第３２卷第１１期 Ｖ０１．３２ Ｎｏ．１１ 企业技术开发 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ０Ｆ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ ２０１３年４月 Ａｐｒ．２０１３ 桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制 马万林 （广东省高州市建筑工程总公司，广东广州５１０５００） 摘要：作为桥梁的主要承重构件，预应力混凝土空心板的质量直接决定着整个桥梁工程的质量，而混凝土表面出现裂缝 则是桥梁工程最常见和频繁出现的原因，因此做好桥梁工程预应力混凝土空心板的原因分析和控制就显得尤为重要。文 章在从混凝土材料本身的性质、设计方面的因素、施工方面的因素等多个方面论述桥梁工程预应力空心板裂缝成因的基 础上。提出了相应的预防措施。 关键词：预应力空心板；桥梁工程；裂缝 中图分类号：Ｕ４４５．５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８９３７（２０１３）１１—０１３８—０２ 桥梁主要承重构件就是预应力混凝土空心板，其质量 直接关乎整个桥梁工程的质量。然而，桥梁工程中最容易 直接影响混凝土的抗拉强度。温度应力在混凝土的抗体强 出现和最常见的问题就是预应力空心板的混凝土表面出 现裂缝。在实际的工程中可以发现裂缝主要有微观裂缝和 宏观裂缝，其中宏观裂缝是指宽度在０．０５ ｍ以上的裂缝， 度之内则是安全的，而一旦超过了混凝土抗拉强度则会出 现裂缝，这种裂缝就称之为温度裂缝。由此观之，温度裂缝 顾名思义就是由温度变化而引起的裂缝。 １．１３徐变作用 而微观裂缝则是混泥土本身所固有的、肉眼不可视的裂 所谓徐变则是物体在荷载作用下，其变形情况随着时 缝。虽然混凝土表面的裂缝并不足以影响预应力空心板的 间增长而增加，而荷载的大小则基本对其没有影响。混凝 正常使用，然而其由于会增加混凝土的渗透性，造成混凝 土在长期应力的作用下而导致徐变随着时间的增长而持 土表面大量暴露而导致混凝土的过早老化，从而致使混凝 续增长。据相关研究指出，混凝土的徐变一般是在１个月 土的强度降低而导致混凝土的使用寿命降低。本文分析了 之后完成一半作用的徐变，而在接下来的两年时问里则可 预应力混凝土空心板出现裂缝的原因，并提出了相应的对 以基本完成徐变。然而，较大的徐变会导致预应力空心板 策。 的构件出现弯矩而增加预应力空心板的剪应力，最后就会 １预应力空心板裂缝形成的原因 一出现裂缝。 １．２设计问题 般来说，预应力空心板裂缝形成的原因主要包括混 １．２．１设计计算阶段 在设计计算阶段的主要问题包括以下几个问题：结构 凝土材料问题、前期设计问题和后期施工的问题。 １．１混凝土材料 计算没有计算或者计算不完整；计算模型不合理；荷载出 现少算或者漏算，没有正确估量地震和台风等特殊载荷；次 结构物的沉降差异的计算错误；无法正确 毫无疑问的是，混凝土的干燥过程是从表面开始的，而 应力作用忽略；后从表面直达而逐步扩展内部的，由此这就使混凝土内部 的计算构建断面的尺寸，由此造成钢筋用量不足。上述设 １．１．１收缩裂缝 的含水量呈一个梯度分布，这造成的一个直接后果就是表 计计算阶段的错误都有可能造成预应力混凝土空心板出 面水分减少而收缩大且迅速，而在混凝土的内部则呈不均 现裂缝。匀的收缩分布，由此就导致混凝土的表面承受来自混凝土 收缩而产生的向内的拉力，而与之相反的则是其内部承受 压力。混凝土表面产生的拉力受到混凝土收缩的速度和其 个组成部分之间有着严格的比例，一旦配合比例出现 含水量的影响，随着速度的增加和含水量的减少，一旦达 问题则会造成裂缝的产生。如水泥过量则导致混凝土的凝 到一个程度的时候在，混凝土表面所产生的拉力导致混凝 结收缩量增加而易出现表面裂缝。水灰比例过大则造成粗 土本身的抗体强度无法承受而出现了收缩裂缝。在此，可 骨料沉降而致使水分上升的离析现象出现。 以发现收缩裂缝的出现主要是由于混凝土干燥过程的物 １＿３施工问题 理性质而导致的。 １．１．２温度裂缝 １．２．２混凝土的配合比例问题 混凝土的主要是由水泥、水、粗骨料等组合而成的，各 １．３．１混凝土拌和浇筑问题 主要就是在搅拌的时候搅拌不均匀或者搅拌时『日Ｊ过 长；搅拌之后没有及时浇筑，浇筑时间间隔过长；浇筑顺序 不严格按照标准；振捣不实，坍落度过大、骨料下沉、泌水 等问题的出现；在接缝的地方，没有采取合理丁序。 由于水泥的水化会导致放热，阳光照射则会产生温度 升高，夜间太阳辐射减少则会导致温度的减低，正是因为 上述原因所出现的温度变化导致混凝土发生改变。众所周 知的是热胀冷缩，对于混凝土而言，这一原理同样也适用。 