橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工階段裂縫原因及防治措施

潘軍燦

【摘 要】現(xiàn)代化城市建設(shè)的進(jìn)程在不斷加快，這使得橋梁工程的數(shù)量越來越多，當(dāng)前社會(huì)對(duì)橋梁等建筑的施工質(zhì)量要求比較高，施工單位必須改進(jìn)施工技術(shù)，降低裂縫等質(zhì)量問題出現(xiàn)的概率。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂紋一般是施工階段由于外界或者自身原因引起的常見問題。施工人員如果技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足，出現(xiàn)操作失誤等問題，則會(huì)影響施工的質(zhì)量。在橋梁工程中，如果出現(xiàn)正截面裂縫，一般是由于鋼筋數(shù)量過少或者模板選擇不當(dāng)引起的，施工單位一定要采取有效的措施提高預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載的能力，提高橋梁抗裂能力，這樣才能延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

【關(guān)鍵字】橋梁 預(yù)應(yīng)力 施工階段 裂縫 防治措施

橋梁預(yù)應(yīng)力混凝結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象，一般是施工人員操作不當(dāng)引起的，在施工階段由于施工環(huán)境或者操作技術(shù)問題容易引起橋梁質(zhì)量問題，這種裂紋現(xiàn)象比較普遍，不但影響了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還影響了橋梁的額美觀性。為了提高橋梁施工的質(zhì)量，必須橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工階段裂縫原因進(jìn)行分析，還要結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)，提出有效的防治措施。橋梁施工是一項(xiàng)工期長(zhǎng)、操作復(fù)雜的工作，為了提高橋梁抗裂縫能力，施工單位一般會(huì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，由于鋼材與混凝土的強(qiáng)度比較大，所以，在提高橋梁抗裂能力的同時(shí)，還可以節(jié)省鋼材，在施工的過程中，施工人員要規(guī)范操作，避免出現(xiàn)裂縫。

一、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在施工階段出現(xiàn)裂縫的原因

1、混凝土材料的問題

在橋梁工程中，會(huì)應(yīng)用大量的混凝土材料，如果混凝土的性能或者質(zhì)量不佳，則會(huì)降低施工的質(zhì)量。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，這與施工單位采用的混凝土材料有著較大的關(guān)系，有的施工單位為了節(jié)約成本，采用了劣質(zhì)的混凝土材料，由于收縮性比較強(qiáng)，所以，在施工的過程中，比較容易受到外界因素的影響，很容易產(chǎn)生收縮裂縫。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)比較特殊，在施工前施工人員需要對(duì)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，所以，如果混凝土材料存在較大的收縮性，則會(huì)產(chǎn)生較多的裂縫，這類問題很難得到有效的解決，裂縫不易維護(hù)。

在橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)工程中，對(duì)混凝土等材料的質(zhì)量要求比較高，所以，施工單位需要結(jié)合設(shè)計(jì)選擇適合的混凝土，在選擇的過程中一定要混凝土的性能進(jìn)行測(cè)試，要注意混凝土的配合比，其中水泥的含量不宜過高，這樣才能降低收縮裂縫出現(xiàn)的概率。在混凝土施工時(shí)，對(duì)周圍環(huán)境也有一定要求，要保證混凝土的濕度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如果在施工階段，發(fā)現(xiàn)混凝版比較干，則增加了裂縫概率。另外，施工單位還要控制好混凝土的強(qiáng)度，如果混凝土的強(qiáng)度出現(xiàn)變化，也容易引起裂紋，而且裂縫產(chǎn)生具有規(guī)律性，在模板的邊緣容易出現(xiàn)橫紋，在澆筑梁柱時(shí)，在節(jié)點(diǎn)位置也容易出現(xiàn)裂縫。橋梁在投入使用后，有時(shí)也會(huì)因?yàn)槿藶槠茐囊蛩貙?dǎo)致水平裂縫的出現(xiàn)。

2、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件截面尺寸過大

如果預(yù)應(yīng)力構(gòu)件截面尺寸過大，也容易造成裂縫的出現(xiàn)，在對(duì)裂縫特征進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件幾何尺寸過大，會(huì)使構(gòu)件出現(xiàn)收縮裂縫。在某橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力大梁截面寬度為500mm左右，梁高則超過了1000mm，采用這種構(gòu)件，在施工的過程中，構(gòu)件出現(xiàn)了較多的收縮裂縫，在對(duì)預(yù)應(yīng)力梁收縮縫特征進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在梁高中間位置，裂縫多為狹長(zhǎng)形狀，有的裂縫甚至貫穿了整個(gè)梁高。在梁側(cè)模板拆除的第3天左右，梁側(cè)裂縫會(huì)出現(xiàn)增多的趨勢(shì)，3d后裂縫擴(kuò)展趨勢(shì)會(huì)逐漸減弱。

