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1、先张法预应力空心板裂缝成因及预防控制摘要：近些年来，我国公路建设发展迅速，先张法预应力空心板因其构造比较简单、用材经济、施工方便、工艺成熟、可大批量集中预制等优点在公路桥梁建设中得到广泛应用。但是在先张法预应力空心板的广泛使用过程中，出现了一些常见的质量问题，比如由于空心板板体具有高强度混凝土设计和水泥含量大的特点，很容易就产生裂缝的质量问题。本文将先分析先张法预应力空心板产生裂缝的原因，然后在原因的基础之上提出一些预防控制措施，仅供公路桥梁施工参考。关键词：预应力空心板；裂缝；成因；预防控制引言 近年来，随着我国公路建设的快速发展，先张法预应力混凝土空心板以其结构简单.施工方便.外形美观.承
2、载能力强.利于集中预制等优点在公路桥梁工程建设中得到广泛应用。在公路桥梁建设中，空心板板底出现裂缝是常见的病害。先张法预应力空心板是公路桥梁建设中的主要受力结构，其质量的好坏不仅关系公路桥梁的建设，还对整个公路质量都有非常大的影响。因此，分析裂缝产生的原因，对其采取预防控制措施，避免较大的危害，对提高工程质量具有重要的现实意义。 1.裂缝产生的原因分析 先张法预应力空心板板底的裂缝大多数情况都是出现在底板最薄弱的地方，局部地区开裂并且跨中裂缝较多，严重的会贯穿整个板底，同时还伴有漏水.渗水.析白等现象。 图1板底裂缝 先张法预应力空心板板底产生纵向裂缝的原因有很多，包括温度气候.设计方面.原材
3、料因素.设备因素.施工工艺以及养护方法等都与之休戚相关。 1.1温度气候 混凝土具有热胀冷缩的性质，如果遇到阳光照射.水泥水化放热.骤然降温等冷热变化，再加上其导热系数小，结构表面温度急变，而混凝土内部的温度则变化缓慢，这样就形成了混凝土内外温度差异较大，容易发生变形。若变形受到约束，就会产生温度应力，如果应力大于混凝土抗拉强度时温度裂缝就随之产生。 1.2设计方面 造成裂缝的设计上的原因可能是在设计过程中，对于结构物的受力设定与实际的工作情况不相符合，或者是在设计时，安全系数没有达到规定的标准，也可能是根本就没有制作设计图纸或是设计图纸交底不清不楚。在进行结构设计时，没有综合全面的考虑施工中
4、出现的意外情况，导致设计出现偏差，对预应力空心板的结构处理失当，硬度不够，从而导致了结构开裂。此外，如果底板的厚度过于单薄，则底板对横向拉应力的要求就会升高，这样对施工的技术要求也会增加难度，只要出现一点点疏忽，就会引起保护层厚度的缺乏，碳化进程变快，导致锈蚀，薄弱的地方也就容易产生裂缝，影响耐久性。 1.3原材料因素 先张法预应力空心板对原材料的要求比较高，其中细骨料和粗骨料的级配高低以及含量多少都是有着严格的要求标准的。但是对于粗骨料来说，其中应该含有多少针片状颗粒的规定就特别重要，如果搭配的比例不合理就会产生裂缝。对于细骨料来说，含泥量和沙砾则有比较严格的规定要求。如果搭配合适就能较好的
5、避免在搅拌时发出不均匀的情况，从而避免因搅拌不匀而产生的龟裂现象。此外，对于水泥也有一定的要求。如果水泥的用来太大且是高标号的，那么水化放热量也就随之增大，从而使混凝土温度应力变大，很容易引起温度收缩裂缝。因此在挑选水泥时要考虑水泥的的细度.凝结时间和标准稠度用水量等因素。 1.4设备因素 在张拉前，需要对张拉的设备和钢绞线等进行校验。如果发现张拉用的千斤顶油表度数存在偏差，或是张拉力大于设计设计估算值，就很容易造成台座变形位移，进而产生裂缝。因此，张拉时要均匀，避免预应力空心板向侧面拱曲形成裂缝。与此同时，还要保证保护层的足够厚度，使水平受力筋合理配置，防止出现混凝土表面拉应力与膨胀时拉应力
