刘欣
中铁二十二局集团第四工程有限公司 天津市武清区 301700
摘要：随着社会的发展，我国的铁路桥梁建设发展迅速，其质量问题也越来越受到重视。预制T梁裂缝是一种常见的病害。有些裂缝在承受活载或外界因素的作用下不断产生和扩展，进而引起混凝土碳化、钢筋锈蚀，严重影响预制T梁的使用寿命。为了进一步探讨预制T梁裂缝产生原因，对混凝土收缩类型、梁体温度变化和预制T梁受应力的变化进行了分析研究，并提出了预防措施，可有效降低预制T梁产生裂缝的风险。
关键词：混凝土收缩;温差裂缝;混凝土养护
预制T梁产生的裂缝随着裂缝产生的位置的不同，裂缝产生的原因也不相同。下面就针对不同原因产生的裂缝分析其产生原因及提出预防措施。
一、预制T梁裂缝的成因分析
1.预制T梁混凝土表面龟裂
混凝土表面龟裂是梁体常见且较难避免的一种裂缝，分布于梁体各个部位。其特点是裂缝较细，出现无规律。
产生这种裂缝与混凝土施工及养护有关，混凝土的凝结过程中，随着表层水分逐步的蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，这个过程称为混凝土的干缩。因混凝土表层水分损失快，内部水分损失慢，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，因此产生收缩裂缝。混凝土配合比中水胶比越大，混凝土的收缩就会越大。混凝土早期养护不到位，未能及时覆盖或洒水养护，梁体外露部位受风吹日晒，加快混凝土干缩的产生。同时混凝土芯部与表层、表层与环境温差较大会造成混凝土收缩不均匀，也容易产生温差裂纹。
2.梁体下翼缘与梁底交界处竖向裂缝
这种裂缝多发生在梁体拆模或初张拉前后，这种裂缝在静载试验中易成为判定梁体合格与否的关键。
温度改变是导致裂缝产生的原因。混凝土在阳光照射、受水化放热、夜间降温等各种因素的影响下会产生冷热不均的变化，使混凝土产生体积的膨胀和收缩，进而导致温度应力的产生。当混凝土中的温度应力比混凝土的抗拉强度大时就会导致裂缝的出现。梁体在温度未满足两个15度（即“混凝土芯部温度与表层温度之差不得大于15度、表层温度与环境温度不大于15度” ）前不能进行拆模。梁体在浇筑完成后，早期养护不及时，混凝土强度未达到设计值而进行张拉，或初张拉时张拉力不足，梁体张拉力不足以抵消自重，在移出制梁台座后受自身重力影响导致裂缝扩展。
3.梁端腹板变截面处纵向裂缝
这种裂缝多出现于梁体终张拉之后，尤其是曲线梁较为明显。随着时间的推移，混凝土徐变及受张拉影响梁体回缩，该裂缝会出现扩展现象。
该部位由于处于腹板变截面处，且该部位上下截面受临近孔道N2及N3张拉影响，受力面积悬殊较大，造成混凝土回缩量不一致，从而产生裂缝。该部位受端模锚盒影响，在混凝土浇筑过程中不利于振动棒的插入，造成混凝土不够密实。由于锚盒、锚垫板、螺旋筋的存在，该位置混凝土基本处于无钢筋状态，较容易开裂。
4.冻涨引起的裂缝
冻涨引起的裂缝多出现在北方冬季进行张拉施工中。该裂缝多出现于腹板及下翼缘，走向与预应力管道一致。
在预制场内进行压浆冬季施工作业，由于压浆工序保温措施比较困难，在浆体初凝前，若浆体受冻，其体积会发生膨胀，挤压管道，混凝土受到巨大压力从而产生开裂。
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5.受存梁台座影响产生的裂缝
这种裂缝多出于距梁端4至8米处，自下翼缘开裂延伸至腹板，呈斜向分布。
由于存梁台座地基处理不良，或台座强度及承载力不符合要求，存梁后出现不均匀沉降，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致梁体出现不同程度的变形，导致梁体开裂，这种裂缝对梁体危害较大，严重的可能引起梁体断裂。
二、预防预制T梁裂缝产生的措施
以上是预制T梁产生裂缝常见的几种情况，根据裂缝产生的原因分析，提出以下几点预防措施。
1.合理设计混凝土配合比。
在设计混凝土配合比的过程中，应适当降低水胶比。混凝土中水胶比过大则混凝土收缩性就越大，为减小混凝土塑性收缩，施工时要严格控制水胶比。掺加高性能混凝土外加剂，可以有效降低水胶比。控制胶凝材料的用量，在配合比中掺加合适的矿物掺和料如粉煤灰、矿粉。掺加矿物掺和料能够改善和提高混凝土的和易性，降低混凝土泌水性，同时也能有效降低混凝土水化热，有利于裂缝的控制。在进行混凝土配合比设计时，应选择合适的混凝土坍落度，混凝土坍落度过大易造成离析，混凝土强度不高。坍落度过小则不利于施工。
2.控制好工程使用的原材料
只能允许符合要求的原材料进入现场，拒绝不合格原材料进入施工现场。保证水泥、砂子、石子和水的用量符合要求。应严格控制砂石料中的含泥量。只有使用满足规范要求的合格的原材料，才能保证混凝土的强度、弹性模量满足要求，梁才可以有足够的刚度防止受力产生的裂缝。
3.控制好混凝土的拌和及浇筑
将混凝土拌合时间控制在 2 分钟，不能忽长忽短，混凝土拌和应均匀，随时检测拌好混凝土的塌落度，使混凝土具有良好的和易性。浇筑混凝土时要选择合适的温度，混凝土的振捣要有次序的分层振捣，合理分配附着式振动器的安放位置，严格控制好振捣时间，确保预埋件和预应力筋底部混凝土的密实度。对于外露的面层，要保证其平整。
4.加强混凝土的养护
梁体浇筑完成后及时进行养护，确保混凝土强度的上升。梁场可以根据当地环境合理选择养护方式，北方宜采用蒸汽养护，蒸汽养护需按相关规定执行。南方宜采用自然养护方式。梁体浇筑完成后应对桥面及时进行覆盖，防止表层水分过快损失。遇夏季施工时，覆盖后可进行洒水处理。遇冬季施工时，应满足梁体芯部与表层、表层与环境温度之差不得大于15度后方可拆模。混凝土升、降温速度每小时不应超过10度。冬季施工尽量不安排压浆工序，若必要时需采取篷布覆盖煤炉取暖或其它方式进行保温，确保在压浆后三天梁体温度 不得低于5度。
5.坚持对存梁台座进行沉降观测
梁体存放场地应选择坚硬土壤，其地基承载力应通过检算并试验合格后方可施工。梁体存放后应坚持进行沉降观测，直至稳定后方可停止。若发现存梁台座出现不均匀沉降，应针对沉降量于梁底加设垫块或对台座进行加固。
三、结语
预制T梁梁体产生裂缝的原因比较复杂，但只要我们平时在施工过程中认真总结分析，我们就能够避免出现同样的问题。工作中从源头加以把控，严格控制各工序质量，重视细节，这样才能生产出优质桥梁。
论文作者:刘欣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/27
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