預(yù)應(yīng)力空心板裂縫分析

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1、預(yù)應(yīng)力空心板裂縫分析　　(內(nèi)蒙古大學(xué)交通學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010000) 　　摘要：文章結(jié)合工程實(shí)例，通過(guò)對(duì)預(yù)制廠(chǎng)預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)制的全過(guò)程進(jìn)行調(diào)查分析,對(duì)施工工藝做了詳細(xì)了解,找出了產(chǎn)生裂縫的原因,提出了改進(jìn)措施,使預(yù)應(yīng)力混凝土空心板表面裂縫得到了控制。 　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；空心板；施工工藝；裂縫；控制 　　中圖分類(lèi)號(hào)：U416.216＋.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007—6921(XX)20—0115—02 　　預(yù)應(yīng)力混凝土空心板在施工過(guò)程中,易產(chǎn)生裂縫。影響因素有:溫度應(yīng)力、原材料質(zhì)

2、量、施工工藝、荷載引起等。加強(qiáng)施工過(guò)程主要工序的管理,特別是混凝土的養(yǎng)護(hù),對(duì)消除混凝土的表面裂縫尤為關(guān)鍵。在該高速公路施工中,L1合同段先張法20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板出現(xiàn)了豎向裂縫的現(xiàn)象,通過(guò)對(duì)預(yù)制廠(chǎng)預(yù)制的全過(guò)程進(jìn)行調(diào)查分析,對(duì)施工工藝作了詳細(xì)了解,找出了產(chǎn)生裂縫的原因,提出了改進(jìn)措施,使預(yù)應(yīng)力混凝土空心板表面裂縫得到了控制,有效地防止了混凝土表面裂縫的再次發(fā)生。 1裂縫的產(chǎn)生 　　空心板在混凝土澆筑完成拆模后,沿連接筋豎向產(chǎn)生長(zhǎng)度50～150mm,寬度為0.02～0.08mm的裂縫,頂面也出現(xiàn)

3、50～100mm,寬度為0.02～0.12mm的裂縫。鑿開(kāi)混凝土裂縫發(fā)現(xiàn),裂縫深度在0～5mm之間,初步判定為收縮裂縫或溫度裂縫。不影響空心板的正常使用,但考慮預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)放張后,有使混凝土頂面抗拉強(qiáng)度降低,致使裂縫長(zhǎng)度、寬度和深度增長(zhǎng)的可能,為此,分析裂縫產(chǎn)生的原因和改進(jìn)措施是完全必要的。混凝土裂縫在澆筑后第一個(gè)24h內(nèi)產(chǎn)生,這時(shí)混凝土最敏感產(chǎn)生震動(dòng)裂縫、收縮裂縫和沉陷裂縫。早期裂縫一旦發(fā)生,會(huì)增加混凝土的滲透性,并使混凝土暴露于易損傷環(huán)境的表面增加,這使混凝土早期老化,裂縫的產(chǎn)生使混凝土滲水性增大

4、,嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度,從而影響其耐久性。并縮短其使用壽命。 2裂縫產(chǎn)生的原因分析 　　鑒于預(yù)應(yīng)力混凝土空心板產(chǎn)生裂縫,對(duì)施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析。 2.1原材料因素 　　水泥采用大同水泥42.5R,經(jīng)檢驗(yàn)符合規(guī)范要求,水泥用量:500kg/m3。高強(qiáng)混凝土由于其水泥用量大多在(450～600kg/m3),是普通混凝土的1.5～2倍。這樣在混凝土生成過(guò)程中由于水泥水化而引起的體積收縮即自縮就大于普通混凝土,出現(xiàn)收縮裂縫的機(jī)率也大于普通混凝土。同時(shí)在硬化早期由于水分蒸發(fā)引起的干縮也將大于普通混

5、凝土。碎石采用懷來(lái)碎石,級(jí)配符合規(guī)范要求,壓碎值8.3%對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn),如果張拉用的千斤頂油表度數(shù)不準(zhǔn),張拉力超過(guò)設(shè)計(jì)值,造成臺(tái)座變形位移,假如澆注完混凝土后,臺(tái)座發(fā)生變形,混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋。經(jīng)檢查,設(shè)備符合要求,臺(tái)座地基滿(mǎn)足要求,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)臺(tái)座變形、位移、下沉現(xiàn)象。 2.3施工工藝因素 　　2.3.1混凝土的拌制。拌和設(shè)備是500型強(qiáng)制式攪拌機(jī),拌和時(shí)間為1min左右,時(shí)間過(guò)短,從而影響混凝土的均勻性,取其坍落度為13.5,判定水灰比超過(guò)了設(shè)計(jì)用量,水灰比過(guò)大,混凝土干縮量加大,產(chǎn)生干縮裂縫

6、。 　　2.3.2混凝土澆注。工地采用插入式振動(dòng)器振密,振搗過(guò)程出現(xiàn)過(guò)振現(xiàn)象,致使混凝土表面粗細(xì)集料離析,靠近模板的混凝土表面細(xì)集料集中: 　　2.3.3混凝土養(yǎng)生。現(xiàn)場(chǎng)操作往往是等混凝土脫模后才開(kāi)始養(yǎng)生,空心板頂面裸露在大氣中,夏季最高氣溫達(dá)35℃,加快了水份的蒸發(fā),致使表面干縮裂縫。 2.4混凝土內(nèi)箍筋的影響因素 　　由于鋼筋和混凝土膨脹率的差異,鋼材的膨脹率大于混凝土的膨脹率,混凝土表面的拉應(yīng)力小于鋼筋膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力,從而使混凝土表面拉裂。 2.5混凝土自身應(yīng)力形成的裂縫 　　2.5

7、.1收縮裂縫?；炷恋母稍镞^(guò)程是由表面逐步擴(kuò)展到內(nèi)部的,在混凝土內(nèi)呈現(xiàn)含水梯度。因此產(chǎn)生表面收縮大,內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,致使表面混凝土承受拉力,內(nèi)部混凝土承受壓力。當(dāng)表層混凝土所產(chǎn)生的拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫。 　　2.5.2溫度裂縫?；炷潦芩嗨艧帷㈥?yáng)光照射、夜間降溫等因素影響而出現(xiàn)冷熱變化時(shí),將發(fā)生收縮和膨脹,產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),即產(chǎn)生裂縫?？梢猿醪酵茢嗍怯捎谒療徇^(guò)大引起的溫度裂縫。由于水化熱作用,使混凝土內(nèi)部與外表面溫差過(guò)大,這時(shí)內(nèi)部混凝土受壓應(yīng)力,

8、表面混凝土受拉應(yīng)力。由于混凝土抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度,表面拉應(yīng)力可能先達(dá)到并超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度,而產(chǎn)生間距大致相等的直線(xiàn)裂縫(稱(chēng)溫差裂縫),該結(jié)構(gòu)裂縫形態(tài)正是如此。 2.6荷載引起的裂縫 　　砼橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱(chēng)荷載裂縫，歸納起來(lái)主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種： 　　2.6.1直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力裂縫產(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)