第一篇：淺談混凝土箱梁施工中裂縫成因與對(duì)策.

淺談混凝土箱梁施工中裂縫成因與對(duì)策

摘要：混凝土箱梁在現(xiàn)代建筑中廣泛采用，其裂縫現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生。筆者通過(guò)自身的工作經(jīng)驗(yàn)和參考大量文獻(xiàn)資料，分析了混凝土箱梁施工中產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的成因，并且提出了對(duì)策。

關(guān)鍵詞：混凝土；箱梁；裂縫；成因；對(duì)策

隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，建筑物的規(guī)模越來(lái)越大，建筑物各個(gè)力點(diǎn)跨距越來(lái)越大，混凝土箱梁使用就越來(lái)越普遍，而且長(zhǎng)度也在增加；如此同時(shí)，混凝土箱梁裂縫也經(jīng)常發(fā)生，給人們帶來(lái)了極大的生命財(cái)產(chǎn)安全隱患。本文分析了混凝土箱梁施工中裂縫產(chǎn)生主要類(lèi)型、原因，并提出了防治對(duì)策。

一、混凝土箱梁施工中裂縫客觀因素

1、在施工過(guò)程中，我們最為常見(jiàn)的多是因溫度而引起的裂縫。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1／10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104，長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。

2、施工中所用的混凝土材料的作用因素

研究表明，混凝土材料是影響混凝土箱梁收縮裂縫的主要因素，因此有必要在混凝土箱梁施工中處理混凝土材料。

（1）水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量。礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標(biāo)號(hào)越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時(shí)間越長(zhǎng)。例如，為了提高混凝土的強(qiáng)度，施工時(shí)經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥用量的做法，結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。

（2）骨料品種。骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長(zhǎng)石等吸水率較小、收縮性較低；而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小，含水量大收縮越大。

（3）水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大。

（4）外摻劑。外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。

3、就要最大限度地降低溫差和減少收縮, 本文從混凝土的主要膠凝材料水泥方面談點(diǎn)意見(jiàn)：

走出采用高早強(qiáng)水泥的誤區(qū)水泥熟料主要是由C3S、C2S、C3A 和C4AF 四種礦物組成的。

二、混凝土箱梁施工中裂縫人為因素

（一）、箱梁底板在沿預(yù)應(yīng)力鋼束波紋管位置下出現(xiàn)的縱向裂縫。

（1）成因：

1、預(yù)應(yīng)力鋼束的保護(hù)層厚度偏薄，加上采用的高標(biāo)號(hào)水泥用量偏多，水泥漿含量偏大，導(dǎo)致較大的收縮變形。由于箱梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)約束，包括底板截面的不均勻收縮和波紋管對(duì)混凝土收縮的約束作用，導(dǎo)致較大的混凝土收縮應(yīng)力，超過(guò)了當(dāng)時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而出現(xiàn)了沿波紋管縱向的收縮裂縫；

2、箱梁底板橫向分部鋼筋間距偏大；

3、箱梁底板預(yù)應(yīng)力鋼束布置不夠合理；

4、混凝土振搗不密實(shí)，養(yǎng)護(hù)措施不到位；

5、張拉預(yù)應(yīng)力束時(shí)的混凝土齡期偏小。

（2）預(yù)控措施：

1、改進(jìn)泵送混凝土的級(jí)配，優(yōu)選降低混凝土收縮變形的材料配合比，其中包括水泥用量、水灰比、外加劑等；

2、采取技術(shù)措施，確保預(yù)應(yīng)力波紋管保護(hù)層的厚度，一般不小于5cm；

3、對(duì)底板構(gòu)造鋼筋和底板預(yù)應(yīng)力鋼束的間距采取合理布置；

4、加強(qiáng)對(duì)箱梁底板混凝土外表面的養(yǎng)護(hù)工作；

5、適當(dāng)放長(zhǎng)混凝土張拉齡期。

（二）、箱梁拆模后在腹板與底板承托部位出現(xiàn)空洞、蜂窩、麻面。

（1）成因：

1、箱梁腹板較高，厚度較薄，在底板與腹板連接部位鋼筋密，又布置有預(yù)應(yīng)力筋使得腹板混凝土澆注時(shí)不易振實(shí)，也有漏振情況，造成蜂窩；

2、澆注混凝土?xí)r，若氣溫較高，混凝土塌落度小，模板濕水不夠，局部鋼筋太密，振搗困難，使混凝土出現(xiàn)蜂窩，不密實(shí)；

3、箱梁混凝土澆注量大，若供料不及時(shí)，易造成混凝土振搗困難，出現(xiàn)松散或冷縫；

4、模板支撐不牢固，接縫不密貼，發(fā)生漏漿、跑模、使混凝土產(chǎn)生蜂窩、麻面；

5、施工人員操作不熟練，振搗范圍分工不明確，未能?chē)?yán)格做到對(duì)相臨部位交*振搗，從而發(fā)生漏振情況，使混凝土出現(xiàn)松散、蜂窩。

（2）預(yù)控措施：

1、箱梁混凝土澆注前做好合理組織分工，對(duì)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，劃分振搗范圍，澆注層次清除，相互重復(fù)振搗長(zhǎng)度取50cm左右；

2、合理組織混凝土供料，現(xiàn)場(chǎng)須有臨時(shí)備用攪拌設(shè)備，以便當(dāng)混凝土因運(yùn)輸或其它原因帶來(lái)供料中斷時(shí)予以臨時(shí)供料；

