论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施

20m预应力混凝土箱梁裂缝成因分析及处治

[ 提要 ] 本文根据在预制20米预应力混凝土箱梁过程中发现的问题，从混凝土物理、化学及力学等角度分析，并通过施工工艺的严格控制，总结查找使预应力箱梁产生裂纹、裂缝的原因，并在实际施工中得到了很好的运用，因裂纹、裂缝影响混凝土箱梁质量外观的问题得到了很好的解决。

[关键词] 预应力箱梁 物理 化学 力学 分析 裂缝 施工工艺

一．引言

在预制20米预应力混凝土箱梁的过程中，发现预应力箱梁顶板上经常出现裂纹，端隔板、跨中中横隔板左右也有不同程度的裂缝，对箱梁外观质量产生了一定的负面影响。

为了争创优质工程，避免在以后的工程施工过程中出现危害较大的裂缝，我项目专门成立了预应力箱梁技术难题攻克小组，尽可能对混凝土箱梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以便从施工找出控制混凝土裂缝的可行办法，达到防患于未然的作用。

二、 裂缝成因分析与处治

混凝土在施工过程中出现裂纹、裂缝，从根本上可分为以下几种类型：

(1) 荷载裂缝：

混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，可分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

a、直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝

产生的原因有：

○1设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。

○2 施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

○3 使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

预应力混凝土箱梁施工裂缝原因分析及预防措施

摘要:混凝土结构的应用时十分广泛的，但同时混凝土裂缝也是难以解决的质量通病。预应力混凝土箱梁一旦出现裂缝将会会降低结构的承载力、耐久性和使用寿命，为此，本文对各种混凝土裂缝的产生原因进行了详细分析，并提出了相应的预防措施，可供同行参考。

关键词:预应力混凝土箱梁；混凝土裂缝；原因；温度应力；预防措施

随着新技术、新工艺的不断涌现，预应力混凝土箱梁技术也越来越多的应用到桥梁建设当中。但在运营过程中也出现了较多的工程病害，特别是混凝土裂缝问题。混凝土裂缝的出现不仅破坏了桥梁的美观而且严重影响桥梁的刚度分析，还可能影响到桥梁的正常使用，甚至会威胁桥梁寿命。引起裂缝的原因是多方面的，有施工方面的因素，也有设计方面的因素。因此，只有对混凝土出现裂缝的原因进行科学分析，才能采取最有效的预防措施。

1 裂缝的分类

(1)裂缝的形状与结构应力分布有直接关系，一般裂缝方向同主拉应力方向垂直或与剪应力平行。

(2)按成因简单的可分为两种，一种是由荷载直接作用(或由于结构次应力叠加作用)，混凝土所受的拉应力超过自身的极限拉应力而引起的裂缝，也称作荷载裂缝或结构性裂缝，还有一种是由于变形变化引起的裂缝，如结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝，也称作变形裂缝，大多属于非结构性裂缝，这种裂缝的产生一般会有一个时间过程，不是瞬间产生的，有一个应力累积的过程。

2 混凝土收缩裂缝的原因分析及预防措施

(1)原因分析

此类裂缝是实际工程中最常见的，首先是在混凝土浇筑后的4～5h时，水泥的水化热反应最为激烈，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，在下沉过程中若受到钢筋阻挡便会形成沿钢筋方向的裂缝，特别是在箱梁的腹板与顶、底板交接处，形成顺腹板方向的裂缝。随着时间的延长，混凝土硬化以后，由于表层水分损失快于内部，因此会产生内外部的不均匀收缩，表面混凝土收缩变形时受到内部混凝土或保护层内钢筋的约束，致使表面混凝土承受拉力，当拉力超过其抗拉强度时便会产生裂缝。此类裂缝是由于混凝土自身收缩过程中产生的，与外荷载无关，如果不受其他外力的影响，一般裂缝不会再有大的变化。

预应力箱梁裂缝成因分析及控制

摘要：混凝土箱梁结构在桥梁设计中的得到广泛应用，且工艺日趋成熟。然而，施工过程中预应力箱梁裂缝的产生成为困扰其发展的难题。因此，通过何种方式避免裂缝的出现便成为了众多桥梁工程技术人员普遍关注的课题。鉴于此，文章通过阅读大量的文献和资料，总结了预应力箱梁裂缝产生的原因及及相对应的防护措施。以期能为今后桥梁施工提供帮助。

关键词：预应力箱梁，裂缝，防护

Abstract：Concrete boxing and beam structure will get much wide application

under the bridge design, and the process will be more mature. However, under the

construction process, the pre-stress boxing and beam crack production will be the

main difficulty under the development. Therefore, how to avoid the crack appearance

will be the common topic in most of bridge construction technical staff. For that, this

paper, by referring the a lot of references and data, concludes the pre-stress boxing

and beam crack producing cause and the corresponding prevention measures. And

will provide the helpness for the futural bridge construction.

论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施

1. 材料质量问题

预应力箱梁梁体裂缝的成因之一是材料质量问题。在制作预应力箱梁时，如果使用的混凝土材料质量不过关，存在砂粒过多、掺杂物含量过高等问题，都会导致混凝土的质量不稳定，容易产生裂缝。

2. 预应力筋锚固不良

预应力箱梁中预应力筋的锚固是保证梁体整体性的重要因素。如果预应力筋的锚固长度不够或者锚固质量不佳，容易导致预应力筋在受力时产生松动，从而产生裂缝。

3. 施工质量问题

预应力箱梁施工质量的不良也是导致梁体裂缝的一个重要原因。例如浇筑过程中振捣不充分，混凝土内部存在空洞；拆模时未及时做好养护工作，导致混凝土的质量不稳定等，都会直接影响到预应力箱梁的使用效果。

4. 受外力影响

在使用过程中，预应力箱梁会受到各种外力的作用，如交通荷载、自重荷载等。如果设计不合理或者外力作用超过了梁体的承载能力，都有可能导致梁体发生裂缝。

5. 温度影响

预应力箱梁在使用过程中会遇到不同的温度变化，由于混凝土的线膨胀系数较大，温度变化会使得梁体受到不同程度的内部应力，从而产生裂缝。

1. 严格控制材料质量

在制作预应力箱梁时，应选择优质的混凝土材料，并严格按照相关标准进行配比和搅拌，以保证混凝土的质量稳定。

2. 加强预应力筋的锚固质量

在施工过程中，应严格按照设计要求进行预应力筋的锚固工作，保证其锚固长度和质量，以保证预应力筋受力的稳定性。

3. 提高施工质量

在预应力箱梁的施工过程中，要严格按照相关要求进行振捣和养护工作，确保梁体内部没有空洞，并且在拆模后及时进行养护，以保证混凝土的质量。 4. 合理设计结构

在设计阶段，应合理选取预应力筋的布置位置和数量，以及梁体的截面尺寸和形状，保证梁体在受力时能够承受外力的作用。