【摘 要】對于T型梁來說,其在預(yù)制的過程中,可能會出現(xiàn)早期裂縫的情況非常正常,那么,在工程的實際實施之中,對早期裂縫產(chǎn)生的具體原因進(jìn)行分析。從而找出預(yù)防早期裂縫出現(xiàn)的有效的應(yīng)對策略以及防治的措施,是一項十分有必要的工作。下文將會對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁早期裂縫發(fā)生的原因以及防治的措施進(jìn)行相關(guān)論述,供給有關(guān)部門以及施工人員參考,減少工程中發(fā)生此類裂縫的可能性。
【關(guān)鍵詞】T型梁;早期裂縫;防治措施
前言
對于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁來說,其優(yōu)點為:首先其結(jié)構(gòu)的剛度比較大,能夠承載很大的應(yīng)力;其次其施工很方便;最后是其耐久性很好。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁具有這些優(yōu)點,所以其在大型的公路以及橋梁建設(shè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。因為受到了運(yùn)輸條件的影響,T型梁一般會在施工現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)制。然而對于現(xiàn)場預(yù)制的T型梁來說,就很容易出現(xiàn)早期的裂縫,這會直接影響T型梁的美觀性以及安全性。
在某項高速公路的路面擴(kuò)寬的過程中,將使用的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁進(jìn)行了現(xiàn)場預(yù)制。但是在開始施工的時候,30片的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁中有11片發(fā)生了不同程度的開裂情況。在另外一個工程中可出現(xiàn)了類似的情況。通常,這些裂縫出現(xiàn)在拆除模板之后以及在張拉預(yù)應(yīng)力之前,然后裂縫出現(xiàn)的位置主要集中在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁的腹板以及從縫馬蹄底板向上延伸的位置,主要表現(xiàn)為垂直縱軸方向的表面的裂縫以及跨中的貫穿裂縫,同時經(jīng)常以對稱的形式出現(xiàn)。并且仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn),這些裂縫在拆模之初,非常的細(xì)小,如果不加以預(yù)應(yīng)力的話,這些裂縫將會慢慢的增加變寬到一定的程度,從而最后達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。因此,對施工的各個方面進(jìn)行了認(rèn)真的總結(jié),對各個方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,剖析了裂縫發(fā)生的原因以及預(yù)防的措施,在后期的預(yù)制的過程中取得了良好的效果,解決了早期裂縫出現(xiàn)的問題。
一、裂縫原因的分析
預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁的裂縫是在在拆除模板之后以及在張拉預(yù)應(yīng)力之前發(fā)生的,屬于梁體的早期裂縫。對于這種早期裂縫來說,主要與早期的收縮以及溫度等條件有關(guān),即混凝土的受冷收縮以及干燥收縮變形時受到的約束力引起的拉應(yīng)力超出了混凝土的抗拉伸的強(qiáng)度而引起的。
1.混凝土自身收縮造成的裂縫
對于混凝土來說,其發(fā)生的收縮的形式主要包括:沉降收縮,塑性收縮以及干燥收縮。對于現(xiàn)澆的混凝土在逐漸硬化的過程之中,除了由于在降溫表面發(fā)生遇冷收縮產(chǎn)生內(nèi)外的溫差之外,還有的就是在水泥水化的作用之下,使混凝土發(fā)生化學(xué)的減縮以及在毛細(xì)水表面的張力使集料擠緊從而導(dǎo)致在混凝土上面發(fā)生了物理收縮。
通常情況之下,沉降收縮發(fā)生在混凝土澆筑的半個小時到一個半小時之間,在此期間,往往發(fā)生的是在混凝土何骨料或者是鋼筋的界面的上邊緣產(chǎn)生了浮漿性的表面裂縫;而裂縫收縮通常發(fā)生的時候會產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫;對于干燥收縮來說,其主要是在自由水在混凝土中揮發(fā)的時候,產(chǎn)生的干燥收縮,并且當(dāng)收縮受到限制而產(chǎn)生相應(yīng)的收縮應(yīng)力的時候,混凝土就會產(chǎn)生收縮裂縫。
2.由于混凝土受內(nèi)外溫差影響而產(chǎn)生的混凝土裂縫
對于溫差應(yīng)力來說就是指在混凝土水化的情況之下受到了內(nèi)外不一樣的溫度以及受到外部約束的影響而產(chǎn)生的應(yīng)力。這大小主要取決于內(nèi)外溫度差以及結(jié)構(gòu)的厚度和約束的情況。
3.設(shè)計不按照技術(shù)規(guī)范而產(chǎn)生的混凝土裂縫
