淺析預應力混凝土簡支T梁裂縫成因及預防措施

孫煒

摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國交通事業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，橋梁是我國公路工程的重要組成部分，其安全性、耐久性直接影響人們的出行安全，現(xiàn)階段我國在對橋梁進行設計時，常采用預應力混凝土簡支T梁結(jié)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)在地質(zhì)條件、施工技術(shù)、設計水平等因素的影響下經(jīng)常會出現(xiàn)一些裂縫，縮短橋梁的使用壽命?；诖?，本文主要結(jié)合具體的工程案例，首先對預應力混凝土簡支T梁裂縫成因進行分析，然后提出一些具體的預防措施，希望為相關(guān)人士提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：預應力混凝土;簡支T梁;裂縫成因;預防措施

預應力混凝土簡支T型橋梁實質(zhì)上就是采用斷面為T型，安裝形式為簡支的混凝土梁，預應力混凝土簡支T型橋梁具有結(jié)構(gòu)簡單、施工便利、施工工期短等優(yōu)勢，因此該施工技術(shù)在我國道路建設中已經(jīng)得到了廣泛的應用。但是預應力混凝土極易在環(huán)境、氣候、技術(shù)水平等因素的影響下出現(xiàn)裂縫，這些裂縫會在一定程度上降低梁體的強度、剛度等，從而影響預應力混凝土簡支T型橋梁的使用性能。由此可見，對預應力混凝土簡支T型橋梁裂縫成因及預防措施進行探討具有重要的現(xiàn)實意義。

一、工程概況

本文主要以我國某高速公路為研究對象，對預應力混凝土簡支T梁的裂縫成因及預防措施進行探討，該預應力混凝土簡支T梁采用的的混凝土為C50，總重量為795.96N。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，梁體主要在混凝土施工澆筑結(jié)束階段、拆模結(jié)束階段等環(huán)節(jié)出現(xiàn)裂縫，在連接裂縫豎向位置上，裂縫的長度在5厘米-15厘米之間，寬度在0.02毫米-0.08毫米之間，在梁體的頂面上，裂縫的寬度可達到0.12毫米，主要存在的裂縫類型有橋面裂縫、梁端腹板變截面處縱向裂縫、下翼緣與梁底交界處的豎向裂縫三種。這些梁體裂縫對高速公路的質(zhì)量產(chǎn)生了直接的影響，因此施工單位首先需要找出裂縫的成因，然后采取適當?shù)念A防措施來避免裂縫的產(chǎn)生，該工程面對這一現(xiàn)狀，進行了以下分析。

二、預應力混凝土簡支T梁的裂縫成因

（一）橋面裂縫成因

在混凝土橋面上產(chǎn)生裂縫的主要原因有混凝土塑性收縮、混凝土干縮、橋面收面灑水、二次收面不及時等。混凝土塑性收縮：混凝土在澆筑結(jié)束后，極易受到水泥水化熱的影響，水泥水化熱會使內(nèi)部溫度升高，加劇水分的蒸發(fā)，導致混凝土出現(xiàn)塑性收縮，這時在下沉的骨料時，會在鋼筋的阻擋下，在鋼筋的方向上出現(xiàn)裂縫。

混凝土干縮：在進行橋面的施工時，混凝土在結(jié)硬之后，表層的水分會出現(xiàn)蒸發(fā)的現(xiàn)象，溫度也會呈下降趨勢，這就在一定程度上將混凝土的體積進一步減小，這種情況就被稱為混凝土干縮，混凝土干縮的表層水分蒸發(fā)的速度會比內(nèi)部水分的蒸發(fā)速度快，使得混凝土表面與內(nèi)部收縮情況不一致，這種不均勻收縮就會使混凝土表面出現(xiàn)裂縫[1]。

（二）梁端腹板變截面處縱向裂縫

梁端腹板變截面處縱向裂縫是預應力混凝土簡支T梁中一種常見的裂縫形式，主要受張拉力的影響，在曲線梁中，該裂縫尤為突出，并且梁端腹板變截面處的縱向裂縫會向外延伸，在極大程度上降低了橋梁的質(zhì)量。梁端腹板變截面處縱向裂縫的成因主要有以下幾點，首先，該部位與受端模錨盒具有直接的聯(lián)系，一旦在對鋼筋設計布置環(huán)節(jié)，出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，在對該部位進行澆筑時，在成型后混凝土就會處于“無筋”的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象就會使得梁端腹板變截面處出現(xiàn)縱向開裂[2]。

（三）下翼緣與梁底交界處的豎向裂縫

該裂縫主要是在移處梁臺架后、梁體初張前后發(fā)生，與梁體的質(zhì)量具有直接的關(guān)系，下翼緣與梁底交界處的豎向裂縫產(chǎn)生的原因有很多。一是在澆筑梁體之后，施工人員沒有對梁體進行及時的養(yǎng)護，這就在一定程度降低混凝土的強度，進而在初張階段，移出臺座之后，在自身重力的影響下，使得梁體出現(xiàn)開裂。二是，在初張階段的張拉力、張拉回油錨固力與計算值出現(xiàn)了脫節(jié)的現(xiàn)象，梁體的張拉力過小，從而無法將梁體的自重抵消，出現(xiàn)下翼緣與梁底交界處的豎向裂縫[3]。

