预应力桥梁砼裂纹的成因及防治措施的探讨

李晶艳 / 江西景泰路桥工程有限公司

预应力桥梁砼裂纹的成因及防治措施的探讨

李晶艳 / 江西景泰路桥工程有限公司

预应力桥梁砼裂纹成因具有其普遍性和特殊性，而且混凝土裂缝势必会直接影响桥梁的整体质量和人们的出行安全。因此，施工企业必须加强预应力桥梁混凝土施工的全面重视。据此本文主要对预应力桥梁砼裂纹的成因进行了详细分析，并提出了一些有效的防治措施。

预应力桥梁；砼裂纹；成因；防治措施

一、预应力桥梁砼裂纹的成因

（一）收缩裂纹

砼组成材料主要包括水泥、骨料、外加剂与掺合料，在对砼材料进行配比时一旦配比不准确就极易造成砼裂纹，在对砼的骨料进行添加时，如果骨料的质量不合格就会造成砼的强度降低，荷载力下降，进而导致裂纹问题。在对砼搅拌时如果水泥与水的配合比不准确，无论是水过多或过少都会造成砼收缩性的破坏，进而引发塑性式裂纹。在对砼添加外加剂时，如果外加剂或掺合料的类别质量出现问题就极易造成水、骨料与外加剂之间产生化学反应，进而引发砼裂纹问题。

（二）荷载裂纹

1.直接应力裂纹。直接应力裂纹是指在荷载作用下产生的直接应力而造成的裂纹。直接应力裂纹主要是由于没有对施工设计进行合理的预算或是结构设计的刚性不够，没有对模型进行准确的计算，在工程施工过程中忽视了凿槽、开动等，这些就会造成荷载发生变化，进而引起砼裂纹。

2.次应力裂纹。次应力裂纹是指在荷载作用下产生的次应力而造成的裂纹。次应力主要是因在预应力桥梁工程设计阶段荷载预算出现了遗漏的现象，进而导致荷载预算不足，这时所产生的次应力砼根据就无法承受，这样就极易产生砼裂纹，除此之外，当砼结构中出现开洞、设置牛腿或凿槽，在使用常规计算法时就很难用准确图式进行模拟计算，因此就会根据以往的经验进行受力钢筋的设置。对受力构件进行挖孔，力流会产生绕射现象，并集中在孔洞附近，进而产生很大的集中应力，在受力构件变形或砼结构转角处就会产生砼裂纹。

（三）温度裂纹

在对预应力桥梁进行施工中，外界的温度变化也会影响到砼的裂纹。其中浇筑温度、水泥水化热的绝热温度与结构的散热温度都会影响到砼内部的温度变化，外界气温越高，浇筑温度也会越高，这样就会加速砼内部水分的蒸发，从而导致砼出现裂纹，而外界气温如果出现昼夜温差过大现象就会导致气温迅速上升或下降，就会出现温度应力现象，这就极易容易引起砼的开裂。除此之外，外界的湿度也会引发砼的裂纹，当外界的湿度相对较低时就会引起砼的干缩，进而导致砼产生裂纹。

（四）沉降裂纹

在对预应力桥梁进行施工中经常会出现地基沉降的现象，一旦地基发生沉降就会产生砼裂纹，一方面，在塑性状态下，砼基础及支架会发生不均匀沉降，在砼结构局部变形或受到约束的情况下就会产生砼裂纹。另一方面，当出现大体积的砼时砼在重力作用下就会出现不同程度的下沉，这时水泥浆就会呈现出上浮趋势，当砼下沉至一定的程度就会在钢筋与模板的共同作用下而产生裂纹。

（五）预应力裂纹

没有严格根据设计要求进行施工，砼强度尚未符合设计要求时张拉其预应力筋，在锚中局部根据泊松效应可知将产生横向环状拉应力而导致开裂，或底板中部纵向预应力的泊松效应及施工中预应力管道周围砼不均匀收缩而导致底板横桥向产生过大的拉应力而引发底板裂纹。焊接的预应力筋不合格，在张拉预应力筋过程中产生断裂或预应力筋、锚具等设备质量不佳，张拉时突然破坏、断裂，以及因过多油污导致预应力筋滑丝或预应力构件没有进行脱模或预应力构件顶面没有设置长纵向钢筋，将其放张后使构件产生起拱及收缩，进而引发不同程度的裂纹。

