40m預制T梁裂縫成因及施工處理

【摘 要】本文討論了40m預制T梁裂縫的成因，剖析了結構澆注后張拉前這段時刻的受力狀況。通過分析結構的時變溫度效應及其對結構承載能力的影響，經過剖析參數體系探討了布局發生裂縫的緣由及裂縫的特征。對處理T梁的裂縫方面提出了提出了具有實踐意義的辦法，希望能夠適用于其它相似情況的剖析和處理。

【關鍵詞】40m預制T梁；裂縫；成因；處理

一、引言

預制混凝土T梁張拉前發生裂縫是一個復雜、常見而又難以完全解決的難題。這些年在橋梁的建設中比重越來越大，預制混凝土T梁的運用跟著高強混凝土技能、預制技能的發展和成熟在施工運用中也比較多見。因為各式各樣的緣由施工進程中預制T梁張拉前在一些單薄部位發生了貫穿裂縫而致使整片梁作廢的狀況時有發生，往往會造成不小的經濟損失[1]。因而，對預制混凝土T梁裂縫的研討顯得極有價值。

二、預制混凝土T梁裂縫的成因分析

1.T梁底座約束和沉降引起

因為臺座的地基承載力不足，臺座的強度、剛度偏小，澆注混凝土后臺座發作不均勻的沉降變形而導致臺座上的T梁開裂[3]。在梁長截面上導致的水平拉應力也是由底緣開始是最大，逐漸往上變小。這種拉應力是通過梁體的混凝土還有鋼筋的水平拉力來實現平穩的，如果這個拉應力的力度大于梁體混凝土的抗拉強度，就會產生豎著方向的裂縫。40mT梁底板配筋率是最高的，其次的頂板，而腹板配筋率是最小的，所以豎向裂縫一般會在腹板部位出現。

2.溫度應力的影響

早期混凝土溫度應力主要由兩個因素引起。一個是混凝土水化熱導致的溫度應力，另一個是混凝土澆筑環境溫度改變導致的溫度應力。 因混凝土水化熱導致的溫度應力大體分為內部束縛應力和外部束縛應力。內部束縛應力是因為混凝土溫度分布的不平衡約束了結構體積的膨脹而發作的應力。在水化反應前期，混凝土外表溫度和內部溫度差使混凝土外表發生張拉應力；在溫度降低期間因為內部收縮變形大于外表，所以在混凝土內部發生張拉應力。內部束縛應力的大小與結構物內外溫度差成份額。外部束縛應力是因為外部邊界束縛了正在澆筑的混凝土的溫度變形而發作的應力。外部束縛的影響與觸摸外表的寬度和外部束縛剛度有關。 因為混凝土澆筑環境溫度發作改變，混凝土外表與內部溫度呈現差值，然后導致溫度應力。一旦混凝土外表與內部溫差到達特定數值，溫度應力便有能夠超越此刻的混凝土抗拉強度。初期混凝土環境溫度改變主要指當地晝夜溫差，因而是否會發生裂縫與溫度氣候和地理環境有關。下圖利用一座40m預制T梁公路的裂縫情況來表現溫度應力影響。

3.收縮應力的影響

預制混凝土T梁一般都是選用高強混凝土。高強混凝土制造時一般都運用較高的膠凝材料用量，而且摻加有很多磨細礦藏摻合料，以實現高強度抗壓力的作用。上述辦法也導致了較大的混凝土縮水現象。從混凝土一開始攪拌成泥一直持續到到混凝土實現硬化后的較長一段時間內都有可能發生縮短的現象，工程上表現為混凝土的開裂趨勢逐漸嚴重[4]。收縮變化是由于混凝土內部相對濕度隨水泥水化的發展而跟著下降，從而形成比較嚴重的水分不飽和現象繼而形成壓力差造成的，而當壓力差為負值時引起混凝土形成的收縮。事實上水灰比很低的高強度混凝土能供給水泥水化的自在水較少，早期強度的開展率會使自在水很快溜走不見，在缺乏外界來幫助補充水分的情況下，水泥水化又需要不斷耗費水分，這樣一來就會發生本身的原始裂縫。 混凝土縮減的程度與水和灰的用量具體比重、摻合料的活性、水泥細度等因素都有關系[5] 。

三、措施

預制混凝土T型梁張拉前發生裂縫是一個 比較復雜的疑問，它涉及到混凝土的資料、結構性及施工環境，施工操控等方面的疑問。但40m跨徑預制T量仍是山區建設公路橋梁比較合理的方法之一。在實施工程中，往往對混凝土的資料、施工條件，包含材料的配合比、預制梁體底座等比較重視，可是卻缺少對施工環境的溫度改變對梁體發生的影響的研討。本身40m的跨徑已經比較大，梁體的截面比較小，長度比較長，一般橋體橋墩略高，所以形成裂縫會影響預制T梁的質量，進而威脅到架設橋梁的梁體的穩定和安全施工。

經過對預制混凝土T梁裂縫的有限元分析研討，我們得出T梁澆筑時的晝夜溫差及混凝土自身水化熱致使的溫度應力會致使T梁張拉前腹板處發生豎向貫穿裂縫。因而，要嚴格遵循預制梁場的當地氣象環境資料要求，控制好混凝土的澆筑溫度。在T梁澆筑時，要注意當是晝夜溫差較大的區域的情況，要充分考慮澆筑進程中混凝土的溫度應力。運用恰當的維護辦法，最重要是要注意T梁腹板處的情況，因為腹板處較單薄；且此處相對于梁體頂底板來說更難去維護，更應該盡量做好保溫保濕的工作。

【參考文獻】

[1] 陳萌. 混凝土結構收縮裂縫的機理分析與控制[D].武漢：武漢理工大學，2006.

[2] 金賢玉，沈毅，李宗津. 高強混凝土的早齡期特性試驗研究[J].混凝土與水泥制品，2003（5）：5-7.

[3] 李壁有. 預制混凝土T 型梁張拉前裂縫的成因與控制[J].西部探礦工程，2007，19（2）：157-159.

[4] 黃國興，惠榮炎. 混凝土的收縮[M].北京：中國建筑工業出版社，1982.

[5] 朱清江. 高強高性能混凝土的研制與應用[M].北京：中國建材工業出版社，1999.