三、預應力混凝土簡支T梁預防裂縫產(chǎn)生的具體措施

（一）橋面裂縫的預防措施

為了避免在混凝土澆筑后，在水泥水化熱的影響下，出現(xiàn)塑性收縮，需要采取以下措施。首先施工單位的采購人員在采購原材料時，需要購買礦渣硅酸鹽水泥等水泥水化熱程度低的水泥材料，并且需要利用粉煤灰等將混凝土的和易性進一步提高，從而避免混凝土沁水現(xiàn)象的產(chǎn)生。

在實際的施工中，需要將工作重心放在水灰比的控制上，例如，在配合比的砂率與泵送的實際需求相符時，水灰比不宜過高，并且在攪拌的過程中，應該合理的掌握攪拌時間，否則攪拌時間過長也會引起塑性收縮[4]。另外，在振搗環(huán)節(jié)，需要確保混凝土振搗的密實度，具體在振搗的過程中，可以采用附著式高頻制動器與振動棒進行聯(lián)合振搗。

最后，施工單位需要對施工人員進行培訓，在培訓的過程中要以二次收面的時間為主要的培訓內(nèi)容，從而使施工人員在混凝土還沒有初凝時，就可以進行二次收面工作。針對收面灑水，施工人員則要掌握混凝土是否處于吸水飽和狀態(tài)，所以在培訓的過程中，要以掌握吸水飽和的方法為主。在培訓結(jié)束后，施工單位也需要建立相應的考核機制對培訓結(jié)果進行檢驗，并在考核機制中結(jié)合相應的獎懲措施，從而有效的提高施工人員的專業(yè)技能與綜合素質(zhì)，減少因為人為操作失誤而產(chǎn)生的裂縫。

（二）梁端腹板變截面處縱向裂縫的預防措施

在預防梁端腹板變截面處出現(xiàn)縱向裂縫時，主要的工作要點在張拉力的控制上，首先在控制張拉力時，需要健全管理條例，對具體的管理職責進行劃分，這種責任到人的制度可以對施工人員的行為進行約束，保障其可以自覺的遵守操作流程來展開工作。其次，施工單位需要安排運維人員對油壓表、張拉油泵等進行定期的檢查與維修，使其在有限的時間內(nèi)發(fā)揮最大的利用價值。最后，在張拉的過程中，需要控制抽送速度，在張拉完單個孔道之后，需要將伸長值作為參考依據(jù)，確保持荷時間的準確性，使得回油錨固力與計算的結(jié)果相同[6]。除了對張拉力進行控制之外，為了增強預應力混凝土簡支T梁的抗裂性，也需要在綁扎鋼筋結(jié)束后，將鋼筋網(wǎng)片設置在變截面處，并且在綁扎的過程中，需要確保其牢固性。

（三）下翼緣與梁底交界處豎向裂縫的預防措施

首先，施工單位需要安排運維人員進行養(yǎng)護工作，養(yǎng)護時期為梁體澆筑完成后，從而有效的提高梁體的強度。例如，在冬季對進行預應力混凝土簡支T梁的施工，可以對其進行蒸汽養(yǎng)護，這種養(yǎng)護手段可以有效的防止水泥漿凍脹所引起的裂縫[7]。其次，施工單位需要對初張拉力進行控制，通常情況下將其控制在終張拉力的15%左右即可，在張拉結(jié)束后，也需要對回油錨固力進行檢查，并將其作為最終的張拉力值。最后，在拆除梁體時，施工單位需要進行表層與芯部、表層與環(huán)境的溫差控制工作，一般情況下溫差在15攝氏度以內(nèi)即可。

四、結(jié)語：

綜上所述，預應力混凝土簡支T梁裂縫與道路橋梁的質(zhì)量息息相關(guān)，嚴重阻礙了我國道路橋梁工程的健康發(fā)展，因此相關(guān)部門應該引起重視，結(jié)合具體的工程案例，對橋面裂縫、梁端腹板變截面處縱向裂縫、下翼緣與梁底交界處豎向裂縫等進行成因以及預防措施的分析，進而為我國交通行業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]畢輝.先簡支后連續(xù)預應力混凝土T梁裂縫分析與防治[D].重慶交通大學，2017.

[2]楊敏，宋澤岡，李均進.先簡支后連續(xù)預應力混凝土T梁裂縫成因分析及預防措施[J].公路交通科技（應用技術(shù)版），2016（4）.

[3]王潔.淺析預應力混凝土簡支T梁非受力以及龜裂裂縫成因及預防措施[J].魅力中國，2015（7）：41-41.

[4]張金梅.預應力簡支T梁靜載試驗開裂原因分析及控制措施[J].低碳世界，2018（5）：283-284.