桥梁T梁预制生产过程砼裂纹的防治研究

王彦洪

【摘要】本文分析了桥梁T梁预制生产过程中砼裂纹的产生，并对施工工艺进行探讨，希望能够对施工实践提供一些借鉴和参考。

【关键词】桥梁；T梁预制；砼裂纹；产生；施工

一、前言

当前，我国公路桥梁事业快速发展，极大方便了人们的出行。但是桥梁T梁预制生产过程过程中，砼裂纹成为最为主要的病害，需要引起足够的重视。

二、桥梁T梁预制生产过程裂纹的产生分析

1、砼收缩产生的裂纹

（1）在砼生产过程中，由于砂石料多为露天堆放，砂石料堆表面和下面的含水量不一致，加上机械操作不当，都会造成砼水比的波动，坍落度产生变化，当坍落度变化值超过一定值时，会造成砼强度不均匀，砼收缩不一致，产生裂纹。

（2）塑性收缩：在施工过程中，砼浇筑4～5小时左右，水泥水化反应强烈，分子链逐渐形成，砼出现泌水，水分急剧蒸发，砼失水收缩，同时砼骨料因自重下沉，骨料在下沉中受钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂纹。

（3）缩水收缩：砼结硬后，随着砼表层水分的蒸发，内部温度逐步降低，砼体积缩小，因砼表面失水较快，因此表面与内部收缩不一致，当砼表面承受的拉力超过其当时的抗拉强度时，便产生收缩裂纹。在构件的配筋较大的区域因钢筋对砼收缩的约束，砼表面也容易产生龟裂裂纹。

2、温度产生的裂纹

温度产生裂纹有两个方面：

（1）砼水化

热产生的裂纹。因为T梁均为高标号砼，为C55砼，常用42.5水泥拌制。水泥用量偏大，大多为480～500kg/m3左右，接近规范水泥用量极限。砼水化热较大，而T梁为薄壁结构，在腹板与肋板、腹板与翼板结合处，由于水化热过于集中，温度较其它地方高出2～3℃，造成砼收缩不一致产生裂纹。

（2）外界环境温差产生的裂纹。环境温度过高或过低都会使砼表面与砼内部温差过大，造成砼表面与砼内部收缩不一致产生裂纹。

3、施工荷载引起的裂纹

在T梁预制生产过程中，在T梁顶面不加限制地堆放施工机具、材料，擅自改变施工顺序，改变结构受力模式，从而导致T梁翼板与腹板结合处产生裂纹。

4、施工工艺质量引起的裂纹

在T梁浇筑、拆模等过程中，如果处理工艺不合理，容易产生纵向、竖向、斜向、水平向等裂纹。裂纹出现的部位、走向、宽度及深度因产生的原因而异，比较常见的有：砼浇筑过快，砼在硬化前砼沉实不足，硬化后沉实过大，易产生塑性收缩裂纹；砼搅拌、运输时间过长，砼拌合料水分蒸发过多，引起坍落度减小，砼表面易产生不规则的裂纹；采用泵送砼施工时，为保证砼的流动性，增加水和水泥用量，或采用其它方法加大水灰比，导致砼收缩比增加，使砼表面产生不规则裂纹；T梁砼分段（层）浇筑时，接头部位处理不当，易在新旧砼和施工缝之间出现裂纹；T梁模板刚度不足，加上施工荷载，在浇筑时易产生翼板部位的模板变形，在翼板和腹板交接处产生水平裂纹；施工时拆模过早，砼强度不足，使翼板和横隔板在自重或施工荷载的作用下产生裂纹；T梁拆模方法不当，强撬硬顶，T梁翼板或肋板挠度超过其极限，造成翼板与腹板、肋板与翼板、肋板与腹板接合处产生水平向或竖向裂纹。

三、桥梁T梁预制生产工艺操作

1、严格控制预制T梁钢筋下料尺寸

预制T梁截面要求以及外观质量要求严格，截面尺寸是否能够满足设计要求，钢筋骨架尺寸的精确度至关重要。一般的钢筋弯曲机加工钢筋时，人为因素影响较大，因此在钢筋加工机械选择方面应该引起重视。高速公路钢筋加工机械目前很多单位均选择数控弯曲机，只要能够输入相关参数，加工出来的钢筋骨架尺寸均能符合设计要求。在加工钢筋前，应由技术人员认真计算钢筋加工时的各种参数，保证输入的参数正确，同时应结合试验梁中相关数据进行调整，以避免由于设计问题导致钢筋之间或钢筋与其他管道发生冲突等质量问题。

