预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施

程庆

摘 要：预应力箱梁是当前公路桥梁设计施工中非常常用的一种结构形式，可以有效提升桥梁荷载，缩短施工周期。但是，由于预应力箱梁自身的特性，在对其进行受力分析时非常复杂，施工质量的控制比较困难，很容易出现裂缝问题，影响箱梁的耐久性和承载能力。因此，在进行预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施研究的过程之中，要充分的结合实际的桥梁的施工情况，并总结出要改进的区域，有效的找寻出了影响桥梁使用质量的具体因素。笔者根据多年的工作经验，主要针对预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施进行分析和讨论。

关键词：预应力箱梁；梁体裂缝；成因及预防

在经济发展的带动下，我国的交通运输行业得到了飞速进步，各种公路桥梁工程不断涌现，也使得人们对于桥梁的质量提出了更高的要求。预应力箱梁是当前桥梁设计施工中一种常用的结构形式，可以提升桥梁结构工程的整体水平，具有受力合理、养护简单、抗震性能强等优点。但是，在使用过程中，由于各方面的原因，其梁体时常会出现裂缝，影响桥梁整体的使用寿命和使用安全，因此，做好裂缝成因的分析和防护，是桥梁建设部门需要重点研究的问题。

1 预应力箱粱粱体裂缝具体成因

随着预应力混凝土连续箱梁在我国桥梁事业的大发展，此种桥型也渐渐暴露出特的缺点，下文将详细论述预应力箱粱粱体裂缝的具体成因。

1.1 结构本身原因产生的裂缝

对目前我国桥梁设计经常采用的预应力混凝土箱梁来说，形成裂缝的原因有多种，其中主要有以下几个观点：第一，预应力的钢束布置和张拉未达到原设计的标准。第二，原材料自身的质量没有达到要求，而且相互之间结合度不高。第三，施工工艺精细度不高，未能把误差控制在合理范围之内。第四，在施工前的设计中，未能确定梁体的高度、腹板、底板及顶板的厚度等。第五，预测超静定预应力混凝土连续梁桥设计中的次内力的负面影响不到位或者说不够准确。

1.2 施工方法和工艺不正确

在具体的施工过程中，例如在钢筋触动箱梁模板的施工中，芯模的拆除一般都是采取开天窗法来进行。由于在拆卸芯模时，施工方法不适合，使得芯模与周围的钢筋棍相碰撞，又因为此刻混泥土未完全凝结，甚至还有些湿润，以至于它的凝结度降低，从而两者的结合程度。这种施工不当，不仅减弱了钢筋棍和混泥土的结合程度是两者一定程度上脱离，而且还因为在施工过程中，芯模和钢筋棍多次碰撞，严重影响到混泥土的紧实度。其次，模板拆除的方法也不适合。在具体施工过程中需要用吊装的大型机械来完成拆除工作。然而在拆除过程中，经常因为操作不规范，使内置的钢筋受到向外的牵引力，这就容易在其最根部形成原始的裂缝。再次，安置抗裂材料的位置不适合。在施工后期的混凝土灌注时，或者其他原因，使得抗裂材料的位置有了松动，减弱了其抗裂作用。最后，混凝土的振捣幅度不适合。振捣的工作人员往往仅仅重视底腹板的振捣，忽视顶板，而且具体的振捣要求没有把握好，导致箱梁顶板解释效果较差。

1.3 其他具体原因

首先，在混凝土骨料沉落和混凝土水分蒸发的过程中，地面洒水以及遮盖的不及时，容易产生干缩裂缝。然后，还容易产生温度裂缝，这是因为混凝土也有着热胀冷缩的特点，如果温度产生的应力大于混凝土的抗裂能力时，就容易形成温度裂缝。再次，原材料的配合比不科学。施工队员没能够严格控制多种原材料的配合比，例如：沙子与水的配合比，石灰和水分的配合比等等。而且，对加入混凝土中的制剂的配合比以及搅拌程度都不够重视，这就容易形成裂缝。

2 预应力箱梁梁体裂缝防护措施

针对箱体中存在的裂缝问题，相关管理人员应该充分重视起来，采取合理有效的措施，对裂缝进行有效防护，延缓或者避免裂缝的产生，提高桥梁工程的使用寿命，保障桥梁工程的使用安全。

2.1 严把材料质量

首先，要结合建筑工程的设计要求，选择质量合格的混凝土材料，确保水泥和骨料的质量，避免使用“三无”产品。其次，在对材料进行存放时，要选择阴凉、干燥、通风良好的位置，避免水泥受潮变质。同时，要将水泥、砂石等进行分别堆放，避免相互之间的影响。然后，在对混凝土进行配置时，要通过现场试验的方式，确定最为合理的配置比，对混凝土的强度和初凝、终凝时间进行严格控制，保证混凝土施工的质量。

2.2 规范施工工艺

对于施工工艺的规范主要是针对混凝土工程而言，首先是混凝土的拌和，必须结合实际情况，做好混凝土集料的配比，对水灰比进行控制，同时合理掺加相应的减水剂和塑化剂等，确保混凝土的拌和时间在两分钟左右，不能过长，也不能过短，以保证混凝土拌和的均匀性。其次是混凝土的浇筑，在对混凝土进行澆筑时，应该选择气温较低的时段，如早上或者下午，而如果选择插入式振动器，则应该对其移动间距进行控制，确保其处于振动器作用半径的1.5倍以内，振捣时间以混凝土停止下沉，表面平坦泛浆为准，避免出现过振的情况。然后是混凝土的养护，应该在浇筑收浆完成后立即进行，通过覆盖草帘、洒水养护的形式，使得混凝土表面始终保持细润状态。

2.3 强化施工管理

在工程设计和施工中，应该切实做好管理工作，确保管理的全面性和全过程性，针对可能引发梁体裂缝的因素，应该采取针对性的防护措施，提高梁底的平整度，保证梁底滑道部位的光滑、平整；混凝土浇注时，注意混凝土的振捣密实，保证混凝土的浇注质量，避免在该部位出现坑槽、蜂窝和麻面等缺陷；顶推施工过程中加强箱梁偏位、变形和预应力的监测监控，对施工中出现的误差及时进行纠正和调整，防止由于施工误差造成梁体开裂。

2.4 强化养护

在养护阶段，可用双层白色土工布覆盖混凝土表面，定时洒水确保混凝土表面湿润，内模顶板及肋极采用喷雾机喷雾养生，适当延长外模、底模的拆模时间。可减少混凝土表面的热扩散，避免表层产生过高的温差，从而阻止表面裂缝的产生。因为散热时间较长，能充分发挥混凝土强度及其松弛作用，使混凝土总温差产生的拉力小于混凝土的抗拉强度。适当的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时可使水泥水化充分，提高混凝土的抗拉强度。

结束语

对于混凝土施工而言，裂缝病害一般都不可避免，箱梁混凝土施工同样如此。裂缝一旦产生，箱梁的抗渗能力和材料的耐久性会受到影响，也将导致钢筋的锈蚀，同时使混凝土碳化，最终会缩短箱梁的使用寿命。所以，建设单位在进行混凝土施工时，首先要掌握混凝土裂缝的成因及其造成的危害，针对其特点采取相应的科学的防治措施来防止裂缝危害进一步蔓延，确保混凝土浇筑质量，使工程建设达到稳定、安全、耐久的设计要求。

参考文献

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