1、试论预制箱梁混凝土裂缝产生的原因与对应措施摘要：裂缝在进行预应力混凝土箱梁施工中是比较常见的，对其进行防治对于桥梁施工质量的提高具有重要的意义，本文对预应力混凝土箱梁裂缝的类型进行简要介绍，对其产生原因进行分析，并提出了裂缝的控制方案和处治措施，以期对于施工质量的提高起到一定的理论指导意义。 关键词：桥梁施工；混凝土箱梁；裂缝；对应措施； Abstract: cracks in prestressed concrete box girder construction is more common, on the prevention and control has the vital sign
2、ificance to the improvement of bridge construction quality, this article briefly introduced the types of cracks in prestressed concrete box girder, analyzes its causes, and puts forward the control scheme and the treatment measures of cracks, in order to improve the quality of our construction of th
3、eoretical guiding significance. Key words: bridge construction; Concrete box girder; Fracture; Corresponding measures; 中图分类号：TQ178 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00 1、引言 基础建设的迅速发展，使得全国各地兴建混凝土桥梁，而在桥梁的施工过程中对于预应力混凝土箱梁裂缝的防治是非常有必要的。在桥梁的建造以及使用过程中，经常会出现由于预应力混凝土箱梁裂缝从而影响了桥梁施工质量，甚至直接导致桥梁坍塌的现象。预应力混凝土箱梁技术应
4、用到桥梁的施工工程中的时间不长，施工人员对此技术还不是很熟悉，混凝土开裂问题更是“常发病” ，一直困扰着桥梁施工技术人员。因此，为了加强对桥梁施工中预应力混凝土箱梁裂缝的认识，本文以工程实践中经常采取的设计和措施对桥梁预应力混凝土箱梁裂缝的种类、形成原因以及防治措施进行全面而又系统的分析，期望对于桥梁施工中预应力混凝土箱梁的设计方案的完善，对于桥梁施工中预应力混凝土箱梁裂缝的防治，能够起到一定的理论指导意义。 2、预制箱梁混凝土裂缝的类型及其产生原因 裂缝在桥梁进行预应力混凝土箱梁施工中是比较常见的，其形成原因主要有以下两种：第一种，由于外部荷载的变化而产生箱梁裂缝，我们称其为“结构性裂缝”或
5、者“受力裂缝” ，究其原因是由于桥梁施工中对于结构承载能力的设计不足或者设计方案本身存在比较严重的结构缺陷，对于这种裂缝的防治要在桥梁的设计方案中寻求解决方法，设计时要全面考虑桥梁在各种情况下的荷载；第二种，由于桥梁主体产生变形而产生箱梁裂缝，我们称之为“变形裂缝”或者“非结构性裂缝” ，其形成原因是由于桥梁的变形而得不到满足，构件内部产生自应力，如果自应力超过桥梁混凝土所能允许的最大应力时，导致混凝土形成裂缝，此类裂缝的典型是温度应力而产生的裂缝。以上两种裂缝经常出现在桥梁应用预应力混凝土箱梁的施工工程中，其中变形裂缝所占的比例比受力裂缝要多，大约 80%。引起变形裂缝产生的主要原因有以下几
6、个方面： （1）混凝土箱梁进行浇筑的环节中，混凝土处于塑性阶段，其骨料进行沉落会导致箱梁混凝土产生开裂的现象。 （2）混凝土的表面水分蒸发，从而产生裂缝。 （3）混凝土箱梁在混凝土的凝固过程中会发生收缩的现象，从而导致裂缝的产生。 （4）温度变化产生的裂缝。 往往是由于混凝土箱梁的结构会随着环境温度的变化而热胀冷缩产生变形，如果对温度变化进行约束，使其在混凝土箱梁内部产生温度应力，若是此应力超过混凝土抗裂强度，那么混凝土产生开裂现象，这种裂缝叫做温度裂缝。温度应力有两种类型，内约束应力和外约束应力，内约束应力指混凝土箱梁结构内部的某一构件在非线性温差的作用下由于温度不同所引起的应变不同；外约束
