谈预应力混凝土T 型梁裂缝成因及预防措施

宋平原 杨国训

(1.河南省济阳高速公路建设有限公司，河南济源 459000;2.河南省矿业耐材有限公司，河南郑州 450016)

0 引言

近几年来，为减少占用耕地，高速公路规划设计桥隧比越来越大，桥梁跨度也越来越大。一个标段建设一个预制梁场，甚至3个梁场。现场预制是一次性投资，各个环节肯定赶不上专业预制结构工厂。如何保证预制梁质量，满足设计要求，显得尤为重要。在具体施工过程中，我们经常发现一个困扰桥梁工程师的技术难题——梁体裂缝。本文作者根据多年施工经验，总结了现场预制T型梁裂缝出现的规律，分析了裂缝产生的原因，并在此基础上提出了裂缝处理，加固梁体的方法和对应的预防措施。

1 裂缝成因

1.1 裂缝情况

现场预制梁场地形地质，气候环境，地方材料存在差异。因施工条件的限制以及施工中存在的多种不规范因素，在预应力T型梁预制过程中，经常会出现裂缝。对结构受力危害较大的裂缝有以下几种:腹板竖向裂缝，翼缘板与腹板之间的纵向裂缝，隔板与翼缘板或腹板之间的裂缝，梁端上部张拉后裂缝，锚具周围裂缝，翼板顶面大面积的表面裂缝等。

1.2 裂缝成因

1)腹板竖向裂缝的产生有多种因素:因台座不均匀沉降，会引起T型梁腹板出现多道裂缝，腹板先开裂向马蹄发展，两端有扩大基础沉降量小，所以裂缝跨中分布较多;冬季施工，蒸汽养生篷布移走后，台座及周围地坪下土石方会冻胀上拱，同样会引起T型梁腹板出现多道裂缝，腹板先开裂向翼缘板发展，两端扩大基础埋置深，上拱小，所以裂缝也是跨中分布较多。因脱模机效果差和梁端部伸缩缝预埋钢板镶嵌于台座，限制了梁体自由收缩而产生的拉应力裂缝，在梁的两端吊梁孔附近出现较多，且有规律性;因温差大和养生不到位，腹板混凝土内外收缩不一致，腹板表层干缩，发生裂缝，这种裂缝浅且细，一般不超过钢筋保护层厚度;另外腹板裂缝跟混凝土原材料，配合比，外加剂也有关联。

2)翼缘板与腹板纵向裂缝，隔板与翼缘板或腹板裂缝:主要是人为因素，操作不当引起的。拆模过早，模板制作不合理，大锤敲击，门机电动葫芦上下提拉，导致刚终凝的混凝土在自重力作用下或者外力挤压下开裂。

3)梁端上部张拉后裂缝:主要是施加预应力超张过大或张拉顺序没有按设计要求，造成梁端上部混凝土拉应力超过其承受能力而产生。

4)锚具周围裂缝:因锚具后面附加有螺旋筋和加强钢筋，混凝土浇筑时，容易出现蜂窝，麻面，孔洞现象，此时混凝土强度大大降低，张拉时锚下混凝土承受不了压应力而产生裂缝，锚垫板下陷，甚至发生安全事故。

5)翼缘板顶表面裂缝:预应力T型梁采用大流动性的高标号混凝土，在混凝土振捣和混凝土初凝前，其内部的粗骨料下沉，表层砂浆易开裂;另外翼缘板顶面如果养生不到位，水分会大量蒸发，尤其是大风和高温天气易产生表面干缩裂缝。

2 裂缝处理

预制梁出现裂缝，参建各方都不愿意看到，既然出现了，就要正确面对。对腹板出现多道竖向贯穿梁体，裂缝较宽，裂缝处错位的缺陷梁，坚决予以报废重制，因为修复成本高，再者也不能保证梁使用的可靠性和耐久性。

腹板细小竖向裂缝危害不大，不做处理。可以把它理解为刚构桥块与块之间施工缝，通过梁体张拉挤压，裂缝变窄或消失。

翼缘板纵向裂缝，横隔板裂缝:相对危害最大。对于直接承受动载的桥面，裂缝会继续发展，会大大缩短桥梁的服务年限，采用环氧树脂封闭压注法处理。工艺流程:裂缝清理→粘贴注浆嘴和封闭裂缝→配制注浆液→压力注浆→表面清理→检查验收。

梁端上部裂缝，锚具周围裂缝危害较大需要处理，同样采用环氧树脂封闭压注法，以确保裂缝不发展，锚具不下陷，预应力不松弛。

翼缘板顶表面裂缝是浅层裂缝，一般不超过钢筋保护层，危害不大。但对于大面积的裂缝还是要做简单的处理。可用水泥添加膨胀剂搅拌成泥浆搓抹填缝。

各种裂缝处理后，要检查验收，资料入档，对结构危害较大的应进行取芯检验或做静载试验。

3 预防措施

3.1 台座

地基基础处理必须严格要求，防止产生不均匀沉降，尤其是梁场建设在软土地基或高填方路基上，地基需要换填处理，台座混凝土需要增加配筋。台座表面光滑平整，脱模剂涂刷均匀。定期对台座进行沉降观测。

3.2 原材料

严格控制砂石料含泥量，宜选用硅酸盐或普通硅酸盐水泥，宜选用缓凝高效减水剂。粉煤灰能够改善和提高和易性，降低混凝土泌水性，坍落度相同的情况下，用水量减少，从而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。

3.3 配合比

砂率在满足泵送的基础上，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。工作性好，不离析，不泌水。

3.4 模板

设计要经济合理，保证足够的刚度。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，重锤敲击的野蛮行为。

3.5 混凝土浇筑

混凝土分段分层阶梯浇筑，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。

3.6 养生

混凝土浇筑完毕后应采取覆盖保温保湿的措施，严防风吹、雨淋、暴晒和冻害。冬季蒸汽养生升温降温缓慢进行，切勿忽冷忽热。冬季施工压浆后，要二次蒸养，以防水泥浆冻胀，腹板出现沿波纹管走向的裂缝。

4 结语

预应力混凝土T型梁产生裂缝是一个复杂的问题，它涉及到原材料、施工工艺、施工环境等方面的问题，有一些裂缝是诸多因素的并发症。在现场预制条件下，因地制宜，制定预防裂缝切实可行的措施并落实到位，防治结合，最大限度地减少不必要的损失，确保T型梁预制工程质量。

［1］JTJ 041-2003，公路桥涵施工技术规范［S］.

［2］王铁梦.工程结构裂缝控制［M］.北京:中国建筑工业出版社，2002.