摘要：從原材料、設(shè)備、施工工藝等方面，分析了預(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫的形成原因，并從混凝土拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)等方面提出防治裂縫有效措施，確保預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)混凝土；空心板；裂縫

Abstract：From rawmaterials，equipments，construction technology and other aspects the reasons caused the cracks in prestressed concrete hollow slab are analyzed；at the same time from the mixing，pouring and maintenance of concrete corresponding measures are proposed to prevent crack and ensure construction quality of prestressed concrete.

Key words：prestressed concrete，hollow slab，crack

預(yù)應(yīng)力混凝土空心板在施工過中，因板體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，水泥含量相對較大，易產(chǎn)生裂縫。影響因素有：溫度應(yīng)力、原材料質(zhì)量、施工工藝以及養(yǎng)生等。加強(qiáng)施工過程主要工序的管理，特別是混凝土的養(yǎng)護(hù)對消除混凝土的表面裂縫尤為關(guān)鍵。通過對預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)制的全過程測控，仔細(xì)查閱有關(guān)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)資料，分析混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，并提出了相應(yīng)改進(jìn)措施，使預(yù)應(yīng)力混凝土空心板表面裂縫得到了控制，有效地防止了混凝土表面裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

1工程概述

泰州市某工程上部結(jié)構(gòu)均為20m先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：

結(jié)構(gòu)類型：標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板

混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度：50MPa

混凝土配合比：水泥∶砂∶碎石∶水∶減水劑=1∶1.37∶2.78∶0.35∶0.009

水泥用量：450kg/m3

水泥類型：泰州海螺P.O 52.5

砂：儀征石料場

碎石：儀征石料場

水：飲用水

減水劑：南京產(chǎn)FDN-2型早強(qiáng)減水劑

2裂縫現(xiàn)象

空心板在混凝土澆筑完成拆模后，沿上鉸筋豎向產(chǎn)生長度為30~120mm，寬度為0.1~0.5mm的裂縫，頂面也出現(xiàn)長度為20~100mm，寬度為0.1~0.5mm的裂縫。鑿開混凝土裂縫發(fā)現(xiàn)，裂縫深度在0~4mm之間，初步判定為收縮裂縫或溫度裂縫，不影響空心板的正常使用，但考慮預(yù)應(yīng)力鋼絞線放張后，有使混凝土頂面抗拉強(qiáng)度降低，致使裂縫長度、寬度和深度增長的可能，找出裂縫產(chǎn)生的原因和改進(jìn)措施是完全必要的。另外，在腹板鑿毛穴周圍亦有長20~50mm，寬0.1~0.4mm的裂縫，將此裂縫鑿開發(fā)現(xiàn)其深度在0~2mm間，經(jīng)分析是由于鑿毛過早和力度過大引起的?；炷亮芽p在澆筑后第一個24h內(nèi)產(chǎn)生，這時混凝土最敏感，產(chǎn)生振動裂縫、收縮裂縫和沉陷裂縫。早期裂縫一旦發(fā)生，會增加混凝土的滲透性，并使混凝土暴露于易損傷環(huán)境的表面增加，這使混凝土早期老化，裂縫的產(chǎn)生使混凝土滲水性增大。

3 裂縫產(chǎn)生的原因分析

3.1 原材料因素

水泥采用泰州海螺P.O 52.5，經(jīng)檢驗(yàn)其性能符合規(guī)范要求，水泥用量：450kg/m3。高強(qiáng)混凝土由于其水泥用量大多在440~600kg/m3之間，是普通混凝土的1.5~2倍。高強(qiáng)混凝土因采用高標(biāo)號水泥且用量大，這樣在混凝土硬化過程中，水化放熱量大，將加大混凝土的最高溫升，使混凝土的溫度收縮應(yīng)力加大。由于高強(qiáng)混凝土中水泥含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸發(fā)引起的干縮也將大于普通混凝土。