3、根據(jù)氣溫，合理調(diào)整混凝土塌落度和水灰比，當(dāng)氣溫高，做好模板濕潤(rùn)工作；

4、對(duì)箱梁底板與腹板承托處及橫隔板預(yù)留人孔處，重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)護(hù)，確?；炷翝沧①|(zhì)量。

（三）、混凝土表面蜂窩、麻面。

（1）成因：

1、混凝土拌和不均勻，或振搗時(shí)間不夠、漏振，造成缺漿；

2、模具組裝不嚴(yán)，拼縫過(guò)大，無(wú)止?jié){措施，由漏漿而引起蜂窩、麻面；

（2）預(yù)控措施

1、混凝土拌和均勻，拌和好的混合物及時(shí)使用；

2、均勻振搗；

3、模具拼裝密封無(wú)縫，拼縫過(guò)大時(shí)宜采用密封條鎖緊；

（四）、規(guī)格尺寸超標(biāo)。

（1）成因：

1、模具磨損變形，組裝不牢固；

2、采用快速脫模工藝生產(chǎn)時(shí)，混凝土的坍落度偏大或脫模過(guò)早，混凝土自行坍塌；

（2）預(yù)控措施：

1、加強(qiáng)模具維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)檢修模具；

2、采用快速脫模工藝生產(chǎn)時(shí)，模具的拆除時(shí)間根據(jù)氣溫而定，控制在混凝土不發(fā)生塌落變形時(shí)為止；

3、嚴(yán)格控制混凝土的坍落度；

（五）、混凝土出現(xiàn)裂縫。

（1）成因：大體積混凝土的配合比沒(méi)有采用低熱化水泥，降溫措施不利。

（2）預(yù)控措施：采用礦渣水泥等低水化熱、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥進(jìn)行混凝土配制，外部氣溫高時(shí)采取采用預(yù)埋管道進(jìn)行降溫.三、案例分析

我們?cè)谑┕ぶ袑?duì)20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法是：

（1）裂縫的控制方案：

A：在腹板處兩面對(duì)稱(chēng)增加通長(zhǎng)縱向應(yīng)力鋼筋，根數(shù)為原設(shè)計(jì)的一倍。

B：控制好混凝土的澆注時(shí)間和澆注時(shí)的溫度，安排在早、晚或溫度低的時(shí)候進(jìn)行混凝土澆注。

C：及時(shí)養(yǎng)護(hù)，并用塑料布進(jìn)行覆蓋，經(jīng)常保持混凝土濕潤(rùn)。

D：在腹板處每隔5米留一個(gè)通氣孔，可以保證混凝土箱梁在拆模后通風(fēng)散熱，保持體內(nèi)外溫度基本一致。

E：及時(shí)拆模、及時(shí)張拉。當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)拆模；當(dāng)混凝土強(qiáng) 度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)張拉壓槳。

（2）裂縫的處治措施： 用環(huán)氧樹(shù)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?chē)? 厘米內(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(shù)脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純堿水煮沸脫脂，用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)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。

通過(guò)以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預(yù)制過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫，并通過(guò)對(duì)裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。

第二篇：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因及對(duì)策研究

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因及對(duì)策研究

劉燕明

中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司，河北 石家莊 050227

摘 要：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁有害裂縫的存在，會(huì)威脅到結(jié)構(gòu)安全，降低結(jié)構(gòu)的使用壽命，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。文中分析了裂縫分類(lèi)及產(chǎn)生原因，并闡述裂縫防治措施。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁；裂縫；成因；對(duì)策

一般情況下，混凝土結(jié)構(gòu)均是帶裂縫工作，但若裂縫超過(guò)限值，不僅會(huì)影響工程的外觀質(zhì)量，還會(huì)降低抗?jié)B和抗凍能力，并會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕，影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。研究混凝土箱梁裂縫類(lèi)別、成因及對(duì)策，是十分必要的。預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫現(xiàn)象

1.1 預(yù)應(yīng)力筋錨固處的裂縫

通常發(fā)生在梁端或預(yù)應(yīng)力筋錨固處，裂縫比較短小。發(fā)生在梁端時(shí)多與鋼絲束方向一致，在錨固處時(shí)與梁縱軸多呈30°~ 45°角。在運(yùn)營(yíng)初期有所發(fā)展，但不嚴(yán)重，以后會(huì)趨于穩(wěn)定。這種裂縫主要由于端部應(yīng)力集中，混凝土質(zhì)量不良所致。

1.2 腹板收縮裂縫

大多在脫模后2~3天內(nèi)發(fā)生，裂縫通常從上梁肋到下梁肋，整個(gè)腹板裂通，寬度一般為0.2~0.4mm，施加預(yù)應(yīng)力后大多會(huì)閉合。這種裂縫多為混凝土收縮和溫差所致，如極低的外界溫度，混凝土未保溫養(yǎng)生等，使應(yīng)力分布不均。

1.3 懸臂梁剪切裂縫

剪切裂縫出現(xiàn)在腹板上，看起來(lái)近似按45°角傾斜，一般出現(xiàn)在支點(diǎn)與反彎點(diǎn)之間的區(qū)域。剪切裂縫產(chǎn)生的主要原因是：預(yù)應(yīng)力不足；超載的永久荷載；二次應(yīng)力；溫度作用等；此外，設(shè)計(jì)中缺乏對(duì)多室箱梁腹板內(nèi)剪力分布的認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)未考慮橫截面的實(shí)際變形，沒(méi)有重復(fù)檢算力筋截?cái)嗵幍淖笥医孛媸芰η闆r等，也可導(dǎo)致此類(lèi)裂縫的出現(xiàn)。

