２ Ｑ：１２１王） Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 工程技术 浅述预应力混凝土空心板裂缝分析与防治 张磊 魏宏亮 （１、扬州大学建筑科学与工程学院，江苏扬州２２５００９ ２、扬州市邗江宏利建筑安装有限公司，江苏扬州２２５０００） 摘要：从原材料、设备、施工工艺等方面，分析了预应力混凝土空心板裂缝的形成原因，并从混凝土拌和、浇筑、养护等方面提出防治裂缝 有效措施，确保预应力混凝土施工质量。 关键词：预应混凝土；空心板；裂缝 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍ ｒａｗｍａｔｅｒｉｌｓ，ｅｑｕｉａｐｍｅｎｔｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｈｏｌｌｏｗ ｓｌａｂ ａｌｅ ａｎａｌｙｚｅｄ；ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ，ｐｏｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｌｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｃｒａｃｋ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ． Ｋｅｙ ＷＯｒｄｓ：ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．ｈｏｌｌｏｗ ｓｌｂ，ｃｒａａｃｋ 预应力混凝土空心板在施工过中，因板体 混凝土设计强度高，水泥含量相对较大，易产生 裂缝。影响因素有：温度应力、原材料质量、施工 工艺以及养生等。加强施工过程主要工序的管 理，特别是混凝土的养护对消除混凝土的表面 裂缝尤为关键。通过对预应力空心板预制的全 过程测控，仔细查阅有关设计、试验资料，分析 混凝土产生裂缝的原因，并提出了相应改进措 施，使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控 制，有效地防止了混凝土表面裂缝现象的发生。 １工程慨述 泰州市某工程上部结构均为２０ｍ先张法预 应力混凝土空心板，结构参数如下： 结构类型：标准跨径２０ｍ预应力混凝土空 心板 混凝土设计强度：５０ＭＰａ 混凝土配合比：水泥：砂：碎石：水：减水剂＝１： １．３７：２．７８：０．３５：０．００９ 水泥用量：４５０ｋｇ／ｍ 水泥类型：泰州海螺Ｐ．０ ５２．５ 砂：仪征石料场 碎石：仪征石料场 水：饮用水 减水剂：南京产ＦＤＮ一２型早强减水剂 ２裂缝现象 空心板在混凝土浇筑完成拆模后，沿上铰 筋竖向产生长度为３０—１２０ｍｍ，宽度为Ｏ．１～ ０．５ｒａｍ的裂缝，顶面也出现长度为２０～１００ｒａｍ． 宽度为Ｏ．１～０．５ｍｍ的裂缝。凿开混凝土裂缝发 现，裂缝深度在０～４ｍｍ之间，初步判定为收缩 裂缝或温度裂缝，不影响空心板的正常使用，但 考虑预应力钢绞线放张后，有使混凝土顶面抗 拉强度降低，致使裂缝长度、宽度和深度增长的 可能，找出裂缝产生的原因和改进措施是完全 必要的。另外，在腹板凿毛穴周围亦有长２Ｏ～ ５０ｒａｍ，宽０．１￣０．４ｍｍ的裂缝，将此裂缝凿开发现 其深度在０－２ｍｍ问，经分析是由于凿毛过早和 力度过大引起的。混凝土裂缝在浇筑后第一个 ２４ｈ内产生，这时混凝土最敏感，产生振动裂缝、 收缩裂缝和沉陷裂缝。早期裂缝一旦发生，会增 加混凝土的渗透性，并使混凝土暴露于易损伤 环境的表面增加，这使混凝土早期老化，裂缝的 产生使混凝土渗水性增大。 ３裂缝产生的原因分析 ３．１原材料因素 水泥采用泰州海螺Ｐ．０ ５２．５，经检验其性能 符合规范要求，水泥用量：４５０ｋ异，ｎ 。高强混凝土 由于其水泥用量大多在４４０～６００ｋｇ／ｍ 之间，是 普通混凝土的１．５～２倍。高强混凝土因采用高标 号水泥且用量大，这佯在混凝土硬化过程ｑＩ，水 一７０一 中国新技术新产品 化放热量大，将加大混凝土的最高温升，使混凝 土的温度收缩应力加大。由于高强混凝土中水 泥含量是普通混凝土的１．５倍，在硬化早期由于 水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。 碎石采用仪征石料场碎石，级配符合规范 要求，压碎值１０．３％＜１２％（规范指标），含泥量 Ｏ．８％符合规范要求。 砂采用仪征石料场中砂，含泥量２．