于45min，細(xì)集料使用級(jí)配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)保持在2.6-2.9之間，含泥量小于2%。粗骨料使用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的碎石，含泥量小于0.5% ，針片狀顆粒含量應(yīng)小于5%。盡量采取可靠的減水劑，合理調(diào)整配合比，降低水泥與水的用量，嚴(yán)格控制含水量，以減少混凝土的凝結(jié)收縮量;混凝土拌和時(shí)間適當(dāng)，不能過短，也不能過長;經(jīng)常檢測混凝土的坍落度，以保證混凝土具有良好的均勻性和和易性。

　　(2)混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)

　　混凝土澆注應(yīng)選擇在一天中溫度較低的時(shí)候進(jìn)行，采用插入式振搗器振搗時(shí)，移動(dòng)間距不應(yīng)超過振搗器作用半徑的1.5倍，對每一振搗部位必須振動(dòng)到混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿，邊振動(dòng)邊徐徐提起振動(dòng)棒，避免過振，造成混凝土離析;振搗過程中避免觸及鋼筋和預(yù)埋件。

　　混凝土澆筑收漿完畢，即采用薄膜覆蓋和灑水相結(jié)合養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面始終保持在濕潤狀態(tài)，不允許混凝土在高溫下裸露暴曬;由于水泥在水化過程中會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，混凝土澆注完成后必須在側(cè)模外噴水散熱，以免混凝土由于溫度過高，體積膨脹過大，在冷卻后體積收縮產(chǎn)生裂縫;養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為7一14天。

　　(3)嚴(yán)格檢查膠囊的密封性能，防止膠囊上浮

　　對使用的膠囊要經(jīng)常打壓檢查，發(fā)現(xiàn)漏氣應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。膠囊下放要及時(shí)、準(zhǔn)確。膠囊固定要牢固，防止膠囊上浮，并避免鋼筋或其他尖利物品劃破膠囊，造成膠囊漏氣。

　　(4)控制墩臺(tái)變形

　　超靜定結(jié)構(gòu)墩臺(tái)基礎(chǔ)底地基易產(chǎn)生不均勻下沉，如地質(zhì)狀況不好或不易改造，則應(yīng)選用其他靜定結(jié)構(gòu)。蓋梁底支架不可過早拆除造成撓度變形過大，空心板架設(shè)時(shí)應(yīng)同時(shí)對稱落架。

　　2、裂縫處理方法

　　早期裂縫一般不必處理，但裂縫寬度較大和深度較深時(shí)，應(yīng)做些處理，對較嚴(yán)重的裂縫可以鑿成三角槽，用環(huán)氧樹脂配固化劑、丙酮以1：0.5：0.25的配合比進(jìn)行修補(bǔ)。將裂縫周圍5cm內(nèi)的混凝土用鋼刷刷干凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環(huán)氧樹脂混合液，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹脂混合液。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純堿水煮沸脫脂，這能保證日后運(yùn)營過程中梁體內(nèi)的鋼筋不受大氣腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的使用壽命;裂縫嚴(yán)重時(shí)可在裂縫內(nèi)注入環(huán)氧樹脂漿液加固;用環(huán)氧樹脂砂漿黏結(jié)鋼板于裂縫處加固或先在裂縫內(nèi)注入環(huán)氧樹脂漿液再用環(huán)氧樹脂黏結(jié)鋼板，二者結(jié)合起來效果會(huì)更好。

　　結(jié)語

　　預(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫的出現(xiàn)與混凝土材料本身性質(zhì)有關(guān)，也與設(shè)計(jì)疏漏、施工不當(dāng)有很大關(guān)系。在實(shí)際工程中，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)和施工的監(jiān)管以防裂縫出現(xiàn)，并對已出現(xiàn)裂縫進(jìn)行妥善處理，控制其發(fā)展，才不至于對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害。