1.4 懸澆箱梁錨固后接縫中的裂縫

懸澆箱梁在連續(xù)力筋錨固齒板后面的底板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生裂縫，并有可能向著腹板擴(kuò)展，裂縫與梁縱軸呈30°~45°角。產(chǎn)生這種裂縫的原因是由于預(yù)應(yīng)力筋作用面積小，產(chǎn)生的局部應(yīng)力過(guò)大，或者由于頂?shù)装逯辛铄^具之間水平方向錯(cuò)開(kāi)的距離太小等。

1.5 底板裂縫

箱梁底板上發(fā)生不規(guī)則裂縫，是由于腹部與底板受力不均所致。

1.6 箱梁彎曲裂縫

混凝土抗拉能力不足，會(huì)導(dǎo)致箱梁彎曲裂縫的產(chǎn)生。在節(jié)段澆筑箱梁中，一般出現(xiàn)在接縫內(nèi)或接縫附近，梁底裂縫可達(dá)0.1~0.2mm。彎曲裂縫一般很小，結(jié)構(gòu)不受損傷，但在荷載反復(fù)作用下（汽車(chē)動(dòng)力荷載及溫度梯度）裂縫有可能會(huì)擴(kuò)大。

1.7 連續(xù)梁彎曲裂縫

在連續(xù)梁中，正彎矩區(qū)的梁底部和負(fù)彎矩區(qū)的頂部可能發(fā)現(xiàn)這種裂縫。彎曲裂縫主要是由于混凝土抗拉能力不足引起的。

1.8 預(yù)應(yīng)力梁下翼緣的縱向裂縫

這種裂縫為預(yù)應(yīng)力梁中最嚴(yán)重的一種裂縫，多發(fā)生在梁端第一、二節(jié)間的下緣側(cè)面及梁底，或腹板與下翼緣交界處，少數(shù)發(fā)生在腹板上。這種裂縫一般處于最外的一排鋼絲束部位，寬度為0.05~0.1mm.。產(chǎn)生原因是由于下翼緣受到過(guò)高的縱向壓力，保護(hù)層太薄或混凝土質(zhì)量不好所致。裂縫分類(lèi)

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫大致可分為兩類(lèi)[1]，一類(lèi)是由外荷載引起的裂縫，也稱(chēng)結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行全面考慮可以防止裂縫的產(chǎn)生；另一類(lèi)裂縫是由變形引起的，也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開(kāi)裂。

混凝土裂縫形成的原因非常復(fù)雜，往往是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，施工不規(guī)范造成的混凝土裂縫占80%左右，材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的裂縫占15%左右，設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的裂縫可能占5%。結(jié)構(gòu)性裂縫成因

結(jié)構(gòu)性裂縫可分為直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。

3.1 直接應(yīng)力裂縫

直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：

（1）設(shè)計(jì)階段：計(jì)算模型不合理，結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠；結(jié)構(gòu)計(jì)算漏項(xiàng)；設(shè)計(jì)斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮施工的可能性；設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。

（2）施工階段：不加限制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

（3）使用階段：超出設(shè)計(jì)載荷的重型車(chē)輛過(guò)橋；受車(chē)輛、船舶的接觸、撞擊；發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。

3.2 直接應(yīng)力裂縫力學(xué)原理分析

混凝土箱梁腹板的主拉應(yīng)力公式為（拉應(yīng)力為負(fù)）：

?zl??hx??hy2???hx?hy4?2?2

式中，σzl為箱梁腹板的主拉應(yīng)力，σhx為箱梁腹板軸向的正應(yīng)力，σhy為箱梁腹板豎向的正應(yīng)力，τ為箱梁腹板剪應(yīng)力。

按照經(jīng)典梁理論（平截面假定），箱梁腹板的σhy=0，中性軸附近剪應(yīng)力最大，由上式可知，在腹板的中性軸主拉應(yīng)力最大，如主拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，則腹板會(huì)產(chǎn)生斜裂縫。對(duì)于現(xiàn)代大跨度混凝土箱梁橋，特別是橫隔板較少的箱形梁在荷載作用下箱梁的變形并不完全符合經(jīng)典梁理論平截面假定，定會(huì)出現(xiàn)截面畸變變形[2]。計(jì)算表明，大跨度混凝土箱梁腹板的豎向正向應(yīng)力與腹板的軸向應(yīng)力在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。按照上式，計(jì)入腹板豎向正應(yīng)力的影響，很明顯在腹板的上緣、下緣的主拉應(yīng)力容易超過(guò)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，由于板上下緣處的剪應(yīng)力為0，主拉應(yīng)力的方向與腹板豎向方向基本相同，所以一般在上緣產(chǎn)生水平裂縫。腹板豎向正應(yīng)力作用同樣使得在中性軸附近的主拉應(yīng)力易超過(guò)規(guī)范的規(guī)定而產(chǎn)生斜裂縫。一般情況下有關(guān)設(shè)計(jì)院很難對(duì)箱梁畸變變形進(jìn)行分析，這是導(dǎo)致箱梁腹板開(kāi)裂的主要[3]原因之一。