6、差距较大，引起表面裂缝的产生。 1.5施工工艺 施工过程中，能够引起裂缝的是混凝土的搅拌和浇筑。在混凝土搅拌时，时间不能够太短，否则就会导致混凝土混合不均匀，形成蜂窝状，容易引起钢筋的锈蚀，导致裂缝点的出现。相反，搅拌的时间太长，混凝土的水分蒸发量也比较大，这样也容易出现收缩裂缝。此外，在混凝土的浇筑时，其速度也有着要求。浇筑时不能够太快，如果太快就会对混凝土的流动性和沉实的效果产生负面影响。在分层浇筑时，对连接处的处理也要格外小心，因为在新旧交接处容易产生裂缝。 图2空心板底板混凝土浇筑振捣困难区域示意 图3扁波纹管底板混凝土浇筑示意 1.6养护方法 对于空心板来说，如果养护的方法不对或是缺
7、乏养护，都会造成裂缝的提早出现。在建设中，施工单位常常会使用彩条工程布或是塑料薄膜来对混凝土进行覆盖，但是由于彩条工程布和塑料薄膜的透气性较差，混凝土的热量很难消散，在基础的约束下，裂缝也就极易产生。同时，对于梁孔两端来说，养护的方法是用砖封堵，通过蓄水来达到养护的目的，这样就造成了梁体底板的水分比较多，但顶板的水分却很少，顶板和底板的温差也就变得更大，裂缝出现的比例也就升高了。 2.预防控制裂缝产生的有效措施 1）全面优化设计 在进行结构计算时，应该对空心板的受力情况进行全面细致的分析考虑，尤其是对薄弱环节的考虑。其中对于混凝土构件的设计构造钢筋，要达到一定的标准即最小配筋率，同时还要减小钢
8、筋截面，使用小间距分布的方法，这样才能避免局部收缩从而导致应力过分集中。在梁板配筋时，剪力筋的分布要格外注意， 钢筋的根数要尽量多写，钢筋截面要尽量小，而薄弱环节更要做特殊处理。 2）保证原材料的质量 在施工前，需要对原材料的标准规范和设计要求进行检验，只有达到合格的标准后才可以使用。严禁使用不符合要求的砂.水泥和石料。同时要合理调配粗骨料和细骨料的比例，其中细骨料中要有砂和泥，而且泥的含量要低于2%，对于泥的含量较大的细骨料要用水冲洗；粗骨料中要有针片状颗粒，且它的含量要低于15%。在混凝土强度能够保证的情况下，水灰比例尽量的减小，这样裂缝产生的可能性也会降低。除此之外，过期的水泥不能使用，
9、不同标号的水泥也不能混合使用。 3）保证搅拌的质量 在搅拌之前，先要将各原料的配合比计算好，每种原材料的用量都必须精确到位。混凝土的水灰比也要控制在一定的范围内，这样可以减小混凝土塌落的可能性。在搅拌时，时间既不能太长，也不能过短，最好是控制在两分钟上下。时间太短，就会混合不均匀；时间太长，预应力结构又会被破坏，而表面的水分也蒸发得较快，容易干裂，同时机器的磨损程度也会加深。此外，在搅拌时，可以稍微适量的加些减水剂，这样既能减少水化产生的热量，防止裂缝，又能提高混凝土的和易性。 4）保证浇筑的质量 在进行浇筑之前，先要安排专人对混凝土和设备进行检查,防止在浇筑的过程中出现停工或是间断的情况，这
10、样浇筑的连续性才能得到保证。同时在浇筑时要控制好温度。一般情况下浇筑应该在低温中进行，浇筑的速度也不能过快，因为混凝土的流动性要有保证。此外要从两边同时进行振捣，而且还有保证均匀度。振捣的时间要控制好，振捣要充分，但是时间不能太长，否则容导致混凝土分层。在进行分阶段浇筑时，还有小心处理接头，避免那里出现裂缝。 5）注意混凝土的养护 养护的工作极为重要，它能够有效的减小裂缝产生的可能性。养护要做得及时才会有效果，如果等到混凝土脱模之后才来养护，那就为时已晚了。正确的养护方法是在混凝土浇筑收浆完成之后，要尽快用草袋覆盖，同时洒水养护，要保持混凝土的表面随时都是湿润的，绝不能让混凝土直接在阳光下暴晒。另外，水泥在水化时都会产生很多热量，未免混凝土的温度过高，需要安排专人负责在侧模外不间断的喷水散热，养护的时间最好超过7天。 3.结语 裂缝是先张法预应力空心板病害常见的一种，它会降低建筑物的使用功能和抗渗能力，影响使用寿命。因此需要我们对裂缝产生的原因进行分析研究，以便可以在施工过程中采取一些有效手段和措施加以控制和预防。 参考文献: 【1】卜立君.胡坤.先张法预应力空心板的施工管理控制.青海科技.2006. 【2】郭志明.先张法预应力钢筋混凝土空心板梁的制造工艺.华东公路，2009. 【3】赵凤.先张法预应力空心板梁施工及质量控制.科技资讯，2010