預應力T梁施加應力前產生裂縫分析與處理論文
摘要:預應力混凝土施加應力前產生裂縫的原因分析與防治。
關鍵詞:混凝土；裂縫；原材料；質量控制；施工工藝
一、前言
近幾年來隨著國民經濟的迅速發展，交通建設突飛猛進，特別是高等級公路的建設，達到了前所未有的程度，各種公路、橋梁的數量和質量隨之增加和提高。在橋梁建設中特別是預應力T梁得到了廣泛的使用。本文作者依據自己在公路橋梁建設中施工及監理經驗對預應力混凝土施加應力前產生裂縫的質量控制要點進行簡單的闡述。
二、施加應力前裂縫產生的原因
（一）結構設計因素
設計圖T梁構造鋼筋配筋率偏小，且分布間距偏大。
（二）施工原材料
1、水泥用量偏大，混凝土在硬化過程中水化熱熱量大，從而使混凝土的溫度收縮應力增大；2、砂和碎石灰粉含量較大，灰粉在混凝土硬化凝結時吸收水分，引起混凝土凝縮。
（三）模板及制梁臺座
臺座混凝土強度等級低，使用幾次后局部表面不光滑，從而摩阻力增大當摩阻力超過混凝土本身承受的拉力時,這個應力集中點就會產生裂縫。
（四）施工工藝
1、混凝土在拌和過程中有不均勻現象，存在水灰比過大的問題，水灰比過大是混凝土干縮量增大，易產生干縮裂縫。2、砼澆注過程中出現過振現象,致使混凝土表面粗細骨料離析,靠近模板表面的混凝土為細骨料。3、混凝土養生不到位，由于梁體側面不易吸附水分，氣溫過高加快了梁體水分的蒸發，致使表面產生干縮裂縫。
三、裂縫的`處理
收縮裂縫一旦產生，就會增加混凝土的滲透性，并使混凝土暴露于容易損傷環境的表面增加，使混凝土早期老化，裂縫的產生使混凝土滲水性增大，嚴重降低混凝土強度，從而影響其耐久性，縮短使用壽命，所以必須進行處理。
（一）恒壓灌注法
采用多點同時低壓加壓灌注，加壓時間一般控制在10-20分鐘，由于采用了低壓多點的灌注方法，避免了膠液從v形裂縫表層串漿，加強了膠液向混凝土深層移動，并能保證膠液有足夠的浸潤時間。因此，恒壓灌注法是一種灌注效果能夠保證密封處理效果的灌注方法，也是國外現行的最先進的混凝土灌注方法。
（二）裂縫表面貼碳纖維
第一步表面處理，用角磨機、鑿子、砂紙沿裂縫方向兩側各大于50cm范圍內除去表面油污，浮漿等雜物，表面清理干凈并有一定粗糙度。
第二步涂刷底層灌注膠，要求涂刷均勻。
第三步粘貼碳纖維，將碳纖維粘貼在處理好的裂縫表面。
第四步美化處理，在碳纖維表面用白水泥或其他材料修面，使之與梁體顏色盡量一致，以保持梁體外表的美觀度。
處理結果驗證：處理結束后6～8天進行張拉，在張拉過程中未出現異常現象。產生裂縫的T梁應進行做靜載試驗，在整個靜荷載試驗過程中，未發現受檢T梁出現新的受力裂縫，原有裂縫經灌膠處理并粘貼了炭纖維后，試驗過程中也未發現再開裂現象，最后從試驗數據結果看出是否正常。
四、裂縫的預防
（一）結構設計
必須滿足規范要求的最小配筋率，且構造鋼筋盡量采用小截面小間距分布的形式，以避免混凝土局部收縮所引起的應力集中。 （二）原材料
在滿足設計強度和施工進度的情況下盡量減少水泥用量、采用低水化熱水泥，對砂、碎石、施工用水的含泥量、碎石中的灰粉量都應嚴格控制在規范要求以內。
（三）混凝土施工過程控制
1、每盤混凝土的拌和時間應控制在2～3分鐘左右，攪拌時間不宜過長也不能過短，過短攪拌不均勻，過長會破壞材料結構；混凝土澆注過程中多做幾次坍落度實驗，嚴格控制施工水灰比。2、混凝土澆注：澆注過程中采用插入式振搗器為主，高頻附著式振動器為輔，附著式振動器應采用間歇式振動，每次開啟的時間大約為20秒左右，以避免澆注過程出現過振現象，以使混凝土產生離析。插入式振搗器的振搗間距應不大于插入式振搗器的振搗半徑1.5倍，以避免澆注過程出現漏振現象。3、混凝土養生：當施工氣溫大超過30℃，梁體水分的蒸發非常快，且梁體側面不易吸附水分，如果梁體表面的水分被蒸發，梁體表面的混凝土要進行水泥的水化和硬化反應，就會吸取梁體內部的水分，從而加快混凝土的干縮。要使梁體有足夠的水分進行水泥的水化和硬化反應，就必須即時對預應力構件進行灑水養生。夏季施工時，若混凝土在澆注完畢，拆模以前氣溫超過30℃時，在澆注完畢12小時后可在模板外層進行灑水降溫。以避免由于內部溫度過高，體積膨脹過大，在冷卻后體積收縮過大而產生收縮裂縫。養生時間要保持到施加預應力之后。
（四）模板設計及臺座制作
側模在滿足幾何尺寸的前提下，盡量減少直角連接，減少應力集中點，模板表面打磨光滑，減小摩阻力。梁臺座表面盡量光滑，摩阻力小。制梁臺座表面可鋪設表面光滑的材料，如水磨石、鋼板、膠合板等。
五、結束語
預應力T梁由于混泥土標號高、水泥用量大、模板接縫多，加之骨架鋼筋密集等因素，澆筑后容易產生裂縫、麻面蜂窩、跑漿、爛邊等現象，嚴重影響梁體外觀質量，甚至影響梁體的使用壽命。然而，只要我們加強對原材料的質量控制，并在施工過程中對各項施工工藝進行認真監控，仔細檢查。這些缺陷是可以減少甚至避免的。由于作者本人經驗水平有限，在此提出了一些膚淺的見解，還望各位同行多多指正。
參考文獻
[1]交通部《公路橋涵施工技術規范》JTJ041—2000，北京：人民交通出版社，2000
[2]交通部《公路工程集料試驗規程》JTGE42—2005，北京：人民交通出版社，2005.3
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