混凝土预制T梁裂缝成因分析及采取的预防措施

第３５卷第６期　２０　１　６年１　２月　四川Ｉ　水力发电　Ｖｏｌ＿３５．Ｎｏ．６　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｃ．，２　０　１　６　混凝土预制Ｔ梁裂缝成因分析及采取的预防措施　张立梅　（中国水利水电第七工程局有限公司，四川成都摘６１００８１）　要：结合工程实际，简述了国家某重点建设公路某合同段预制Ｔ梁产生裂缝的状况，认真分析了相关原因，提出了合理　的裂缝治理方案和预防预应力混凝土Ｔ梁裂缝的建议，从而减少了所存在的混凝土隐患。　关键词：预应力混凝土；Ｔ梁；裂缝；措施　中图分类号：Ｕ４４５；Ｕ４４４；ＴＶ３３１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１－２１８４（２０１６）０６－００６９－０２　Ｉ概述　对裂缝产生的原因进行调查分析：　现场的混凝土设计强度等级为Ｃ５０。　目前，我国高速公路建设在国民经济增长的　需求下得到了迅猛发展，行业标准越来越高，施工　件，由于其受过往车流量大、车辆超载等因素的影　响，为确保桥梁安全，延长结构使用寿命，桥梁上　部结构的设计常采用预制混凝土Ｔ梁。在既往　混凝土施工配合比为：水泥：砂子：石子：水：　施工中水泥的用量为４８０　ｋｇ／ｍ　。　砂子：岳阳中砂。　石子：采用当地的优质石子。　难度相继增大。桥梁作为公路工程的重要结构构　减水剂＝１：１．１５：２．３：０．３８：０．０２。　施工过程中发现，由于受气候环境、设计水平、施　工技术水平等影响，预应力混凝土难免会产生裂　缝，从而对桥梁的使用寿命构成了严重的危害。　水：山泉水。　减水剂：高效缓凝减水剂。　２．１　所使用的原材料原因　笔者通过工程实例，对混凝土Ｔ梁裂缝产生的原　因进行了分析和总结，以方便施工、找出控制裂缝　的可行办法。　２工程概况及裂缝分析　对施工中使用的水泥经过相关检验证明其符　合工程规范要求；工程中使用的水泥用量为４８０　ｋｇ／ｍ　，亦符合相关要求，施工中采用的碎石为当　地碎石，其颗粒级配符合相关规范要求，压碎值为　９％＜１３％，符合规范中的相关要求。其含泥量小　某高速公路是国家重点建设公路，某施工单　位承建了其中一个合同段，该合同中含大、中桥　梁８座，上部结构主要采用３０　ｍ预应力混凝土　于０．１％，也符合规范中的相关要求；施工采用的　砂子为中砂，颗粒级配符合要求，其细度模数为　２６，满足工程需要，含泥量为２．５％＜３％，符合规　范要求。工程水源采用山泉水，其可作为饮用水，　Ｔ梁。Ｔ梁采用Ｃ５０混凝土，单片预制混凝土方　量为２９．３　ｍ　，总重７９５．１　ｋＮ。在Ｔ梁施工过程　中，该施工单位技术人员在检查中发现梁体出　现了裂缝。裂缝出现情况为：在混凝土施工浇　筑完成、拆模之后，发现在连接筋竖向位置上产　不存在问题。外加剂经仔细检验亦符合相关规范　要求。　从施工中所使用的原材料情况看，品质指示　均符合有关规范标准要求，工程中使用的水泥安　定性亦合格，其梁体的裂缝不具有粗大网状型特　征。因此，可以排除是游离的ＣａＯ与游离的ＭｇＯ　引起的体积膨胀所致。　生了长度为５Ｏ～１５０　ｍｍ的裂缝，其裂缝的宽度　为０．０２～０．０８　ｍｍ。在梁体的顶面发现有裂缝出　现，其宽度在０．０２～０．１２　ｍｍ之间。这种情况出　现后，给该施工单位带来了巨大的压力。只有找　出梁体产生裂缝的原因并采取相应的对策加以处　理和预防，才能避免已制梁体继续产生裂缝。为　此，施工单位进行了以下分析：　收稿日期：２０１６—１１－０３　从梁体裂缝表面情况看，梁体的裂缝并不是　与约束的方向相平行。梁体裂缝的两边缘相对比　较平齐，没有出现凹凸不平现象，梁体阴阳面的裂　缝相一致，没有乳白色半透明的凝胶从裂缝中流　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｐｏｗｅｒ固　张立梅：混凝土预制Ｔ梁裂缝成因分析及采取的预防措施　２０１６年第６期　出，因此可以判定其不是因碱骨料反应而导致其　形成无规则网状裂缝。