二、预应力桥梁砼裂纹的防治措施

（一）混凝土材料选择

在确保能够满足工程强度要求的基础上，选择使用较低CA/ SO、较低NaO和KO、较高CAF含量的水泥，以此有效减少收缩裂缝的发生。在选择骨料时，应该选择使用性质良好的颗粒级配、表面干净、杂质含量较少的砂石，从而尽量减小孔隙率，促使其能够和水泥浆相结合，并大大降低混凝土水化热的作用，全面确保混凝土的耐久性和使用性能，尽量避免产生裂缝。在箱梁钢筋密集的位置，适当添加减水剂，改善混凝土的和易性，并适当减慢初期水化热的产生，以减少温度裂缝发生，另外，还要适当添加密实剂，促使各层混凝土之间的连接完整，避免发生施工裂缝。配置混凝土应该以满足混凝土的和易性、强度、耐久性、经济性等要求为基础，合理确定水泥、水、沙子、石子的用量比例关系，再加上外加剂的比例。在保证砼浇筑均匀和振捣密实的前提下，采用少许拌合水量、水灰比，较好的骨料级配，较小的坍落度，以及低拌合温度，以此促进砼的干缩性的下降。

（二）混凝土浇筑

在浇筑连续箱梁时，采用从顶板下料，先浇筑底板，再浇筑腹板，最后浇筑顶板的顺序进行浇筑，并采用不同坍落度加以控制。底板和顶板最好控制在14~16cm之间，腹板在需要控制在16~18cm之间。同时，还要注意两边对称振动，严格控制振动时间。底板和顶板采用插入式振捣棒进行振捣加固，布点必须均匀，并进行逐步振捣，特备是锚头的位置以及新旧混凝土接缝处的振捣，不能过振，也不能漏振，必须保证砼的质量，全面遏制裂缝发生。梁体顶板在浇筑后，需要进行二次收浆，并做抹面拉毛处理，避免发生沉陷裂缝。

（三）预应力施工

在预应力施工时，应该采取标定千斤顶油表、检查锚具和钢绞线的质量、控制张拉时混凝土的强度和弹性模量、使工作锚与锚垫板贴近、注意加载卸载手段、按照张拉顺序施工等措施，严格控制预应力施工精度，避免受锚头混凝土质量、锚下钢筋及弹簧筋的布置等因素影响，以此减少预应力裂缝的发生几率。

（四）后期养护处理

在混凝土浇筑结束后，需要采取混凝土表面浇水或覆盖的方法，保障混凝土表面足够湿润，从而避免混凝土表面发生开裂。在施工过程中，严格按照设计图纸施工，不能随意进行设计变更。对于预应力桥梁的使用情况，也需要进行实时检测，一旦发生问题，必须及时采取措施加以补救。在预应力桥梁发生裂缝后，需要及时采取应对措施进行弥补，以此避免造成不必要的人力、物力、财力损失。如果裂缝对预应力桥梁的承载能力没有产生影响，那么在清洁裂缝表面之后，可以适当采取表面抹水泥砂浆、表面涂环氧胶泥或者聚乙烯泥、表面槽嵌补法等加以处理。如果裂缝对预应力桥梁的承载能力产生影响，可以采用内部修补法和结构加同法，处理裂缝。

三、结语

总而言之，预应力砼的抗裂性能良好，因此得以在各行业广泛应用。在实际施工过程中，预应力砼将会产生许多类型的裂纹，以此对预应力桥梁的质量和使用寿命造成直接性的影响。预应力桥梁砼裂纹的问题十分复杂，和混凝土材料、预应力、浇筑施工等因素息息相关，这就需要施工企业必须加强对影响因素的重视，根据实际情况对造成砼裂纹的主要成因进行详细分析，并及时制定有效的、完善的防治措施，从而严格控制预应力桥梁砼裂纹的发生，为人们的出行提供安全保障。

[1]孙作家.预应力桥梁砼裂纹的成因及防治措施的探讨[J].科技与企业,2015(4):152-152.

[2]王建军.预应力桥梁砼裂纹产生原因及防治措施研究[J].城市建设理论研究:电子版,2013(16).

[3]张志国.预应力桥梁砼裂纹的成因及防治措施的探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(12).