箱梁頂板、底板的裂縫是由于箱梁畸變和橫向彎曲產(chǎn)生的附加就應(yīng)力導(dǎo)致的，按照上式計(jì)算箱梁頂?shù)闹鲬?yīng)力，必須考慮頂板、底板的橫向的正應(yīng)力。由于在箱梁的頂板和底板的剪應(yīng)力相對(duì)較小，所以主應(yīng)力的方向大致與箱梁的頂板、底板的橫向方向基本相同，那么產(chǎn)生的裂縫方向大致與橋軸方向平行。

3.3 次應(yīng)力裂縫

次應(yīng)力裂縫指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：

（1）在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開(kāi)洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。

實(shí)際工程中，次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見(jiàn)原因。次應(yīng)力裂縫多屬?gòu)埨?、劈裂、剪切性質(zhì)。次應(yīng)力裂縫也是由荷載引起，一般不計(jì)算僅按常規(guī)構(gòu)造，但隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完善，次應(yīng)力裂縫也是可以做到合理驗(yàn)算的。非結(jié)構(gòu)性裂縫成因

除荷載作用外，還很多非荷載因素[4]，如混凝土收縮、溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、塑性坍塌、冰凍、鋼筋銹蝕以及堿-骨料化學(xué)反應(yīng)等，均可引起裂縫。

4.1 材料原因

（1）粗細(xì)集料含泥量過(guò)大，造成混凝土收縮增大，易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；

（2）骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量越多，收縮量越大；（3）混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮；

（4）水泥品種原因：礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大；

（5）水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因：水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開(kāi)裂影響越大；混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性越大、越易開(kāi)裂。

4.2 施工原因

（1）混凝土生產(chǎn)時(shí)原材料計(jì)量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大；沒(méi)有根據(jù)砂、石料的實(shí)際含水率及時(shí)調(diào)整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。此外，在混凝土運(yùn)輸及泵送過(guò)程中加水的現(xiàn)象也比較普遍；

（2）采用整體式鋼模板臺(tái)車(chē)施工，混凝土澆筑時(shí)不振搗或漏振，混凝土均質(zhì)性差；（3）盲目追求施工進(jìn)度，隨意提前脫模時(shí)間，混凝土彈性模量尚未達(dá)到設(shè)計(jì)值便過(guò)早承受荷載；

（4）夏季施工時(shí)砂、石料露天堆放，無(wú)切實(shí)有效的降溫措施，混凝土入模溫度高；冬季施工時(shí)采取的防寒保溫措施不力。

4.3 使用原因

（1）基礎(chǔ)不均勻沉降，造成沉降裂縫；

（2）橋梁所處環(huán)境惡劣，酸、堿、鹽等化學(xué)物均可引起裂縫。防治措施

5.1 結(jié)構(gòu)性裂縫防治方法

（1）設(shè)計(jì)時(shí)各截面的箍筋不能僅按構(gòu)造配筋，必須按腹板豎向拉應(yīng)力大小進(jìn)行配筋，其配筋形式應(yīng)采用小直徑和密集的箍筋，箍筋的保護(hù)層厚度按規(guī)范宜取下限。在采用小直徑和密集箍筋配筋后如能滿足要求，則完全可以取消腹板的豎向預(yù)應(yīng)力配筋[5]。

（2）對(duì)于輕而薄、跨間少設(shè)或不設(shè)橫隔梁的箱梁，應(yīng)進(jìn)行能反映箱梁畸變（或稱(chēng)歪扭）及橫向彎曲應(yīng)力的空間分析，驗(yàn)算施工及成橋使用階段腹板的正截面拉應(yīng)力及控制截面的主拉應(yīng)力不超過(guò)規(guī)范值。

（3）由于箱梁活載的橫向分布引起的扭轉(zhuǎn)、畸變（或稱(chēng)歪扭）及橫向彎曲引起造成各腹板承擔(dān)的荷載分布有很大差別，橫向荷載分配系數(shù)應(yīng)充分考慮扭轉(zhuǎn)、畸變（或稱(chēng)歪扭）及橫向彎曲引起的增加的部分。

（4）適當(dāng)合理增加構(gòu)造鋼筋布置，注意適當(dāng)布置表面鋼筋以增強(qiáng)混凝土防裂性能。

5.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫處理措施

5.2.1材料選擇和混凝土配合比設(shè)計(jì)方面

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí)，盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥[6]。

（2）選用級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。

（3）積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

（4）正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對(duì)膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過(guò)大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。

（5）配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。

5.2.2現(xiàn)場(chǎng)操作方面

（1）澆搗工作：澆搗時(shí)，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過(guò)振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

（2）混凝土養(yǎng)護(hù)：在混凝土裂縫的防治工作中，對(duì)新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要，以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮，主要是控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。對(duì)于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14~28天。

（3）混凝土的降溫和保溫工作：對(duì)于大體積混凝土，施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問(wèn)題。采取必要的降溫措施（埋設(shè)散熱孔、通水排熱等），避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。

（4）避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。

（5）夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。結(jié)語(yǔ)

本文分析了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁常見(jiàn)裂縫類(lèi)型，裂縫的成因及預(yù)防裂縫產(chǎn)生的措施。根據(jù)筆者在京滬高鐵預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工的實(shí)踐表明，裂縫預(yù)防措施及處理措施是有效的，希望能夠?qū)σ院箢?lèi)似工程起到借鑒作用。

