民营科技２０１５耳第３期 工程科技 预应力混凝土箱梁桥开裂原因分析与防治措施 刘增君 （秦皇岛保神交通建设监理有限公司，河北秦皇岛０６６０００） 摘要：预应力混凝土箱梁桥开裂一直是当前我国路桥工程施工中的质量通病，不仅影响了道路交通的正常运行，还存在着一定 的安全隐患，时刻威胁着人们的生命财产安全。通过对预应力混凝土箱桥梁裂缝问题进行探讨，对常见的裂缝状况和预应力混凝土箱 梁开裂的原因进行介绍，分析了预应力混凝土箱梁桥施工中所采用的裂缝防治措施，以供相关人士参考。 关键词：混凝土桥梁；开裂原因；防治措施 在路桥ｌＴ程施］＿的过程中，预应力混凝土桥梁结构的裂缝问题， 锈蚀、混凝土剥落现象，从而花费不少资金修补。从我们统计的情况来 不仅影响了桥梁道路交通的正常运行，还存在着一定的安全隐患，威 看，引起收缩裂缝的因素主要有混凝土特陛（水灰比和水泥用量）、温 胁着人们的生命财产安全。因此为了避免预应力混凝土桥梁结构开裂 度和约束条件。 给人们正常生活和生活发展带来的影响，施工人员在工程施工的过程 混凝土收缩应力的产生来自于两个原因：一是水泥水化作用产 中，就要对预应力混凝土箱梁桥开裂的原因进行分析，从而采用相应 生的水化收缩变形，二是温度降低引起的收缩变形。如受到约束，则在 的防治措施，对其施工质量进行有效的控制处理。 结构内部或表面产生拉应力。由于这两种变形的大部分都发生在混凝 １预应力混凝土桥梁裂缝问题 土强度形成的早期阶段，收缩拉应力极易超过混凝土抗拉强度而产生 随着我国社会经济的不断发展，路桥施工工程也在逐渐的增多。 裂缝。 但是根据相关信息数据调查发现，大多数桥梁结构在长期使用以后， ４．２温度变化的控制。温降引起的收缩有两种情形。—种是混凝土在 其预应力混凝土桥梁结构都会出现明显的开裂现象，这不仅对预应力 硬化早期，由于水化热大量产生导致结构的温度升高，到硬化后期水 混凝土桥梁结构的耐久胜有着一定的影响，还破坏了混凝土桥梁的稳 化热产生的热量小于散热量，结构的温度下降。这种温降既可引起结 又可在结构内部引起局部的收缩应力。在结构中，混凝 定性和强度，使其存在着一定的安全隐患。因此我们就要采用相应的 构的整体收缩，防治措施对其进行相应的控制处理。而在对桥梁结构开发进行处理的 过程中发现，在我国桥梁Ｔ程施工的过程中，导致预应力混凝土桥梁 裂缝出现的主要原因就是人们在对桥梁工程进行施工的过程中，缺乏 科学的指导设计思想，而且其施工系统也不够完善，施工技术也存在 着一定的局限陛。因此在对其预应力混凝土桥梁裂缝施工处理的过程 中，我们就要从施工设计和技术这两个方面进行控制。 目前，为了防止预应力混凝土桥梁结构出现开裂的现象，我国在 ２００２年颁布并实施了《预应力混凝土箱梁没计、施工防裂控制要点》。 因此施工人员在对预应力混凝土箱梁桥设计施工的过程中，一定要根 据该规范的相关要求，进行防裂这种处理。从当前桥梁工程项目的施 工应用情况来看，我国在预应力混凝土桥梁裂缝防治措施施工的过程 中已经取得了初步的成就。 ２常见的裂缝状况 当前我们在预应力混凝土桥梁工程施工中，预应力混凝土桥梁 结构中出现的裂缝状况有很多中，其中常见的几种主要有：节段间端 口裂缝、底板纵向裂缝、翼缘板裂缝和腹板裂缝等这几种。 而导致这些裂缝产生的主要原因就是三种，它们分别是施工设 计方面的问题、施工技术方面的问题以及施工设计和施工技术都存在 着问题。因此，为了保障预应力桥梁结构的质量，避免桥梁结构的裂缝 状况的出现。