摘要：本文根據(jù)后張法預(yù)制T型梁出現(xiàn)裂縫的實(shí)例描述，分析引起開裂的原因，提出了處理辦法及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：T型梁；開裂；處理；預(yù)防

1引言

橋梁是公路工程中的重要結(jié)構(gòu)物，橋梁梁體的制作又是橋梁施工中的重要一環(huán)，由于受運(yùn)輸條件的限制，大多需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)制或現(xiàn)澆，如何利用現(xiàn)場條件保證制梁質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求，這是施工中需要認(rèn)真細(xì)致研究并慎重實(shí)施才解決的問題。某高速公路第一合同段共有橋梁5座，上部構(gòu)造均采用后張預(yù)應(yīng)力T型梁，共有T型梁230片，其中30mT型梁75片，40mT型梁155片?；炷翉?qiáng)度等級為C50。現(xiàn)已預(yù)制30m長T型梁5片，每片梁體混凝土數(shù)量為21.30，重為56.6t。制梁場地設(shè)在橋頭路基處。制梁從2005年9月下旬開始，經(jīng)過15～20天后，發(fā)現(xiàn)一部分梁體（沒有進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉）開裂，嚴(yán)重的已經(jīng)沿梁體橫斷面全面裂透，并呈多處裂縫；輕微的梁體下部開裂，也是呈現(xiàn)多處。

2情況調(diào)查

2.1設(shè)計(jì)情況

梁體橫斷面的梁端及梁底部40cm厚，腹板厚18cm，上翼緣厚14cm，上板寬160cm，沿梁上分布有6個(gè)對稱的橫隔板，每片梁留直徑7cm的預(yù)應(yīng)力孔道4個(gè)。

梁體底部布置Φ12鋼筋6根，縱向構(gòu)造筋由廬8鋼筋26根組成（每邊13根，梁兩端3．9m長增加20根，每邊10根），箍筋由拳Φ8鋼筋制成，沿梁長每20cm布置一根（兩端受剪區(qū)每10cm布置一根）。預(yù)應(yīng)力筋由270級Φ'J15．24mm鋼絞線4束組成，每束7根鋼絞線，張拉力為140.6TF。

2.2使用原材料

水泥：雪峰普硅42.5。

砂子：河砂，產(chǎn)自溆蒲，MX=2.46，含泥量為1.7％。

碎石：產(chǎn)自竹山秀豐，最大粒徑31.5mm。

外加劑：山西城南RC-3，摻量1％。

2.3施工情況

原材料經(jīng)自動(dòng)計(jì)量，通過料斗進(jìn)入雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，攪拌時(shí)間2min，由小翻斗車運(yùn)送到澆筑地點(diǎn)后，用龍門吊起吊到梁體橫板頂部入模，以插入式振動(dòng)棒振動(dòng)為主，梁體每邊布置3個(gè)附著式振動(dòng)器，隨混凝土澆筑進(jìn)展而倒換位置使用，澆筑混凝土的方向從梁的一端向另一端推進(jìn)，澆筑一片梁的時(shí)間約需150min。抽拔膠管時(shí)間（形成預(yù)應(yīng)力孔道）為澆筑混凝土后3-4h，拆模時(shí)間為24h，拆邊模時(shí)以龍門吊為主，千斤頂及倒鏈（3t，5t各一個(gè)）輔助進(jìn)行，有時(shí)輔以大錘及撬棍。

2.4養(yǎng)護(hù)

側(cè)面混凝土采用噴霧器噴水養(yǎng)生，頂板采用澆水養(yǎng)護(hù)，灑水養(yǎng)護(hù)規(guī)定為7天，但養(yǎng)護(hù)次數(shù)不均。

2.5梁體基座

梁體基座分漿砌片石底座和磚砌底座兩種。

2.6地基

地基在半山坡推就而成，土質(zhì)屬亞黏土及砂礫土，挖方部分很結(jié)實(shí)，填土部分經(jīng)碾壓檢測滿足密實(shí)要求（K>90％）。

2.7混凝土強(qiáng)度

檢查混凝土試件，n=26，R28=64.6MPa，Rmin=61.9MPa，Rmax=71.5MPa。都滿足設(shè)計(jì)要求，一般都超過C50。

2.8氣候條件

風(fēng)少雨多，施工期的氣溫在19-25℃，雨天較多。

2.9混凝土梁體裂縫情況

混凝土梁體裂縫分三種情況。一是梁體裂縫都從梁的下部開裂，裂縫從下至上發(fā)展，裂縫最短為53cm，最長達(dá)130cm，裂縫寬度都在0.2mm以下，裂縫呈下寬上窄狀態(tài)。第二種裂縫情況如圖3所示。梁體一共有5條裂縫，中間有兩處沿橫斷面全部裂透，其他斷面幾乎從翼板以下全部裂透（制作承臺是片石基礎(chǔ)混凝土承臺），裂縫最大寬度達(dá)0.22mm，開裂比較嚴(yán)重。第三種情況是梁底部下面有局部開裂，裂縫向上延伸10～40mm，寬度在0.06～0.12mm之間。

3分析討論

（1）從原材料情況看，品質(zhì)指標(biāo)都符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，水泥安定性合格，裂縫也不具備粗大網(wǎng)狀裂縫的特征。因此無游離CaO與游離MgO造成的體積膨脹，故此項(xiàng)因素排除。

（2）從裂縫的表觀狀態(tài)看，裂縫不平行于約束方向，裂縫的兩邊緣較為整齊，無凹凸不平現(xiàn)象，陰面裂縫與陽面裂縫一致，無多少之分，縫中滲透物無乳白色半透明的凝膠，不具備因堿骨料反應(yīng)形成無規(guī)則網(wǎng)狀裂縫的特征。