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Box Girder LIU Yan-ming CR17BG N0.3 Engineering Co.,Ltd, Hebei 050227, Shijiazhuang, China Abstract: The deleterious fratures on the prestressed concrete box girder can threaten the structure’s safety, decrease the structure’s life, and threaten the durability badly.In this article, the species and the caused reasons of the fratures are discussed in detail, and the treatments are also discussed.Key words: prestressed concrete box girder;fratures;reasons;treatments

劉燕明（1984-），男，安徽靈璧人，助理工程師，2009年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，工學(xué)學(xué)士。

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第三篇：探析預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因

探析預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因

更新時(shí)間 2010-2-7 10:45:32 打印此文 點(diǎn)擊數(shù)

摘要：隨著混凝土箱梁結(jié)構(gòu)在橋梁設(shè)計(jì)中的不斷推廣和應(yīng)用，該橋型在施工和使用過(guò)程中已出現(xiàn)了許多裂縫，本文通過(guò)閱讀大量的文獻(xiàn)和資料，總結(jié)了混凝土箱梁裂縫產(chǎn)生的原因。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；混凝土箱梁；裂縫

1使用混凝土箱梁的優(yōu)點(diǎn)

在已建成的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中，當(dāng)跨度超過(guò)40m后，橫截面大多采用箱形截面。其主要優(yōu)點(diǎn)是：

①箱形截面是一種閉口薄壁截面，其抗扭剛度大，截面效率指標(biāo)較T形截面高，結(jié)構(gòu)在施工和使用過(guò)程中都具有良好的穩(wěn)定性。②頂板和底板面積較大，能有效地承擔(dān)正負(fù)彎矩，并能滿足配筋的需要，適應(yīng)具有正負(fù)彎矩的結(jié)構(gòu)，也更適應(yīng)于主要承受負(fù)彎矩的懸臂梁、T形剛構(gòu)等橋型。③適應(yīng)現(xiàn)代化施工方法的要求。④承重結(jié)構(gòu)和傳力結(jié)構(gòu)相結(jié)合，使各部件共同受力，截面效率高并適合預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的空間布束，因此具有較好的經(jīng)濟(jì)性。⑤對(duì)于寬橋，由于抗扭剛度大，內(nèi)力分布比較均勻，跨中無(wú)需設(shè)置橫隔板就能獲得滿意的荷載橫向分布。⑥適合于修建曲線橋，并具有較大的適應(yīng)性。⑦能很好適應(yīng)布置管線等設(shè)施。在設(shè)計(jì)上，箱形截面可極大地發(fā)揮預(yù)應(yīng)力地效用?？商峁┖艽蟮鼗炷撩娣e用于預(yù)應(yīng)力束地通過(guò)，更關(guān)鍵地是可提供較大地截面高度，使預(yù)應(yīng)力束有較大的力臂。因此，橋梁設(shè)計(jì)師可發(fā)揮箱梁和預(yù)應(yīng)力地特點(diǎn)，頂?shù)装蹇v向鋼束采用平彎和豎彎相結(jié)合的空間曲線，集中錨固在腹板頂部的承托中（或錨固在腹板中），底板鋼束盡可能靠近腹板加厚板（齒板）并在其上錨固。2預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁裂縫的產(chǎn)因

預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁的裂縫類(lèi)型主要有：邊跨斜裂縫，邊跨水平裂縫，中跨斜裂縫，中跨水平裂縫，邊跨的水平裂縫、斜裂縫同時(shí)發(fā)生，中跨的水平裂縫、斜裂縫同時(shí)發(fā)生，底板、頂板縱向裂縫，底板、頂板橫向裂縫、箱梁橫隔板的放射性裂縫，預(yù)應(yīng)力錨固部位齒板附近裂縫。

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫從成因角度可分為：由荷載效應(yīng)（如彎矩、剪力、扭矩及拉力等）引起的裂縫、由外加變形或約束引起的裂縫，主要包括“基巖效應(yīng)”、地基不均勻沉降、混凝土收縮、外界溫度的變化等、鋼筋銹蝕裂縫、預(yù)加力次效應(yīng)引起的裂縫、建材原因引起的裂縫。

