引桥工程预应力空心板裂缝成因及其防治措施

秦晓东

摘 要：引桥工程预应力空心板裂缝的产生原因很多，为了消除由于桥梁工程预应力产生的空心板裂缝，要结合裂缝产生的原因采用了针对性的控制措施，以保证桥梁工程使用的可靠性和安全性以及功能性和使用效果。本文综合分析了混凝土裂缝产生的原因，针对桥梁工程的施工分析了预应力空心板产生裂缝的条件，并提出了相应的改进措施。

关键词：预应力空心板；原因分析；裂缝；防治措施

中图分类号：U445 文献标识码：A

1 工程概况

安庆综合码头位于安徽省安庆市，长江下游安庆水道左岸，长江下游航道里程629km处。码头主要由码头平台和引桥组成。码头平台长80m，宽18m，设置一条引桥与后方陆域连接，引桥长124.5m，宽8.0m，桥面高程为16.75～19.18m，引桥与码头平台连接处设喇叭口。引桥的结构是高桩排架式，排架的间距为16米，每个榀排架设置两根桩，桩基处泥面在施工水位以下采用φ1000mm组合桩，在施工水位以上采用φ1000mm钻孔式的灌注桩。上部结构为现浇式横梁和预制式空心板以及现浇面层组成。钢筋砼构件严格按照《水运工程混凝土结构设计规范》（JTS151-2011）要求的不同构件砼强度等级、最小保护层厚度、最大裂缝宽度限值等要求进行设计。工程量表见下表。

2 成因分析

2.1 混凝土材料原因

理论研究表明，混凝土是一种非均质的材料，是由气体、水分、水泥石和骨料等物质组成混合体，混凝土材料的抗拉强度较低、弹性模量较高，如果环境条件发生变化后，混凝土由于外界条件的影响将逐渐发生硬化，并产生一定的变形，变形的产生通常是不均匀性造成的。由于骨料具有的膨胀系数和水泥石的膨胀系数存在差异，水泥石发生收缩变形后比骨料的变形明显，由于两种材料变形的不均匀形，所以有约束应力产生，因为约束应力发生的持续作用，细微的裂缝会持续产生，裂缝宽度开始比较小，但是如果外界条件有了改变，微裂缝会不断扩大，最后变成宏观裂缝。

2.2 预应力对空心板厚度产生的影响

在本次施工中，由于预应力空心板的结构比较特殊，截面的形状为宽幅样，这类截面可以有效减少预制梁的数量，因此可以降低工程造价，施工周期会缩短。由于增加了预应力空心板的宽度，还可以保证结构的轻型化，所以要保证截面的挖空率。所以在桥梁的结构设计过程中，顶板和腹板以及底板的设计会发生变化，厚度会减少，由于这类结构具有一定的特殊性，施工中要确保位置的精度，施工中如果发生了位置偏差，保护层和设计要求产生差异，预应力空心板会加速发生碳化，同时钢筋的锈蚀速度也会加快，桥梁工程的耐久性会受到影响。

2.3 预应力空心板存在的拉应力

纵向压力会产生影响，导致混凝土构件的纵向长度受到影响，由于发生泊松效应，混凝土构件原有的横向长度会受到影响，产生拉应作用。梁体发生变形后会 受到预应力筋产生的反向力，空心板梁会发生上拱式的变形，上于预应力筋受到张力影响，会持续保持在恒定的状态。所以由于预应力的影响，由于上拱变形发生后空心板梁会存在径向力的影响。预应力钢筋由于径向力的作用使得底板需要承受径向荷载，由于这类载荷的存在，预应力空心板底板会产生横向拉应力，预应力空心板底板会有裂缝出现。

3 裂缝的防治措施

水泥进场的温度要严格控制，进场水泥的温度要保持在合理的范围内，如果温度大于60℃的要严禁使用；入场水泥的使用要采用先进先用的方式，水泥罐存放的水泥要有一定的冷却过程；通过可以采取喷水的方式来实现冷却。要严格控制混凝土的搅拌时间，时间不能过短或过长，混凝土的搅拌要保持均匀性；严格控制用水量，对于混凝土的坍落度要关注，混凝土浇筑过程中，必須达到一定的浇筑标准。在浇筑前，施工人员需要对浇筑模板进行检查，确保其刚度、尺寸等都符合施工要求，并对模板和钢筋进行清理，清除杂质、油污等。在使用前，应先将模板湿润，但是避免其表面存在积水，一旦发现表面存在裂缝等问题，需及时堵严，以免正式施工中对混凝土浇筑造成影响。

4 结语

在桥梁工程、高桩码头引桥工程中，预应力空心板得到越来越广泛的应用，但在施工中，由于高强度空心板容易发生裂缝。主要的影响因素有温度产生的应力、原材料的质量和采取的施工工艺等。预应力空心板防治裂缝是控制预制质量的重要一环，应做好预应力空心板裂缝的防治措施。

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