工程中使用的混凝土原材　料中并没有导致钢筋锈蚀的成分存在。项目部特　别对外加剂进行了严格的检测，排除了外加剂是　导致钢筋锈蚀的原因。　２．２与施工相关的设备原因　凝土中的温度应力比混凝土的抗拉强度大时就会　导致裂缝的出现。　通过分析可以确定：裂缝与工程中水化热造　成的原因相吻合，因此，初步判定是水化热过大而　引起混凝土产生温度裂缝。鉴于此，施工单位进　一步优化了混凝土的施工配合比，同时加强了对　如果工程中使用的千斤顶的油表读数不准　确，导致张拉过程中的张拉力超过了设计张拉值，　就会导致某些构件局部开裂；构件的延性较差将　混凝土的养护，使裂缝在随后进行的施工中得到　了有效的控制。　３预防措施　导致局部钢筋出现脆断等现象，亦会导致梁体的　台座变形，产生滑动位移；如果在混凝土灌注完成　之后梁体的台座发生位移变形，就会导致混凝土　表面产生裂缝。但是，经过仔细的检测和测试，工　程中的相关机械设备符合要求，梁体的台座和地　基均在要求的范围之内，并未发现有台座出现位　移变形、下沉现象。因此，可以排除施工设备和台　座变形对Ｔ梁产生的影响。　２．３施工技术、工艺原因　工程中混凝土的拌制。施工中使用的混凝土　的坍落度检验记录说明，其满足混凝土和易性要　求，因此，混凝土方面不存在产生裂缝的原因。在　混凝土的灌注和振捣过程中没有发生混凝土离析　现象，振捣密实均匀，混凝土表面未出现蜂窝、麻　面。同时，经对比分析，梁体裂缝形状和特征与拆　模过早产生的裂缝不符，而且拆模时混凝土强度　已达到相关要求，因此而排除了拆模过早的原因。　该工程是在混凝土脱模之后进行的混凝土养护，　其顶板直接和大气接触，加之夏季水分蒸发加快，　导致其表面产生干缩裂缝。　２．４混凝土自身应力原因　收缩是导致裂缝产生的原因。混凝土在结晶　凝固时，混凝土中的水份和水泥微粒相结合使其　体积变小，混凝土的干缩和凝缩共同称之为收缩。　混凝土的干燥凝结过程是由表及里进行的，将导　致混凝土内部出现含水梯度，梁体混凝土表面干　缩大、内部干缩小的现象，造成混凝土表面承载拉　力，而其内部承载压力，当其表面的拉力超过抗拉　强度时就会导致裂缝的出现。　温度改变是导致裂缝产生的原因。混凝土在　阳光照射、受水化放热、夜间降温等各种因素的影　响下会产生冷热不均的变化，使混凝土产生体积　的膨胀和收缩，进而导致温度应力的产生。当混　圃Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｐｏｗｅｒ　（１）对台座地基的基础处理必须严格要求，防　止其产生不均匀沉降，尤其是梁场建设在软土地基　或高填方路基上，对其地基需要进行换填处理，台　座混凝土需要增加配筋。台座表面应光滑平整，脱　模剂涂刷均匀。应定期对台座进行沉降观测。　（２）对于原材料，应严格控制砂石料中的含　泥量，宜选用硅酸盐或普通硅酸盐水泥、缓凝高效　减水剂。粉煤灰能够改善和提高混凝土的和易　性，降低混凝土泌水性。在坍落度相同的情况下，　用水量减少，可减缓混凝土早期收缩量，减少水泥　用量，降低水化热，有利于裂缝的控制。　（３）配合比砂率在满足泵送的基础上应尽可　能降低，水灰比不宜过大，严格控制坍落度，坍损　不能太快，应做到其工作性好，不离析，不泌水。　（４）模板设计应经济合理，保证其具有足够　的刚度。加工制作时做好细部打磨处理，特别是　倒角部位。根据天气温度和混凝土性能决定拆模　时间，宜采用手拉葫芦或千斤顶辅助拆模，严禁生　拉硬撬、重锤敲击等野蛮行为。　（５）浇筑混凝土应分段分层阶梯浇筑，附着　式高频制动器和振动棒配合振捣，翼缘板浇筑过　程中收浆、拉毛，表面不得留有浮浆。　（６）混凝土浇筑完毕应采取覆盖保温保湿措　施，严防混凝土遭受风吹、雨淋、暴晒和冻害。冬　季蒸汽养生之升温降温应缓慢进行，切勿忽冷忽　热。