2、加强钢筋绑扎质量要点控制

钢筋绑扎采用的绑丝一般为直径0.7-2.0mm的铁丝，部分位置如绑扎难以保证其牢固性，可采用电焊焊牢。预制T梁竖向钢筋骨架绑扎时，钢筋闭口处一定要绑扎牢固，避免钢筋绑扎不牢导致钢筋骨架上下尺寸不一致，钢筋骨架上口内收，会导致混凝土保护层变大，反之混凝土保护层则变小。另外，马蹄处箍筋与主筋绑扎平齐，紧密，防止马蹄部位箍筋将梁体水平腹筋外撑而改变主筋截面尺寸。为了保证水平筋与竖向骨架钢筋绑扎牢固，骨架成型后不变形，结构边缘应全部绑扎，中间部分可采用交叉绑扎，采用逐点改变绕丝方向的8字形方式交叉进行绑扎，且绑丝丝头应向梁体内侧弯曲，避免丝头进入保护层内或露出混凝土结构。

3、混凝土浇筑

混凝土浇筑过程检查混凝土的坍落度、和易性，注意拌和速度与混凝土振捣速度要相配合，混凝土进入料斗后，由龙门吊卸模板内，料斗下口距梁顶面不大于20cm，保证T梁混凝土在浇筑过程中不发生离析现象。混凝土浇筑时分4层浇筑：首层为马蹄部分，二层为梁腹中部，三层为梁腹上部，第四层为面板部，混凝土连续浇筑。为了保证混凝土的密实度，提高混凝土强度，在施工中采用附着式振捣器和插入式振捣棒联合完成，其中附着式振捣器振捣梁的马蹄部和腹部，插入式振捣棒振捣腹部和面板，在振捣过程中不能碰触模板，钢筋及波纹管，插点为行列式均匀进行，两点间距为50cm以内，锚区和波纹管曲线变化部钢筋及波纹管较密集处，采用30棒和50棒作业，插点间距控制在30cm，另外，振捣上层混凝土时，棒要插入下层混凝土5～10cm以消除接触面，当混凝土不再下沉，气泡不再发生，水泥浆开始上浮，表面较为平整时可停止振捣，所需时间控制在15～30s，平板式振捣器控制在25～40s，同时不可过振，否则易发生石子下沉，灰浆上升。振捣过程随机检查预埋钢板、预埋钢筋的位置，以及孔道是否进浆，模板的紧固程度，随时发现问题，随时解决。当梁顶部混凝土终凝后即开始覆盖洒水养护。如遇到温度较高时，待混凝土浇筑及抹面完毕后，便可使用干湿的土工布进行覆盖，防止混凝土表面龟裂，出现表面收缩裂纹时，要马上进行压实抹面，及时处理收缩裂纹；混凝土浇筑完毕后，覆盖土工布及洒水养护7d以上，在此过程中，要保持梁体湿润。

4、混凝土垫块绑设质量控制

垫块的材质以及尺寸直接影响着钢筋保护层的质量。根据材质和形状不同，工程中最常见垫块是塑料垫块和水泥砂浆垫块，其形状有圓形、方形，多边形等。垫块选择应根据工程特点、设计以及业主方要求确定，由于塑料垫块强度相对较低，在T梁施工时一般选用与梁体混凝土强度等级相同、密实的水泥砂浆垫块。水泥砂浆垫块尺寸应满足设计要求，其制作厚度严禁出现负误差，且正误差应小于1mm。垫块在梁体两侧和底部布设数量不应少于3个/m2，且应左右两侧对称布置，梁体侧面一般绑扎按竖向25cm，水平方向45cm间距呈梅花状。绑扎垫块的绑丝扣留在垫块后面或者上面，以防止绑丝外漏。垫块绑扎要求紧密、牢固，防止因为安装模板时的摩擦碰撞，而使垫块旋转或者脱落。马蹄变截面部位水平方向加密垫块，间距30cm。以加强变截面处混凝土保护层厚度控制。

四、结束语

总之，只有严格按照施工工艺进行施工操作，才能有效降低裂缝的形成，保证桥梁的质量，促进桥梁运输行业的深入发展。

参考文献

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