7、应力指结构内部各构件因为温度变形而受到约束或者结构外部受到超静定约束，从而导致其无法自由变化。 （5）混凝土箱梁施工不当产生的裂缝。 按照裂缝产生的不同情况，以及其分布部位、开裂方向及其产生的时间，从而寻找裂缝产生的一般规律：裂缝往往集中在跨中中横板处，腹板开裂，形成的两端对称，形成时间大约为拆模后三天。如果混凝土箱梁施工方案科学合理，施工工艺满足相关质量控制要求，混凝土配合比满足质量要求，坍落度符合相关设计标准，那么去掉温度应力这个变量，混凝土箱梁产生裂缝的原因可以进行简单归纳。 3、防止裂缝产生及处治措施 3.1 由于混凝土质量问题引起的裂缝 由于混凝土出现质量问题从而引起混凝土箱梁产生非
8、结构裂缝，我们可以采用以下措施防止裂缝产生：首先，要对混凝土水灰比进行控制，并对其进行改善，在减少砂率的同时增加骨料用量，对坍落度进行严格控制，混凝土的凝固时间也要进行控制,对混凝土要振捣密实；其次，对混凝土箱梁的施工工艺进行改善，认真对待混凝土箱梁施工中对于混凝土的施工防雨及养护和保温工作；最后，可以采取在混凝土箱梁的结构内部添加防裂钢筋，用以提高混凝土的抗裂能力。 由于混凝土出现质量问题从而引起混凝土箱梁产生非结构裂缝，我们可以采取以下措施进行处治：用环氧树脂配固化剂和丙酮以1:0.5:0.25 的比例进行配合，配合完毕之后进行裂缝的修补工作，用刚刷刷毛清理裂缝周围 5cm 内的混凝土，用
9、酒精进行清洗，用丙酮进行擦洗，涂上环氧树脂，贴上玻璃布，再涂上环氧树脂，其中对于玻璃布的要求是经过 5%浓度的纯碱水进行煮沸脱脂，并且用清水进行冲洗干净，烘干保证无水分。对于混凝土开裂进行封闭处理的好处是能够保证其在日后运营过程中降低大气对于桥梁主体钢筋和混凝土箱梁的腐蚀效果，从而提高了桥梁混凝土箱梁结构的使用寿命。 3.2 由于温度应力引起的裂缝 由于温度应力变化而混凝土箱梁产生的非结构裂缝，我们可以采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中对于此问题的解决方案：温度应力引起荷载变化，桥梁设计人员在对混凝土箱梁的温度荷载进行全面考虑时要对温度应力给予足够的重视。具体而言，可以采取对混凝土
10、箱梁配置温度应力钢筋或者提高混凝土箱梁的结构安全储备等措施来防止非结构裂缝的产生。除此之外，在进行混凝土箱梁的施工过程中对于施工时间的选择，尽量选取温度较低的时间进行混凝土的浇注，一般是选择早晨或者傍晚进行混凝土浇注。夏天较热的时候进行混凝土浇注，应该在施工现场配备凉水以便降低水温进行混凝土的拌制，或者选用水化热比较小以及收缩较小的水泥会比，减水剂的使用也尽量要科学合理，加强混凝土振捣以减少水化热，提高混凝土的抗拉强度及密实性，注意要经常对混凝土进行湿润，还可以在腹板处设置通气拆模，在混凝土能够达到设计规定的张拉强度时及时进行张拉压浆。 3.3 桥梁施工中 20 米预应力混凝土箱梁 在桥梁施工
11、中防止 20 米预应力混凝土箱梁出现裂缝的控制方案以及对于已经出现的非结构裂缝进行处治的具体方法： （1）腹板处两端添加应力钢筋，添加原设计根数。 （2）对混凝土的浇注时间和浇注温度进行严格控制，尽量安排在早晨、傍晚或者温度较低的时候进行。 （3）对于混凝土要及时养护，在混凝土表面用塑料布进行覆盖，使其表面保持湿润。 （4）腹板每 5 米处设置一个通气孔，用以确保在拆模之后混凝土箱梁良好的通风散热性能，使其尽量保持内外温度一致。 （5）拆模和张拉要及时进行。若混凝土达到设计要求的拆模强度，应当及时拆模，若混凝土达到设计要求的张拉强度，应当及时进行张拉压浆。 具体的处治措施：以 1:0.5:0.
12、25 的比例进行环氧树脂配固化剂、丙酮的配合，使之进行混凝土裂缝的修补，用钢刷清理裂缝周围 5cm 周围的混凝土，用酒精进行清洗，用丙酮进行擦洗，涂上环氧树脂，贴上玻璃布，再涂上环氧树脂，对于玻璃布的要求是必须经过 5%浓度的纯碱水进行煮沸脱脂，并且用清水进行冲洗，烘干保证无水分。 4、结语 预应力混凝土箱梁产生裂缝是很普遍的，但是裂缝的产生会对混凝土箱梁的施工质量产生较大的影响，因此对于有关桥梁施工中预应力混凝土箱梁裂缝成因分析及处治进行探讨是非常有必要的，本文对于混凝土箱梁裂缝的类型及其产生原因进行简要介绍，对于裂缝的处治措施进行分析，以期对于桥梁施工质量的提高起到一定的促进作用。 参考文献： 1 谢正辉. 混凝土房屋建筑结构裂缝控制研究J. 山西建筑. 2010(13) 2 李然. 建筑混凝土结构早期裂缝原因及控制研究J. 中国新技术新产品. 2010(12) 3 沈滨. 对房屋建筑中的混凝土结构裂缝控制进行探讨J. 科技信息. 2010(17)