根據(jù)裂縫產(chǎn)生部位的不同我們可將其分為：翼緣板橫向裂縫和腹板斜裂縫兩種。①翼緣板橫向裂縫一般發(fā)生在箱梁受縱向彎矩較大處的受拉翼緣板處，橫向裂縫一般均發(fā)生在跨中底板翼緣。對(duì)于連續(xù)箱梁，橫向裂縫還發(fā)生在支座負(fù)彎矩處的頂板翼緣，并且大部分出現(xiàn)在距支點(diǎn)1/3跨徑范圍以內(nèi)，越靠近支點(diǎn)裂縫越嚴(yán)重，對(duì)于該類(lèi)型裂縫，主要有以下原因引起，首先，設(shè)計(jì)時(shí)翼緣板有效分布寬度考慮不足，薄壁箱梁翼緣板有效分布寬度問(wèn)題實(shí)際上就是剪力滯問(wèn)題，由于理論計(jì)算剪力滯效應(yīng)較為繁瑣，不適于工程應(yīng)用，各國(guó)普遍采用有效分布寬度的概念。由于剪力滯效應(yīng)的考慮不足或計(jì)算值安全儲(chǔ)備較低，在一些特殊荷載工況下容易發(fā)生應(yīng)力過(guò)度集中，腹板處翼緣應(yīng)力波峰超過(guò)允許值，因而首先在該處發(fā)生橫向裂縫。在多年反復(fù)荷載的作用下，裂縫橫向發(fā)展，向翼緣板中部擴(kuò)展，以至于形成橫向通縫。對(duì)于薄壁箱梁橋的翼緣板橫向裂縫，病害原因多歸于此。其次，混凝土徐變引起橫向裂縫，在長(zhǎng)期荷載作用下，受混凝土徐變影響，箱梁在運(yùn)營(yíng)6年～7年后跨中均有不同程度的下?lián)犀F(xiàn)象。較大的形變引起箱梁應(yīng)力重分布，給結(jié)構(gòu)帶來(lái)附加被動(dòng)應(yīng)力。由于結(jié)構(gòu)所受到的外荷載不變，各截面應(yīng)力增加是由附加彎矩不斷變化引起的，附加彎矩隨時(shí)間不斷增加，直到混凝土徐變停滯為止。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力松弛也會(huì)引起橫向裂縫，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，箱梁內(nèi)部預(yù)應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)有較大的影響，隨著橋梁運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增長(zhǎng)，預(yù)應(yīng)力鋼束發(fā)生松弛效應(yīng)，并且越來(lái)越明顯。在現(xiàn)代施工中一般采用低松弛鋼絞線材料，并且規(guī)范張拉工藝，但在具體操作中難免會(huì)出現(xiàn)與規(guī)范不相吻合的情況，力筋長(zhǎng)期持荷加之混凝土收縮徐變影響，預(yù)應(yīng)力損失也是相當(dāng)嚴(yán)重的。同時(shí)，選用鋼筋不合理也會(huì)引起橫向裂縫，對(duì)于普通鋼筋混凝土箱梁，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力對(duì)結(jié)構(gòu)的整體剛度和裂縫的擴(kuò)展有較大的影響。我們應(yīng)該選用表面不光滑、化學(xué)吸附作用和握裹力都較強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋。

②腹板斜裂縫一般發(fā)生在支點(diǎn)至1/4跨之間。對(duì)于預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力箱梁，在施工階段以及在運(yùn)營(yíng)階段，腹板經(jīng)常出現(xiàn)斜裂縫，斜裂縫同樣有多種因素引起，有設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)構(gòu)造配筋、施工工藝、氣候條件、日常維護(hù)、荷載工況等。部分因素在導(dǎo)致翼緣板出現(xiàn)橫向裂縫的同時(shí)也是腹板斜裂縫的主要原因，首先，預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大導(dǎo)致腹板主拉應(yīng)力過(guò)大，由于縱向預(yù)應(yīng)力損失的存在，部分預(yù)應(yīng)力損失超過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算值導(dǎo)致截面抗彎承載力嚴(yán)重下降，從而產(chǎn)生翼緣板橫向裂縫。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁箱梁結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力損失也是腹板斜裂縫的主要病害原因，預(yù)應(yīng)力損失量估計(jì)不足或者在實(shí)際張拉過(guò)程中操作不當(dāng)引起應(yīng)力損失量加大等情況經(jīng)常發(fā)生，導(dǎo)致力筋的有效預(yù)應(yīng)力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，從而腹板因主拉應(yīng)力超過(guò)容許值而發(fā)生開(kāi)裂。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋較短，張拉后少量的回縮即可產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力損失，分批張拉產(chǎn)生的彈性壓縮可以使預(yù)應(yīng)力損失達(dá)11％，如果有超張拉情況，其損失率更大。懸臂對(duì)稱(chēng)施工時(shí)，掛籃一般后錨于豎向預(yù)應(yīng)力螺紋鋼上，在施工荷載的作用下，預(yù)應(yīng)力損失也比較大。其次，溫度梯度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致腹板剪切應(yīng)力過(guò)大，從而產(chǎn)生腹板斜裂縫。在陽(yáng)光充足的地區(qū)，太陽(yáng)直射橋面，因而橋面板溫度急劇升高，靠近水面的底板溫度較低，兩者形成溫度梯度。對(duì)于目前普遍采用的大跨度、變截面箱梁，隨著截面高度變化幅度的增加及箱梁長(zhǎng)度和支撐約束的增加，溫度梯度應(yīng)力沿梁長(zhǎng)方向變化較快，對(duì)于氣溫變化較為強(qiáng)烈的地區(qū)，由于頂板翼緣受外界溫度影響較大，隨外界氣溫變化波動(dòng)較為明顯，導(dǎo)致腹板拉壓應(yīng)力交替頻繁，在應(yīng)力幅度變化較大的區(qū)域也容易出現(xiàn)斜裂縫。同時(shí)，腹板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不足也會(huì)造成腹板斜裂縫的出現(xiàn)。設(shè)計(jì)薄壁箱梁的首要目的是減輕結(jié)構(gòu)自重，降低材料使用量，所以其腹板與翼緣板設(shè)計(jì)厚度較薄。箱梁腹板面積與抗剪承載力有密切的關(guān)系，而薄壁箱梁腹板面積與普通箱梁相比是小得多得，在無(wú)預(yù)應(yīng)力作用情況下，腹板依靠提高腹板的箍筋配筋率和彎起鋼筋得數(shù)量來(lái)提高其抗剪能力。但是在腹板厚度有限的條件下，其提高值亦是有限的。所以，薄壁箱梁腹板抗剪能力相對(duì)于普通混凝土箱梁較小，斜裂縫容易發(fā)生。3結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力箱梁在正常使用極限狀態(tài)下不應(yīng)該出現(xiàn)梁體裂縫，但是已建預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋上的開(kāi)裂情況卻非常普遍，因此我對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋典型裂縫成因進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，望能為混凝土箱梁的設(shè)計(jì)和施工起到一定的參考價(jià)值。