施工人员在预应力桥工程施工的过程中，一定要按照相 应规则制度对其进行相应的施工处理。 ３支架变形引起的裂缝和预防 ３．１箱梁悬浇刚度不足。在对预应力混凝土桥结构进行施工的时候， 如果施工人员没有根据工程施工的实际睛况，对箱梁悬浇刚度结构进 行严格的要求，那么很容易出现箱梁悬浇刚度不足的情况。从而导致 预应力桥梁支架结构在长期荷载的作用下出现变形，使得桥梁预应力 混凝土结构出现裂缝。 ３．２现浇支架的变形。悬臂施工的支架或整跨现浇的支架，在混凝土 土内部的温度高于表面温度，散热降温迟于表面；厚壁部分的温度高 于薄壁部分。且散热降温也迟于薄壁部分，而这时混凝土已具备了一 定的强度，于是，表面的和薄壁部分的混凝土产生收缩，同时又受到内 部的和厚壁部分的混凝土的约束，产生拉应力。另一种隋形是环境降 温，同样也是表面比内部冷却得陕，薄部位比厚部位冷却得陕，在混凝 土硬化的初期也易造成薄部位的收缩裂缝。这两种温降情形作用的位 置和应变力一向往往是叠加的，加剧了拉应力的增长。 消除温降因素的办法有两个：一是降低水泥用量，以减少水化热 温升量；二是做好养护过程中的保温工作，特别是冬季施工时的保温。 严密的覆盖措施是必不可少的。在冬季还有另一种情况值得注意，那 就是大风降温的当天如有新拆模的混凝土结构，其开裂的几率很大。 原因是施工人员惯常是在混凝土浇注后２ ｄ拆模，此时正是混凝土 水化热导致温度上升的高峰时期，裸露的混凝土表面遭遇急剧的降 温，且表面的水分在大风中加速挥发，造成十缩效应，更加剧了收缩。 ４．３水灰比的控制。工程中较普遍的是局部水灰比过大引起的局部 收缩裂缝，多出现在每次浇注的混凝土顶面，如桥面铺装层或整体化 层、梁和柱的顶部，这是混凝土振捣后浮浆集中区域。由于水灰比过大 的情况一般只是局部出现且与养生有关，因而裂缝形态一般较浅较 短，无明显规律。提高混凝土振捣质量和防ｌＥ施工水灰比失控是预防 此类裂缝的主要措施。 有研究表明，对于质量均匀的混凝土来说，塑性收缩的量并不完 全随水灰比的增加而加大。而且混凝土塑性收缩面积最大值（峰值）对 应的水灰比为０．５。在实际施工中，正常的混凝土配合比的水灰比是小 于０．５的。我们在指导施工现场配合比没计时，为了减少收缩量，要求 水灰比应控制在０．３５，－，０．４５之间，并采取掺减水剂等措施尽量将其往 低值靠。 由此可见，在预应力混凝土箱梁桥工程施工的过程中，预应力桥 梁结构的裂缝问题不仅影响了桥梁的正常通行，还对缩短了桥梁结构 浇注过程中产生的过大变形会导致己初凝的混凝土开裂。一般表现为 的使用寿命，从而对我国社会经济的发展有着严重的影响，因此为了 顶板或底板的横桥向裂缝。控制对策一是确保支架本身的刚度，设计 很好的解决在桥梁工程施工中存在的问题，施工人员就要根据相关的 弹性变形应小于跨径的１／４００；Ｚ是对混凝土采取缓凝措施，使其初凝 施工规范，对预应力桥梁结构的施工设计以及施工技术进行严格的要 时问长于浇注时问。 求，以确保桥梁结构的质量符合工程设计的要求。 ４收缩裂缝 参考文献 ４．１裂缝特性。收缩裂缝可能发生在结构的任何部位，是施工现场最 『Ｉ］王海林．混凝土收缩裂缝的原因分析与控制措施田．交通世界（建 养・机械），２００９（１０）：４８． 常见的一类裂缝。它虽然不会立即影响结构的安全运行，但对耐久．胜 ２ｌ闫青华．浅析桥梁裂缝产生的原因【 甘肃科技，２００８（２１）：１２２． 有很大危害。在己通车运营数年的桥梁中，一些构件己出现渗水、钢筋 ｆ