3、模板支撐體系施工質(zhì)量不高

在橋梁工程中，模板施工是一項(xiàng)重要的施工項(xiàng)目，其對(duì)橋梁支撐體系有著較大的影響，尤其是在拆卸模板的過程中，施工人員經(jīng)驗(yàn)不足或者操作不當(dāng)，則會(huì)造成混凝土裂縫。在我國(guó)很多建筑施工的單位中，管理的水平比較低，使得施工人員操作并不規(guī)范，而且缺乏安全意識(shí)，在拆除模板的過程中，缺乏質(zhì)量意識(shí)。由于橋梁承重問題，使得模板正面以及斜面出現(xiàn)了較多的裂縫，這些裂縫一般都在底部，在延展時(shí)具有從下至上的趨勢(shì)，這些裂縫影響了橋梁的美觀性，也增加了橋梁使用的安全隱患。

二、裂縫防控的具體措施

1、防控混凝土問題的措施

施工單位要控制混凝土組成級(jí)配、水灰比和坍落度，在滿足澆筑要求的前提下，坍落度應(yīng)盡量小。柱梁或梁板同時(shí)澆筑時(shí)，應(yīng)先澆筑柱、梁，盡量給出混凝土的沉實(shí)時(shí)間。對(duì)厚大構(gòu)件或坍落度較大的商品混凝土構(gòu)件，應(yīng)分層澆筑?；炷脸跄昂髴?yīng)進(jìn)行二次振搗，終凝前再對(duì)表面進(jìn)行二次抹壓。澆筑現(xiàn)澆板等裸露面積較大的混凝土構(gòu)件時(shí)，應(yīng)避免大風(fēng)或烈日直射的天氣。

2、防控預(yù)應(yīng)力構(gòu)件截面尺寸引起的裂縫的措施

厚大構(gòu)件的混凝土配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮減少混凝土體積收縮的措施。力求降低水泥用量，減小水灰比，有條件者可適當(dāng)摻入改性外加劑。為減小模板對(duì)梁的約束，防止預(yù)應(yīng)力損失，規(guī)范規(guī)定要在預(yù)應(yīng)力張拉前拆除其側(cè)面模板。大梁側(cè)模拆除應(yīng)依據(jù)執(zhí)行，并盡可能推遲。對(duì)較粗直徑的箍筋而言，應(yīng)保證箍筋外混凝土不少于15mm（最好為17mm）來確定主筋保護(hù)層，增加箍筋外混凝土抗裂能力。大梁腰筋設(shè)置相對(duì)宜粗宜密，規(guī)格不宜小于Ф18，間距不宜大于250mm，大梁腰間的S形拉筋宜改用拉撐結(jié)合的辦法，拉筋一端彎成90°，待拉緊就位后再?gòu)澲?35°，撐筋可結(jié)合小組紋管支架鋼筋同時(shí)布設(shè)。

3、模板支撐體系施工不當(dāng)控制措施

3.1 混凝土施工規(guī)范規(guī)定，側(cè)模宜在預(yù)應(yīng)力張拉前拆除，底模不應(yīng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件建立預(yù)應(yīng)力前拆除。預(yù)應(yīng)力建立前，即使構(gòu)件混凝土達(dá)到或超過設(shè)計(jì)值，仍不可拆除底模，這也是與普通混凝土結(jié)構(gòu)的一點(diǎn)區(qū)別，否則，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件即使有承載能力，也易因撓度過大而引起裂縫。在大跨度結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件的主要荷載是自重，其自重彎矩大，自重應(yīng)力高，提前拆模對(duì)結(jié)構(gòu)更不利，更易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。

3.2 對(duì)預(yù)應(yīng)力工程應(yīng)單獨(dú)編制施工方案，其模板和支撐系統(tǒng)必須進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。若支撐體系直接支撐在回填土上，還須對(duì)支撐面進(jìn)行特殊處理，回填土必須分層分批夯填密實(shí)，最好用壓路機(jī)碾壓數(shù)遍。在預(yù)應(yīng)力框架大梁寬1.8-2.0m的范圍內(nèi)，應(yīng)鋪設(shè)道渣，設(shè)置墊木。

三、結(jié)語

在現(xiàn)代橋梁建筑工程中，一般采用的是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的橋梁在施工時(shí)對(duì)施工技術(shù)、材料以及環(huán)境有著較高的要求，工程監(jiān)理人員一定要做好混凝土材料的質(zhì)檢工作，要保證混凝土的性能達(dá)到施工要求，這樣才能從根本上杜絕橋梁裂縫出現(xiàn)的概率。預(yù)應(yīng)力混凝土在施工前需要對(duì)混凝土施加一定應(yīng)力，如果混凝土收縮性比較高，則會(huì)增加裂縫出現(xiàn)的概率。造成預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因很多，施工單位需要綜合考慮影響施工質(zhì)量的因素，還要采取有效的措施進(jìn)行防治，這樣才能保證預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的質(zhì)量，才能延長(zhǎng)橋梁使用的年限，避免安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn) ：

[1] 趙啟林，周旺進(jìn)，江克斌.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋施工中的裂縫成因分析與修補(bǔ)[J].公路交通科技.2006（06）.

[2] 江克斌，周旺進(jìn)，趙啟林.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋腹板施工裂縫成因與對(duì)策[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2005（04）.

[3] 馮明亮，關(guān)慶偉.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因及防治措施[J].中國(guó)建設(shè)信息.2004（08）.