因此，一旦温度升高的时候，混凝土的则会发生膨胀，一旦 温度降低则会发生收缩，这种热胀冷缩所产生的温度应力 作者简介：马万林，广东省高州市建筑工程总公司。 １．３．２内模胶囊问题 混凝土浇筑过程中所产生的浮力作用于胶囊之内，胶 囊没有可靠固定则会致使内膜胶囊上浮而造成裂缝的 现。 １．３－３抽拔胶囊问题 第３２卷第１ １期 马万林：桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制 １３９ 由于养护温度和混凝土的质量直接影响抽拔胶囊，所 施工要严格按照合理的设计配比进行施工配比，加强 以要根据实际情况做好测算。一旦抽拔过早则出现“粘皮” 对水灰比的控制，视情况使用塑化剂和减水剂。 现象，从而影响混凝浇筑的质量而出现裂缝。 ２．２－３混凝土的搅拌和浇筑 １．３．４混凝土养护问题 由于混凝土搅拌的时间长或者短都会影响材料的结 混凝土在进行拆模之后还要及时进行养护，养护不合 构，进而导致混凝土裂缝的出现。因此，在搅拌的时候要特 理则会造成干缩裂缝的形成。此外，外界温度过低的时候， 别注意搅拌的时间。一般来说，混凝土搅拌的最佳时间为 保温材料的覆盖也非常容易造成裂缝的出现。 ２ ｍｉｎ。混凝土的搅拌之时，要密切关注混凝土的坍落度， １．３．５预应力管道在施工放线过程中的问题 严格监控用水量。在搅拌完了之后，要及时对混凝土进行 在施工放线过程中，预应力管道放置不准确则很容易 浇筑。在浇筑时则选择温度较低的时刻一次性浇筑完为 造成管道局部粗糙甚至弯折现象，从而导致弯折处的径向 宜。一般而言，采取插入式振捣器施工则要特别注意振捣 力的突变。此外，定位钢筋间距增加也容易导致预应力管 器的移动间距，一般以作用半径的１．５倍为宜。 道出现弯沉和起伏。 ２．２．４混凝土养护 ２裂缝的控制 混凝土的养护对预防裂缝的作用是非常大的，因为前 文所言的收缩裂缝和温度裂缝其实在很大程度上就是由 ２．１裂缝的控制处理 于混凝土的养护不到味。因此，可以欢聚说说，混凝土养护 ２．１．１表面修补法 的好坏则在很大程度上决定着裂缝出现的次数。混凝土浇 表面修补法主要是在打毛和清洗的混凝土的表面上 筑收浆之后要立刻采取相关措施确保混凝士表面保持在 填人油灰状树脂之后再铺设薄膜。如果只是为了防水则可 湿润，主要以覆盖和洒水养护为主。对于水泥水化过程出 以在混凝土的表面涂刷沥青。表面修补发的效果和优点是 现的热量，可以在侧模外撒水以降低温度。 显著易见的，其可以有效的修补裂缝，从而保持构件表面 的美观和延长使用寿命，但是该法只适用于较窄的裂缝。 ３结语 ２．２．２充填法 综上可知，在分析桥梁工程预应力空心板裂缝成因的 充填法则比较适合于裂缝较大的修补，其操作流程主 基础上，积极采取相关补救措施，定能确保预应力空心板 要是将混凝土的表面给凿开之后，将槽内碎片、杂物清楚， 的质量，从而保证整个桥梁工程的质量。文章已经指出原 然后再填充人树脂砂浆材料、水泥砂浆或沥青等材料都可 材料的选择、设计和施工的问题而导致裂缝的出现，因此 以，在填充料硬化之后则使用相关工具将其磨光即可。 在预防预应力空心板出现裂缝的时候要对症下药，积极采 ２．２－３注入法 取有效的措施确保预应力空心板的质量。这不仅可以提高 注入法首先是在裂缝的地方先安置一注入用管，而在 产品的质量，也可以提高企业的声誉，进而促使企业获得 裂缝周围则采取表面处理法固定，之后使用电动泵或手动 良好的经济效益和社会效益。 泵将低粘度环氧树脂注入即可。注入比较适用于宽度小且 深的裂缝，据相关研究指出，在裂缝宽度大于０．２ ｍｍ的时 参考文献： 候，注入法能获得最大的效果。 ２．２裂缝的预防处理 ［１】吴振江，彭向荣，楼庄鸿．浅析钢筋混凝土桥梁裂缝成因与防 ２．２．１原材料的质量把关 治『Ｊ］．宁夏科技，２０１ １，（４）：１４２—１４３． 原材料的质量直接影响着裂缝的形成，因此要选择优 ［２］闻雷，谷殿福．预应力混凝土空心板裂缝分析与防治 ．黑龙江 质的原材料，相应的混凝土则要选用相应的水泥。一般来 交通科技，２００８，（８）：１５４—１５６． 说作为细集料的中砂，其Ｍｘ要大于２．６，含泥量则要低于 【３］颜日辉，田春鹏．预应力空心板梁裂缝成因分析及处理ＩＪ１．河北 ２％。在粗骨料的选择上，则以质地坚硬、级配良好的碎石 建筑工程学院学报，２０１０，（５）：１２１—１２３． 为宜。一般来说碎石的压碎值以低于１２％、针片状颗粒含 ［４］何传时胨广斌．现浇预应力连续空心板梁底横向裂缝原因分 量小于５％为宜。 析及预防ｌＪＪ．中国公路，２０１２，（８）：１８９—１９２． ２．２．２控制混凝土的混合比例 ［５］赵河，李海军，李军．高速公路桥梁中的空心板裂缝原因分析 实例ｌＪｌ河北建筑工程学院学报，２０１ １，（１）：１２３—１２６．