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第四篇：應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

發(fā)布日期:2007-6-1 點(diǎn)擊次數(shù): 13444 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

在陜西榆靖高速公路橋梁施工中，20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁在預(yù)制過(guò)程中，在跨中中橫隔板左右出現(xiàn)不同程度的裂縫。經(jīng)施工單位、監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位和有關(guān)專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)分析處理，得到了很好的控制，取得了滿意的結(jié)果。

裂縫情況及分析

裂逢是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會(huì)遇到的現(xiàn)象，一類(lèi)是由外荷載引起的裂縫，也稱(chēng)結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行全面考慮可以防止；另一類(lèi)裂縫是由變形引起的，也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開(kāi)裂。在兩類(lèi)裂縫中，變形裂縫約占80%。引起該類(lèi)裂縫的原因主要有：

（1）混凝土澆注后處于塑性階段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫。

（2）混凝土凝固過(guò)程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。

（3）由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫，結(jié)構(gòu)隨著溫度變化產(chǎn)生熱脹冷縮變形，這種溫度變化受到約束時(shí)，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度，混凝土便開(kāi)裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。

（4）施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。

從裂縫情況看，裂縫分布部位、裂縫方向、出現(xiàn)時(shí)間具有一定的規(guī)律性。裂縫都分布在跨中中橫板處，只有腹板開(kāi)裂，且兩面對(duì)稱(chēng)，時(shí)間一般為拆模后兩天左右。因?yàn)槲覀兪┕し桨负侠?，施工工藝符合質(zhì)量控制要求，混凝土配合比、坍落度滿足質(zhì)量要求，但因現(xiàn)場(chǎng)的施工溫度高達(dá)25℃左右，所以裂縫的主要原因是因溫度應(yīng)力引起的。

溫度應(yīng)力包括內(nèi)約束應(yīng)力和外約束應(yīng)力。內(nèi)約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部某一構(gòu)件單元，在非線性溫差作用下纖維間溫度不同，引起的應(yīng)變不同而受到約束引起的應(yīng)力；外約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件因溫度不同產(chǎn)生變形受到約束或結(jié)構(gòu)外部超靜定約束，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自由變形引起的應(yīng)力。

防止裂縫產(chǎn)生及外治措施

1、由混凝土質(zhì)量引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以通過(guò)以下措施防止：控制及改善水灰比，減少砂率，增加骨料用量，嚴(yán)格控制坍落度，混凝土凝固時(shí)間不宜過(guò)短，下料不宜過(guò)快，高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水份劇烈蒸發(fā)，混凝土振搗密實(shí)；改善現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工工藝，同時(shí)注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護(hù)及保溫工作；結(jié)構(gòu)內(nèi)部布置防裂鋼筋，以提高混凝土的抗裂性能；一旦裂縫出現(xiàn)，可以用環(huán)氧樹(shù)脂配固化劑、丙酮以1∶0.5∶ 0.25的比例配合進(jìn)行修補(bǔ)，將裂縫周?chē)?厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷毛吹凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環(huán)氧樹(shù)脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純堿水煮沸脫脂，用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)鋼筋不受大氣腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2、由溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，鑒于現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)溫度荷載引起的橫向溫度應(yīng)力考慮偏小，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視，可以通過(guò)配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等措施來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生（施工過(guò)程中我們變更了設(shè)計(jì)，在腹板加了一倍的縱向鋼筋）；同時(shí)在施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度低的時(shí)間澆注混凝土（利用早、晚進(jìn)行施工）。熱天澆注混凝土?xí)r，應(yīng)降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥灰比，合理使用減水劑，加強(qiáng)振搗以減少水化熱，提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度，并注意混凝土濕潤(rùn)，同時(shí)可以在腹板留通氣拆模，達(dá)到張拉強(qiáng)度時(shí)及時(shí)張拉壓漿。

3、我們?cè)谑┕ぶ袑?duì)20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法是：

——裂縫的控制方案：

A：在腹板處兩面對(duì)稱(chēng)增加通長(zhǎng)縱向應(yīng)力鋼筋，根數(shù)為原設(shè)計(jì)的一倍。

B：控制好混凝土的澆注時(shí)間和澆注時(shí)的溫度，安排在早、晚或溫度低的時(shí)候進(jìn)行混凝土澆注。

C：及時(shí)養(yǎng)護(hù)，并用塑料布進(jìn)行覆蓋，經(jīng)常保持混凝土濕潤(rùn)。

D：在腹板處每隔5米留一個(gè)通氣孔，可以保證混凝土箱梁在拆模后通風(fēng)散熱，保持體內(nèi)外溫度基本一致。

E：及時(shí)拆模、及時(shí)張拉。當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)拆模；當(dāng)混凝土強(qiáng) 度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)張拉壓槳。

——裂縫的處治措施：

用環(huán)氧樹(shù)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?chē)? 厘米內(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(shù)脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純堿水煮沸脫脂，用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)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。