設(shè)計的時候不按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D62-2004)之中的標(biāo)準(zhǔn)對于設(shè)置混凝土T型梁腹板構(gòu)造筋的有關(guān)規(guī)定,使施工產(chǎn)品不合格,從而造成施工隱患。
4.由于施工技術(shù)不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生的混凝土裂縫
對于施工單位來說,對其水灰比,水泥的用量以及砂率不符合要求或者是在混凝土澆筑的過程之中,由于振搗不到位,出現(xiàn)漏振或者是混凝土表面出現(xiàn)了蜂窩麻面,以及養(yǎng)護(hù)不到位等情況,這樣就沒有達(dá)到相關(guān)的技術(shù)規(guī)范,從而使T型梁出現(xiàn)了早期的裂縫。
二、早期裂縫的防治措施
根據(jù)早期裂縫發(fā)生的原因來看,要想從根本上解決預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁的早期裂縫的問題,必須要從提高混凝土的自身就抗力以及減小約束力等方面,并且在施工的時候,還應(yīng)該盡量減小內(nèi)外部對于混凝土的約束力,從而避免出現(xiàn)過大的拉應(yīng)力。
1.預(yù)張拉的措施
對于T型梁來說預(yù)張拉是一種從外面施加壓力的措施,這個是在拆除模板或者混凝土還沒有達(dá)到所設(shè)計強(qiáng)度的80%以前,預(yù)先張拉部分的約束應(yīng)力束,這可以使混凝土預(yù)先受到壓力用來抵抗約束的應(yīng)力。當(dāng)混凝土的實際達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計強(qiáng)度的80%之后,補(bǔ)充施加全部的預(yù)應(yīng)力。這種使用預(yù)張拉的措施能夠很好地彌補(bǔ)在強(qiáng)度形成的過程之中的混凝土的自身抵抗拉應(yīng)力強(qiáng)度的不足。對于早期的裂縫來說,其往往在開始的階段,由于其很小于是肉眼就很難察覺,但是在拆除模板之后裂縫便迅速擴(kuò)展,等到相關(guān)的約束應(yīng)力完全釋放的時候,裂縫才會達(dá)到穩(wěn)定。采取了預(yù)張拉的措施之后,混凝土在模板開裂之前就用外界的預(yù)先加載的力以及混凝土自身一同抵抗約束的應(yīng)力,這樣在模板拆除之后,混凝土就不會出現(xiàn)開裂的情況,這樣就很好地預(yù)防了裂縫發(fā)生。
2.減阻的措施
使用減阻的措施是為了減少內(nèi)部以及外部因素對于混凝土本身的約束,從而達(dá)到減小對于混凝土約束力。對于內(nèi)部因素來說,其主要是從優(yōu)化其配合比以及改進(jìn)施工工藝的考慮。對于外部環(huán)境的因素來說,主要是底座以及模板對于混凝土的約束。對于底座來說,為了能夠使梁體在干燥以及遇冷收縮的條件之下進(jìn)行自由的收縮,在基底的臺座上面進(jìn)行鋪設(shè)滑動層是接觸外部約束的一種很有效的方式。對于一般來說,可以采用塑料片,油氈或者滑石粉作為隔離層。對于模板來說,可以采用鋪設(shè)膠合板的方式,這樣能夠起到保暖以及保濕的養(yǎng)護(hù)作用,這樣還可以抑制梁體本身的表面收縮的應(yīng)變力的作用,與此同時需要在表面刷上脫模劑。
3.施工,設(shè)計的措施
在設(shè)計方面,為了預(yù)防早期的裂縫主要需要考慮的是對于T型梁腹板的構(gòu)造鋼筋的設(shè)置問題。為了進(jìn)一步的提高混凝土的抗開裂的能力,可以在設(shè)計的是時候,對于縱向的鋼筋采用了加密的方式。
施工的工藝,對于早期裂縫的防治來說,也有關(guān)鍵性的作用。對于施工方,不僅要按照施工的規(guī)范的要求來實施,并且還要注意以下的工藝要求:1.加強(qiáng)低級的碾壓,同時對于臺座的基座來說,需要加寬以及加深,從而使梁有著足夠的承載能力。2.更加合理的安排拆除模板的時間,適當(dāng)?shù)难娱L拆除模型的時間,延長一段時間的拆模時間,不僅可以使混凝土的慢慢地降低到外界的溫度,從而避免了冷卻速度過快,還可以使混凝土擁有足夠多的抗拉強(qiáng)度抵抗的約束應(yīng)力。一般在養(yǎng)護(hù)后五小時之后再拆除模型。
三、小結(jié)
對于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁來說,由于其所處的工況環(huán)境等因素不同,因此發(fā)生早期裂縫的形式也是多種多樣的,其早期裂縫發(fā)生的原因也不盡相同。本文通過對其原材料控制,配合比例的控制以及施工質(zhì)量等方面來解決裂縫發(fā)生的問題,提出了預(yù)防的措施特別是預(yù)張拉 的措施,這些措施是建立在實踐的基礎(chǔ)之上,取得了非常好的效果,很值得推廣。
參考文獻(xiàn):
[1] 戴成元;鋼筋混凝土T型梁橋檢測與加固技術(shù)應(yīng)用研究;韓汀;中國交通土建工程學(xué)術(shù)論文集(2006);2006-05
[2] 馮柏維;鋼筋混凝土T型梁裂縫成因分析與處理;廣西交通科技;2003-12
[3] 李壁有;預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁張拉前裂縫的成因與控制;西部探礦工程;2007-02
[4] 任明武;淺談預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁的施工及質(zhì)量控制;山西建筑;2011-01