（3）使用的混凝土組成材料中，沒有引起鋼筋銹蝕的成分，尤其是混凝土外加劑經(jīng)檢驗(yàn)對鋼筋無銹蝕作用，而且時(shí)間很短，因此不會(huì)因鋼筋銹蝕而引起膨脹。

（4）由于梁體模板是用大塊鋼模板拼裝而成，與混凝土面接觸大，拆模時(shí)雖用倒鏈并輔以撬棍和錘敲，但拆模后多次觀察，沒有發(fā)現(xiàn)因拆模不當(dāng)引起的裂縫。

（5）混凝土配合比在摻用外加劑的條件下，水灰比為0．26，水泥用量為500kg／m3，均符合一般規(guī)定，且配料時(shí)各種材料有嚴(yán)格的自動(dòng)計(jì)量，混凝土攪拌時(shí)間在2min以上，施工中對混凝土坍落度的檢測記錄說明混凝土和易性適宜（在110～130mm內(nèi)）滿足設(shè)計(jì)和施工要求，不存在產(chǎn)生裂縫的潛在因素。

（6）混凝土澆筑搗固過程中，沒有發(fā)生混凝土離析現(xiàn)象，搗固到位，無漏振現(xiàn)象，混凝土表面沒有發(fā)現(xiàn)蜂窩麻面，因此也不存在因振搗不當(dāng)引發(fā)開裂的可能。

以上六個(gè)方面的原因都一一排除，經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查，梁體開裂的原因，下面的分析比較趨于合理。

對于示形成的裂縫，經(jīng)過進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，預(yù)制臺座建立在填方場地上，臺座用黏土磚砌成，在進(jìn)行混凝土梁體頂面灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)向翼板兩側(cè)流水至地面，由于地面排水不暢，進(jìn)而滲透到臺座基礎(chǔ)以下的土壤里，導(dǎo)致臺座承載力降低，出現(xiàn)不均勻沉降，由此使梁體下部承受拉應(yīng)力，裂縫從梁體底部開始產(chǎn)生，裂縫呈下寬上窄狀態(tài)，隨沉降的加劇，裂縫往上擴(kuò)展。

對于梁體裂縫，其臺座建立在挖方地段堅(jiān)實(shí)的場地上，并且臺座基礎(chǔ)是漿砌片石，臺座部分用C20混凝土澆筑而成，具有良好的剛性及承載能力，不存在地基的不均勻沉陷問題。從開裂狀態(tài)來看，梁體裂縫初期在梁體的腹板開始，逐漸向上向下擴(kuò)展，最后導(dǎo)致全斷面裂透的程度。該梁體從澆筑到裂縫發(fā)展嚴(yán)重的時(shí)間是21天（沒有進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉），問題是拆模后沒有及時(shí)噴灑混凝土養(yǎng)護(hù)液，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)也不充分，再加上日光照射時(shí)間長，混凝土產(chǎn)生不均勻收縮，從最薄弱的部分先開裂，逐漸發(fā)展直到全斷面裂透。

有梁體的預(yù)應(yīng)力實(shí)施在設(shè)計(jì)上有兩個(gè)重要的約束條件，即混凝土齡期要不少于10天，施加預(yù)應(yīng)力時(shí)的混凝土強(qiáng)度必須達(dá)100％，因此在監(jiān)理單位的監(jiān)督下，施工單位認(rèn)為只要混凝土齡期足夠長，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)制梁質(zhì)量肯定得到保證。實(shí)際情況是混凝土配合比7天強(qiáng)度達(dá)到44．3MPa，隨著氣溫的上升，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的時(shí)間只需4～5天。盡管如此，混凝土仍不能施加預(yù)應(yīng)力。如果當(dāng)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到可施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，及時(shí)對梁體施加預(yù)應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生一定的壓縮變形，就可以提高梁體抵抗開裂的儲(chǔ)備能力，防止裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)有關(guān)資料顯示，工程實(shí)踐中結(jié)構(gòu)物裂縫的原因，屬于變形變化（溫度、收縮、不均勻沉陷）引起的約占80％以上，由荷載引起的約占20％左右，因此如何預(yù)防變形變化引起的裂縫顯得更為重要。

4處置

對于第一和第二種開裂情況，由于已占混凝土梁和大部分橫截面積，梁體已失去了安全使用的功能，因此決定報(bào)廢。

對于第三種開裂情況，經(jīng)過計(jì)算不影響設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行適當(dāng)修補(bǔ)，其做法要點(diǎn)如下：（1）先用冷鏨子沿裂縫輕擊混凝土，剔除裂縫表面松散混凝土；（2）將裂縫縫VI鑿成“V”字形槽，槽深以2～4mm，槽寬以4～6mm為宜，并用細(xì)鐵鉤將裂縫

中殘?jiān)捅砻嫔⒘鸦炷撂蕹?，用壓縮空氣除盡縫內(nèi)浮塵；（3）用工業(yè)丙酮反復(fù)清洗縫VI后，在縫口涂刷一層薄薄的環(huán)氧樹脂純漿，再用橡皮刮板將事先制作好的環(huán)氧膠泥抹壓進(jìn)裂縫中，最后將縫口修補(bǔ)面抹平抹光即可。

5結(jié)語

后張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制T型梁工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，在現(xiàn)場預(yù)制條件下，應(yīng)根據(jù)不同的環(huán)境和條件，制定出切實(shí)可行的措施并落實(shí)到位，這樣做既可滿足設(shè)計(jì)要求，又防止了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。