７％＞２％， 不符合规范要求，细度模数Ｍｘ＝２．６，级配符合规 范要求。 水采用饮用水。减水剂为南京产ＦＤＮ一２型 早强减水剂，符合规范要求。 ３．２设备因素 对张拉设备进行校验，如果张拉用的千斤 顶油表度数不准，张拉力超过设计值，造成台座 变形位移，假如浇筑完混凝土后，台座发生变 形，混凝土表面就会产生裂纹。 ３．３施工工艺因素 混凝土的拌制。拌合设备是５００Ｌ型强制式 搅拌机，操作方便，拌合时间为ｌｍｉｎ左右，时问 过短，从而影响混凝土的均匀性，取其坍落度为 ５．５，判定水灰比超过了设计用量，水灰比过小， 混凝土干缩量加大，产生干缩裂缝。 混凝土浇筑 工地采用插入式振动器振密， 振捣过程出现过振现象，致使混凝士表面粗细 集料离析，靠近模板的混凝土表面细集料集中。 混凝土养生。现场操作往往是等混凝土脱模后 才开始养生，空心板顶面裸露在大气中，夏季最 高气温达３Ｏ℃，加快了水分的蒸发，致使表面干 缩裂缝。 ３．４混凝土内箍筋的影响因素 由于钢筋和混凝土膨胀率的差异，钢材的 膨胀率大于混凝土的膨胀率，在空心板顶面局 部混凝土保护层厚度偏小处，混凝土表面的拉 应力小于钢筋膨胀所产生的应力，从而使混凝 土表面拉裂。 ３．５混凝土自身应力形成的裂缝 ３．５．１收缩裂缝 混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内 部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面 收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混 凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混 凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生 收缩裂缝。 ３．５．２温度裂缝 混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜问降 温等因素影响而出现冷热变化时，将发生收缩 和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土抗 拉强度时，即产生裂缝。由于混凝土抗压强度远 大于抗拉强度，表面拉应力可能先达到并超过 混凝土抗拉强度，产生间距大致相等直线裂缝。 ４裂缝的预防措施 ４．１严把原材料质量关 进场材料必须经严格检验后方能使用，对 高标号混凝土使用高标号水泥，减少水泥用量， 水泥初凝时间必须大于４５ｎｆｉｎ。细集料使用级配 良好的中砂，细度模数Ｍｘ＞２．６，含泥量小于２％。 粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石，含泥量 小于１％，针片状颗粒含量应小于５％。严格控制 水灰比，保证水的用量控制在标准之内。 ４．２混凝土拌和 细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土 的水灰比，施工坍落度控制在７０～９０ｒａｍ之间，合 理掺加塑化剂和减水剂。混凝土拌合时间控制 在２ｒａｉｎ。 ４３混凝土的浇筑 混凝土浇筑应选择１ｄ中温度较低的时候 进行，采用插人式振捣器振捣时，移动问距不应 超过振捣器作用半径的１．５倍，对每一振捣部位 必须振动到混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表 面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒， 避免过振，造成混凝土离析。 ４．４混凝土养护 混凝土浇筑收浆完成后，尽快用草帘覆盖 和洒水养护，使混凝土表面始终保持在湿润状 态，不允许混凝土在高温下裸露曝晒。 结语 通过以上改进措施，混凝土表面裂缝逐渐 消失。预应力混凝土空心板是桥梁的承重结构， 在预制过程前，要制定出施工工艺规程，对所有 参与施工人员进行技术交底；掌握关键工序的 技术要点，严格按规范要求检测各项指标，发现 异常，及时找出问题产生的原因，采取合理的处 理措施加以解决，确保混凝土空心板的预制质 量。 参考文献 ｆ１］ＪＴＧ Ｄ６２—２００４，公路钢筋混凝土及预应力混 凝土桥涵设计规范ｆＳ１． 【２】ＪＴＪ ０４１—２０００，公路桥涵施工技术规范【Ｓ１． 【３１蔚建华．预应力混凝土桥梁施工技术要点【Ｍ】． 北京：人民交通出版社．２００６．