通過(guò)以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預(yù)制過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫，并通過(guò)對(duì)裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。

結(jié)論 預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見(jiàn)，但可避免或減少，關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)真驗(yàn)算，合理布置構(gòu)造鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制，盡可能地避免開(kāi)裂或減少裂縫的數(shù)量，減少裂縫的長(zhǎng)度和寬度，通過(guò)對(duì)裂縫的妥善處理，控制裂縫的發(fā)展，使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，保證結(jié)構(gòu)的正常使用。因此，對(duì)于裂縫的問(wèn)題，設(shè)計(jì)者和施工人員都應(yīng)予以重視。

第五篇：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

作者：鄭世金 廖建軍

時(shí)間：2009-4-15 11:24:05 來(lái)源：城市建設(shè)2月的20期

摘 要 ： 對(duì)20m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁出現(xiàn)裂縫的原因分析，提出控制、處理裂縫的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 ： 箱梁 裂縫 分析 處治

以甬臺(tái)溫高速公路橋梁中的20m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為例，分析裂縫發(fā)生的原因提出控制、處治混凝土箱梁的裂縫的經(jīng)驗(yàn)。

1裂縫情況及分析

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會(huì)遇到的現(xiàn)象，出現(xiàn)裂縫的原因主要有：一類(lèi)是由外荷載引起的裂縫，也稱(chēng)結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題，須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行全面考慮；另一類(lèi)裂縫是由變形引起的，也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開(kāi)裂。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫基本上為變形裂縫，引起該類(lèi)裂縫的原因主要有：（1）混凝土澆注后處于塑性階段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫。（2）混凝土凝固過(guò)程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。（3）由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫，結(jié)構(gòu)隨著溫度變化時(shí)受到約束，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度，混凝土便開(kāi)裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。（4）施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。

從現(xiàn)場(chǎng)裂縫情況看，裂縫分布部位，裂縫方向、出現(xiàn)時(shí)間具有一定的規(guī)律性。裂縫都分布在跨中中橫處的腹板位置，且兩面對(duì)稱(chēng)，時(shí)間一般為拆模后兩天左右。防止裂縫產(chǎn)生及外治措施：

2.1 由混凝土質(zhì)量引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以采取以下防止措施：控制及改善水灰比，減少砂率，增加骨料用量，嚴(yán)格控制坍落度，混凝土凝固時(shí)間不宜過(guò)短，下料不宜過(guò)快，高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水分急劇蒸發(fā)，混凝土振搗密實(shí)，改善現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工工藝，同時(shí)注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護(hù)及保溫工作；結(jié)構(gòu)內(nèi)部布置防裂鋼筋，以提高混凝土的抗裂性能；一旦裂縫出現(xiàn)，可以用環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、丙酮按1：05:0.25的比例配合進(jìn)行修補(bǔ)，將裂縫周?chē)?厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷毛吹凈,用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，在涂環(huán)氧樹(shù)脂，1 貼玻璃布,以后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂,用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)鋼筋不受大氣腐蝕,提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2.2由于溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，鑒于先行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)溫度荷載引起的橫向溫度應(yīng)力考慮偏小，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視，可以通過(guò)配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等措施來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生（施工過(guò)程中作者變更了設(shè)計(jì)，在腹板加了一倍的縱向鋼筋）；同時(shí)在施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度低的時(shí)間澆注后半天（利用早、晚進(jìn)行施工）。熱天澆注混凝土?xí)r，應(yīng)降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥，合理使用減水劑，加強(qiáng)振搗以減少水化熱，提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度，并注意混凝土表面濕潤(rùn)，同時(shí)在腹板留通氣孔，達(dá)到張拉強(qiáng)度及時(shí)張拉壓漿。

2.3 作者在施工中對(duì)20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法是:（1）裂縫的控制方案：A、在腹板處兩面對(duì)稱(chēng)增加通長(zhǎng)縱向鋼筋，根數(shù)為原設(shè)計(jì)的一倍。B、控制好混凝土的澆注時(shí)間和澆注時(shí)的溫度，安排在早、晚或溫度低的時(shí)候進(jìn)行混凝土澆注。C、及時(shí)養(yǎng)護(hù)，并用塑料布進(jìn)行覆蓋，保持混凝土表面濕潤(rùn)。D、在腹板處每隔5米留一個(gè)通氣孔，保證混凝土箱梁在拆模后通風(fēng)散熱，保持梁體內(nèi)外溫度基本一致。E、及時(shí)拆模、及時(shí)張拉，當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)拆模，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)張拉壓漿。（2）裂縫的處置措施：用環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、丙酮按1:0.5:0.25的配合比進(jìn)行修補(bǔ)。將裂縫周?chē)?厘米內(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(shù)脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)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。通過(guò)以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預(yù)制過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫，并通過(guò)對(duì)裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。結(jié)論：

預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見(jiàn)，但可避免或減少，關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)真驗(yàn)算，合理布置構(gòu)造鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制，盡可能地避免開(kāi)裂或減少裂縫的數(shù)量，減少裂縫的長(zhǎng)度和寬度，通過(guò)對(duì)裂縫的妥善處理，控制裂縫的發(fā)展，使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，保證結(jié)構(gòu)的正常使用。因此，對(duì)于裂縫的問(wèn)題，設(shè)計(jì)者和施工人員都應(yīng)予以重視。