摘要:預(yù)應(yīng)力混凝土施加應(yīng)力前產(chǎn)生裂縫的原因分析與防治。
關(guān)鍵詞:混凝土；裂縫；原材料；質(zhì)量控制；施工工藝
一、前言
近幾年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通建設(shè)突飛猛進(jìn)，特別是高等級(jí)公路的建設(shè)，達(dá)到了前所未有的程度，各種公路、橋梁的數(shù)量和質(zhì)量隨之增加和提高。在橋梁建設(shè)中特別是預(yù)應(yīng)力T梁得到了廣泛的使用。本文作者依據(jù)自己在公路橋梁建設(shè)中施工及監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土施加應(yīng)力前產(chǎn)生裂縫的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。
二、施加應(yīng)力前裂縫產(chǎn)生的原因
（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素
設(shè)計(jì)圖T梁構(gòu)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(guò)程中水化熱熱量大，從而使混凝土的溫度收縮應(yīng)力增大；2、砂和碎石灰粉含量較大，灰粉在混凝土硬化凝結(jié)時(shí)吸收水分，引起混凝土凝縮。
（三）模板及制梁臺(tái)座
臺(tái)座混凝土強(qiáng)度等級(jí)低，使用幾次后局部表面不光滑，從而摩阻力增大當(dāng)摩阻力超過(guò)混凝土本身承受的拉力時(shí),這個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
（四）施工工藝
1、混凝土在拌和過(guò)程中有不均勻現(xiàn)象，存在水灰比過(guò)大的問(wèn)題，水灰比過(guò)大是混凝土干縮量增大，易產(chǎn)生干縮裂縫。2、砼澆注過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)振現(xiàn)象,致使混凝土表面粗細(xì)骨料離析,靠近模板表面的混凝土為細(xì)骨料。3、混凝土養(yǎng)生不到位，由于梁體側(cè)面不易吸附水分，氣溫過(guò)高加快了梁體水分的蒸發(fā)，致使表面產(chǎn)生干縮裂縫。
三、裂縫的處理
收縮裂縫一旦產(chǎn)生，就會(huì)增加混凝土的滲透性，并使混凝土暴露于容易損傷環(huán)境的表面增加，使混凝土早期老化，裂縫的產(chǎn)生使混凝土滲水性增大，嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度，從而影響其耐久性，縮短使用壽命，所以必須進(jìn)行處理。
（一）恒壓灌注法
采用多點(diǎn)同時(shí)低壓加壓灌注，加壓時(shí)間一般控制在10-20分鐘，由于采用了低壓多點(diǎn)的灌注方法，避免了膠液從v形裂縫表層串漿，加強(qiáng)了膠液向混凝土深層移動(dòng)，并能保證膠液有足夠的浸潤(rùn)時(shí)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(guó)外現(xiàn)行的最先進(jìn)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(jī)、鑿子、砂紙沿裂縫方向兩側(cè)各大于50cm范圍內(nèi)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(jié)果驗(yàn)證：處理結(jié)束后6～8天進(jìn)行張拉，在張拉過(guò)程中未出現(xiàn)異常現(xiàn)象。產(chǎn)生裂縫的T梁應(yīng)進(jìn)行做靜載試驗(yàn)，在整個(gè)靜荷載試驗(yàn)過(guò)程中，未發(fā)現(xiàn)受檢T梁出現(xiàn)新的受力裂縫，原有裂縫經(jīng)灌膠處理并粘貼了炭纖維后，試驗(yàn)過(guò)程中也未發(fā)現(xiàn)再開(kāi)裂現(xiàn)象，最后從試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果看出是否正常。
四、裂縫的預(yù)防
（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
必須滿(mǎn)足規(guī)范要求的最小配筋率，且構(gòu)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(yīng)力集中。 （二）原材料
在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和施工進(jìn)度的情況下盡量減少水泥用量、采用低水化熱水泥，對(duì)砂、碎石、施工用水的含泥量、碎石中的'灰粉量都應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)范要求以?xún)?nèi)。
（三）混凝土施工過(guò)程控制
1、每盤(pán)混凝土的拌和時(shí)間應(yīng)控制在2～3分鐘左右，攪拌時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)也不能過(guò)短，過(guò)短攪拌不均勻，過(guò)長(zhǎng)會(huì)破壞材料結(jié)構(gòu)；混凝土澆注過(guò)程中多做幾次坍落度實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)格控制施工水灰比。2、混凝土澆注：澆注過(guò)程中采用插入式振搗器為主，高頻附著式振動(dòng)器為輔，附著式振動(dòng)器應(yīng)采用間歇式振動(dòng)，每次開(kāi)啟的時(shí)間大約為20秒左右，以避免澆注過(guò)程出現(xiàn)過(guò)振現(xiàn)象，以使混凝土產(chǎn)生離析。插入式振搗器的振搗間距應(yīng)不大于插入式振搗器的振搗半徑1.5倍，以避免澆注過(guò)程出現(xiàn)漏振現(xiàn)象。3、混凝土養(yǎng)生：當(dāng)施工氣溫大超過(guò)30℃，梁體水分的蒸發(fā)非常快，且梁體側(cè)面不易吸附水分，如果梁體表面的水分被蒸發(fā)，梁體表面的混凝土要進(jìn)行水泥的水化和硬化反應(yīng)，就會(huì)吸取梁體內(nèi)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(jìn)行水泥的水化和硬化反應(yīng)，就必須即時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件進(jìn)行灑水養(yǎng)生。夏季施工時(shí)，若混凝土在澆注完畢，拆模以前氣溫超過(guò)30℃時(shí)，在澆注完畢12小時(shí)后可在模板外層進(jìn)行灑水降溫。以避免由于內(nèi)部溫度過(guò)高，體積膨脹過(guò)大，在冷卻后體積收縮過(guò)大而產(chǎn)生收縮裂縫。養(yǎng)生時(shí)間要保持到施加預(yù)應(yīng)力之后。
（四）模板設(shè)計(jì)及臺(tái)座制作
側(cè)模在滿(mǎn)足幾何尺寸的前提下，盡量減少直角連接，減少應(yīng)力集中點(diǎn)，模板表面打磨光滑，減小摩阻力。梁臺(tái)座表面盡量光滑，摩阻力小。制梁臺(tái)座表面可鋪設(shè)表面光滑的材料，如水磨石、鋼板、膠合板等。
五、結(jié)束語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力T梁由于混泥土標(biāo)號(hào)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(chǎn)生裂縫、麻面蜂窩、跑漿、爛邊等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響梁體外觀質(zhì)量，甚至影響梁體的使用壽命。然而，只要我們加強(qiáng)對(duì)原材料的質(zhì)量控制，并在施工過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)施工工藝進(jìn)行認(rèn)真監(jiān)控，仔細(xì)檢查。這些缺陷是可以減少甚至避免的。由于作者本人經(jīng)驗(yàn)水平有限，在此提出了一些膚淺的見(jiàn)解，還望各位同行多多指正。
參考文獻(xiàn)
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[2]交通部《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》JTGE42—2005，北京：人民交通出版社，2005.3
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