碎石采用儀征石料場碎石，級配符合規(guī)范要求，壓碎值10.3%<12%(規(guī)范指標(biāo))，含泥量0.8%符合規(guī)范要求。

砂采用儀征石料場中砂，含泥量2.7%>2%，不符合規(guī)范要求，細(xì)度模數(shù)Mx=2.6，級配符合規(guī)范要求。

水采用飲用水。減水劑為南京產(chǎn)FDN-2型早強(qiáng)減水劑，符合規(guī)范要求。

3.2設(shè)備因素

對張拉設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，如果張拉用的千斤頂油表度數(shù)不準(zhǔn)，張拉力超過設(shè)計(jì)值，造成臺座變形位移，假如澆筑完混凝土后，臺座發(fā)生變形，混凝土表面就會產(chǎn)生裂紋。

3.3施工工藝因素

混凝土的拌制。拌合設(shè)備是500L型強(qiáng)制式攪拌機(jī)，操作方便，拌合時間為1min左右，時間過短，從而影響混凝土的均勻性，取其坍落度為5.5，判定水灰比超過了設(shè)計(jì)用量，水灰比過小，混凝土干縮量加大，產(chǎn)生干縮裂縫。

混凝土澆筑。工地采用插入式振動器振密，振搗過程出現(xiàn)過振現(xiàn)象，致使混凝土表面粗細(xì)集料離析，靠近模板的混凝土表面細(xì)集料集中。

混凝土養(yǎng)生?，F(xiàn)場操作往往是等混凝土脫模后才開始養(yǎng)生，空心板頂面裸露在大氣中，夏季最高氣溫達(dá)30℃，加快了水分的蒸發(fā)，致使表面干縮裂縫。

3.4 混凝土內(nèi)箍筋的影響因素

由于鋼筋和混凝土膨脹率的差異，鋼材的膨脹率大于混凝土的膨脹率，在空心板頂面局部混凝土保護(hù)層厚度偏小處，混凝土表面的拉應(yīng)力小于鋼筋膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力，從而使混凝土表面拉裂。

3.5 混凝土自身應(yīng)力形成的裂縫

3.5.1 收縮裂縫

混凝土的干燥過程是由表面逐步擴(kuò)展到內(nèi)部的，在混凝土內(nèi)呈現(xiàn)含水梯度。因此產(chǎn)生表面收縮大，內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，致使表面混凝土承受拉力，內(nèi)部混凝土承受壓力。當(dāng)表層混凝土所產(chǎn)生的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時，便產(chǎn)生收縮裂縫。

3.5.2 溫度裂縫

混凝土受水泥水化放熱、陽光照射、夜間降溫等因素影響而出現(xiàn)冷熱變化時，將發(fā)生收縮和膨脹，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時，即產(chǎn)生裂縫。由于混凝土抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，表面拉應(yīng)力可能先達(dá)到并超過混凝土抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生間距大致相等直線裂縫。

4裂縫的預(yù)防措施

4.1嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)

進(jìn)場材料必須經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)后方能使用，對高標(biāo)號混凝土使用高標(biāo)號水泥，減少水泥用量，水泥初凝時間必須大于45min。細(xì)集料使用級配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)Mx>2.6，含泥量小于2%。粗骨料使用質(zhì)地堅(jiān)硬、級配良好的碎石，含泥量小于1%，針片狀顆粒含量應(yīng)小于5%。嚴(yán)格控制水灰比，保證水的用量控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

4.2混凝土拌和

細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，施工坍落度控制在70~90mm之間，合理摻加塑化劑和減水劑?；炷涟韬蠒r間控制在2min。

4.3混凝土的澆筑

混凝土澆筑應(yīng)選擇1d中溫度較低的時候進(jìn)行，采用插入式振搗器振搗時，移動間距不應(yīng)超過振搗器作用半徑的1.5倍，對每一振搗部位必須振動到混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿，邊振動邊徐徐提出振動棒，避免過振，造成混凝土離析。

4.4混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑收漿完成后，盡快用草簾覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面始終保持在濕潤狀態(tài)，不允許混凝土在高溫下裸露曝曬。

結(jié)語

通過以上改進(jìn)措施，混凝土表面裂縫逐漸消失。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板是橋梁的承重結(jié)構(gòu)，在預(yù)制過程前，要制定出施工工藝規(guī)程，對所有參與施工人員進(jìn)行技術(shù)交底；掌握關(guān)鍵工序的技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格按規(guī)范要求檢測各項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)異常，及時找出問題產(chǎn)生的原因，采取合理的處理措施加以解決，確保混凝土空心板的預(yù)制質(zhì)量。

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