【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 使用壽命。通過(guò)以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預(yù)制過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫，并通過(guò)對(duì)裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。結(jié)論：預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見(jiàn)，但可避免或減少，關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)真驗(yàn)算，合理布置構(gòu)造鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制，盡可能地避免開(kāi)裂或減少裂縫的數(shù)量，減少裂縫的長(zhǎng)度和寬度，通過(guò)對(duì)裂縫的妥善處理，控制裂縫的發(fā)展，使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，保證結(jié)構(gòu)的正常使用。因此，對(duì)于裂縫的問(wèn)題，設(shè)計(jì)者和施工人員都應(yīng)予以重視。第三篇：20m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治20m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治[ 提要 ] 本文根據(jù)在預(yù)制20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，從混凝土物理、化學(xué)及力學(xué)等角度分析，并通過(guò)施工工藝的嚴(yán)格控制，總結(jié)查找使預(yù)應(yīng)力箱梁產(chǎn)生裂紋、裂縫的原因，并在實(shí)際施工中得到了很好的運(yùn)用，因裂紋、裂縫影響混凝土箱梁質(zhì)量外觀的問(wèn)題得到了很好的解決。[關(guān)鍵詞] 預(yù)應(yīng)力箱梁 物理 化學(xué) 力學(xué) 分析 裂縫 施工工藝一．引言在預(yù)制20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力箱梁頂板上經(jīng)常出現(xiàn)裂紋，端隔板、跨中中橫隔板左右也有不同程度的裂縫，對(duì)箱梁外觀質(zhì)量產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。為了爭(zhēng)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程，避免在以后的工程施工過(guò)程中出現(xiàn)危害較大的裂縫，我項(xiàng)目專門成立了預(yù)應(yīng)力箱梁技術(shù)難題攻克小組，盡可能對(duì)混凝土箱梁裂縫的種類和產(chǎn)生的原因作較全面的分析、總結(jié)，以便從施工找出控制混凝土裂縫的可行辦法，達(dá)到防患于未然的作用。二、裂縫成因分析與處治混凝土在施工過(guò)程中出現(xiàn)裂紋、裂縫，從根本上可分為以下幾種類型：(1)荷載裂縫：混凝土在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，可分為直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。a、直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：○1設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；計(jì)算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性；設(shè)計(jì)斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；設(shè)計(jì)圖紙交代不清等?！? 施工階段，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等?！? 使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過(guò)橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。分析：箱梁裂縫的產(chǎn)生是不是在使用階段產(chǎn)生的，但受施工人員素質(zhì)，責(zé)任心，及實(shí)際操作過(guò)程不規(guī)范等因素影響，不排除因次應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。采取措施：進(jìn)一步規(guī)范施工程序，嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行施工，杜絕不規(guī)范施工操作，控制鋼筋安裝尺寸誤差，對(duì)施工人員進(jìn)行責(zé)任，安全，素質(zhì)教育。b、次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：○1在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。例如兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置“X”形鋼筋、同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸，理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩，但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼筋銹蝕?！?橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開(kāi)洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。在長(zhǎng)跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中，經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截?cái)噤撌O(shè)置錨頭，而在錨固斷面附近經(jīng)常可以看到裂縫。因此，若處理不當(dāng)，在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截?cái)嗵幦菀壮霈F(xiàn)裂縫。分析：箱梁裂縫的產(chǎn)生是不是在使用階段產(chǎn)生的，施工過(guò)程中，沒(méi)有在箱梁上施加荷載，且設(shè)計(jì)采用的是較成熟的理論，故排除了次應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。（2）溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：○1年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對(duì)緩慢，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁構(gòu)件的縱向位移，一般可通過(guò)伸縮縫、支座位移或設(shè)置柔性墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時(shí)才會(huì)引起溫度裂縫。我國(guó)年溫差一般以一月和七月月平均溫度的作為變化幅度。分析：因預(yù)應(yīng)力箱梁的裂縫是在短期內(nèi)，產(chǎn)生的局部小裂縫，故予以排除○2日照。有一定面積的混凝土構(gòu)件受太陽(yáng)曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見(jiàn)原因。分析：這里晝夜氣溫變化相對(duì)較大，受天氣及氣溫影響，中午溫度上升，故不排除使之產(chǎn)生裂縫的原因。采取措施：混凝土施工后嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，中午加覆蓋物，并增加灑水養(yǎng)護(hù)次數(shù)，以保持混凝土濕潤(rùn)為準(zhǔn)?！?另外驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)。也易使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。分析：施工過(guò)程中，沒(méi)有驟然降溫的情況發(fā)生，且混凝土最大厚度為25cm，不屬于大體積混凝土構(gòu)件，沒(méi)進(jìn)入冬季施工，排除其可能性。（3）收縮引起的裂縫在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因?！?塑性收縮。發(fā)生在施工過(guò)程中、混凝土澆筑后4~5小時(shí)左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，因此時(shí)混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大，可達(dá)1%左右。在骨料下沉過(guò)程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?，因硬化前沉?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。分析及采取措施：為減小混凝土塑性收縮，施工時(shí)控制水灰比，避免過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的攪拌，下料控制速度，不宜太快，振搗密實(shí)，豎向變截面處宜分層澆筑?！?縮水收縮（干縮）?；炷两Y(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件（超過(guò)3%），鋼筋對(duì)混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，成龜裂狀，形狀沒(méi)有任何規(guī)律。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：a、水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量。礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標(biāo)號(hào)越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時(shí)間越長(zhǎng)。例如，為了提高混凝土的強(qiáng)度，施工時(shí)經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥用量的做法，結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。b、骨料品種。骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長(zhǎng)石等吸水率較小、收縮性較低；而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小，含水量大收縮越大。c、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大。d、外摻劑。外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。e、養(yǎng)護(hù)方法。良好的養(yǎng)護(hù)可加速混凝土的水化反應(yīng)，獲得較高的混凝土強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時(shí)保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，則混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護(hù)方式比自然養(yǎng)護(hù)方式混凝土收縮要小。f、外界環(huán)境。大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風(fēng)速大，則混凝土水分蒸發(fā)快，混凝土收縮越快。g、振搗方式及時(shí)間。機(jī)械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時(shí)間應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能決定，一般以5~15s/次為宜。時(shí)間太短，振搗不密實(shí)，形成混凝土強(qiáng)度不足或不均勻；時(shí)間太長(zhǎng)，造成分層，粗骨料沉入底層，細(xì)骨料留在上層，強(qiáng)度不均勻，上層易發(fā)生收縮裂縫。h、對(duì)于溫度和收縮引起的裂縫，增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性。根據(jù)以上研究及理論進(jìn)行分析：