冬季施工压浆后需进行二次蒸养，以防水泥　浆冻胀、腹板出现沿波纹管走向的裂缝。　４预防Ｔ梁体混凝土裂缝的建议　４．１　控制好工程使用的原材料　只能允许符合要求的原材料进入现场，拒绝　不合格原材料进入施工现场。控制好混凝土的水　灰比，保证水泥、砂子、石子和水的用量符合要求。　（下转第９８页）　马栋梁：南水北调渠道工程混凝土质量缺陷的处理　２０１６年第６期　双组份聚硫密封胶颜色尽量调成与渠道衬砌面板　颜色一致的灰色。　格后方可进行下一道工序施工。若发现有一道工　序未按工艺要求实施的，其缺陷修补视为不合格，　必须返工，不留质量隐患。对重要部位的缺陷修　补，应有质检员进行全过程跟踪检查以确保工程　质量。对用于缺陷修补的材料必须进行严格控　制，分批购进的材料应按要求进行质量检验，并将　检验结果报送监理机构确认，只有经检验合格的　③密封胶填充工艺。　清缝：检查缝的深度和宽度，看其底部平坦、　宽度是否均匀，对于不符合要求的做补切缝处理；　采用风机和水枪等清除缝内的浮浆、混凝土细渣、　浮尘等杂质；缝壁应干净、干燥。　填充：为保证线条均一美观，注胶前先用纸质　胶带在缝两侧贴出两条线以防污染基面。注胶完　成后，再将胶带揭除；注胶饱满，用刮刀压紧刮平；　压力注胶后及时检查，如有凹凸不平、气泡、粗糙　外溢、表面脱胶、下垂等现象时应及时修补整齐；　材料才能用于缺陷修补。　４结语　南水北调渠道工程过水断面混凝土外观质量　要求相对较高，混凝土面板受施工温度、气候、浇　筑工艺以及养护等因素影响而产生表面不平整、　密封胶表面干燥及固化期间应注意保护，避免雨　水等侵入缝内。　３．３缺陷修补质量的控制　麻面、裂缝、错台、表面蜂窝、气泡等质量缺陷。通　过实施缺陷处理措施，修复后不影响其使用功能、　混凝土外观验收均达到质量标准的要求，取得了　良好的效果。　作者简介：　在每项缺陷修补施工前，作业队施工技术人　员应配合质检人员对缺陷进行详细检查，认真做　好缺陷记录。严格按“三检”制度对缺陷修补的　每道工序进行检查，修补处理的每道工序应有相　应的质量检查记录。只有当上一道工序经验收合　（上接第７０页）　马栋梁（１９８３．），男，甘肃兰州人，工程师，学士，一级建造师，监理　工程师，从事建设工程施工技术与管理工作．　（责任编辑：李燕辉）　５　结语　对于掺加剂的掺和要适量，按规范要求进行添加。　４．２控制好混凝土的拌和质量　通过分析总结Ｔ梁混凝土裂缝产生的原因　并有针对性地采取有效措施予以治理，说明Ｔ梁　混凝土裂缝是能够预防和控制的。导致Ｔ梁混　凝土产生裂缝的原因主要包括施工、选材、配比、　将时间控制在２　ｍｉｎ，不能忽长忽短，同时控　制好水量、混凝土拌和均匀，随时检测拌好混凝土　的塌落度，使混凝土具有良好的和易性。　４．３控制好混凝土的浇筑　养护、设计等各个环节。现场施工技术人员应多　比较、多察看，对发生的问题要认真进行分析、总　浇筑混凝土时要选择合适的温度：混凝土的　振捣要有次序的分层振捣，严格控制好振捣时间，　确保预埋件和预应力筋底部混凝土的密实度。对　结，结合采用各种相关预防Ｔ梁混凝土裂缝的处　理措施来减少混凝土表面裂缝的产生，以提高混　凝土的施工技术水平。　参考文献：　［１］张俊平．桥梁检测［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２０１３．　［２］赵国藩，李树瑶．廖婉卿，等．钢筋混凝土结构的裂缝控制　［Ｍ］．北京：海洋出版社，２０１３．　作者简介：　于外露的面层，要保证其平整。　４．４精心安排施工，避免炎热天气施工　浇筑后的混凝土应养护合理，防止因温度变　化产生裂缝，确保充足的养护时间，确保混凝土表　面处于湿润状态，施工工艺要严格按技术标准进　行。　张立梅（１９８０一），女，吉林德惠人，工程师，从事水电工程施工技术　与管理工作．　（责任编辑：李燕辉）　在混凝土梁体间和基座的顶面涂一层塑料膜　或滑石粉，用以解除对梁体的约束，保证梁体的自　由伸缩。　Ｉｍ　Ｓ￣ｈｕａｎ　ＷａｔｅｒＰｏｗｅｒ