如何控制大跨预应力混凝土结构温度裂缝
摘 要：大跨预应力混凝土结构是当前建筑工程施工中一种比较常见的结构形式，由于其自身具备强度大、稳定性高的特点，因此受到了很多施工单位的喜爱。但是，在实际的大跨预应力混凝土结构施工过程中，常常会出现温度裂缝的质量通病，不仅对建筑物的美观造成了极大的破坏，还严重影响了混凝土结构的稳定性。由此，我们也可以看出，加强对混凝土结构温度裂缝的控制是十分有必要的。以下，笔者就具体对温度裂缝产生的原因进行了深入的研究分析，并提出相关有效的解决措施，从而确保工程项目的建设质量。
关键词：大跨预应力；混凝土结构；温度裂缝；成因分析；控制措施
一直以来，温度裂缝都是在大跨预应力混凝土结构中十分常见的质量问题，对于建筑物结构的稳定性有着重要的影响。因此，在实际的施工过程中，施工单位必须加强对施工阶段的质量监管，并对以往同类型工程施工中温度裂缝产生的原因进行分析，同时采取相应的处理对策，选择先进的施工技术与抗裂性较高的施工材料，从而避免安全隐患的发生，进一步提高建筑物的使用质量，促进我国建筑事业的长足发展。为此，本文也对如何控制大跨预应力混凝土结构温度裂缝进行了简要的探讨论述，从而得出以下相关结论，以供参考。
1 混凝土结构温度裂缝
1.1 混凝土裂缝的常见类型和成因分析
1.1.1 荷载过大产生的裂缝。通常情况下，当混凝土构件中的主拉应力超出了混凝土自身所能承受的主拉应力时，就很容易导致混凝土结构表面出现裂缝。
1.1.2 混凝土收缩产生的裂缝。在混凝土浇筑施工完成之后，在其硬化过程中，如果水分流失过快，混凝土结构就会发生变形，而当这种变形在受到一定条件约束时，将会产生具有强度的拉应力，此时，如果拉应力是大于混凝土最大抗拉强度的情况下，就会引起收缩裂缝的产生。一般施工人员可以采用降低水量，或是其他养护措施来对收缩裂缝进行控制。
1.1.3 温度变化产生的裂缝。在实际的工程施工过程中，无论是水泥的搅拌工序，还是在浇筑施工时，都会释放出大量的水化热。而对于大体积的混凝土结构来说，常常会由于内外温差较大而产生一定的温度应力，最终引起温度裂缝。这种裂缝比较常见于一些大跨预应力混凝土结构施工中。其次，当混凝土接结构随着温度变化而发生形变时，如果受到了内部钢筋的约束，也会出现裂缝。
1.2 温度收缩裂缝
大部分的混凝土裂缝类型属于非荷载裂缝，其主要是由于温度变化以及在受到收缩作用下而引起的，这类的裂缝具体存在以下几方面的特点：
1.2.1 由于该类型的裂缝是在同时受到温度变形和收缩作用下而产生的，其通常都会随着周围环境温度、湿度的变化而发生改变。
1.2.2 我们可以具体根据工程裂缝的变化情况、分布特征和形成时间等方面，将其主要分类两种形式：一种是以因温度变形引起的裂缝，而另一种则是由于收缩变形而产生的裂缝。笔者通过多年的工作观察发现，其中以收缩变形为主的温度裂缝发生的次数最频繁，基本平均在每半月发生一次，只有在混凝土结构浇筑完成一年内左右才会趋于稳定的形势。
1.2.3 一般时候，大多数的温度裂缝普遍会对底层梁板构件、栏板等构件产生较大的影响。
2 大跨预应力混凝土结构温度裂缝的控制措施
2.1 设置伸缩缝
加强对伸缩缝的合理设置是至关重要的，其不仅能够大大缩短混凝土结构的长度，还可以有效降低了温度裂缝的可能性。
2.2 预留后浇带
如果在实际的施工过程中，施工设计图纸中明确要求了建筑物结构不允许设置伸缩缝，为了避免大跨预应力混凝土结构出现收缩裂缝，施工人员可以采用后浇施工带的施工方法，其主要的施工原理是在施工阶段保留暂时性的变形缝，当浇筑施工完成以后，只要利用高膨胀的混凝土对其进行填充即可，此时的变形缝将会自动消失。
根据大量实践调查表明：几乎所有的混凝土收缩裂缝都是发生在施工早期阶段中。因此，施工人眼在对其进行后浇带设置时，一定要确保混凝土结构真正得到了规定的强度要求之后，才可以进行后续的浇筑施工。这样不仅能够促使结构变形更好的发生，进一步保障了大跨预应力混凝土结构的完整性。
通常将后浇带设置在内力较小处，一般从梁、板的1/3跨中部位或柱跨中1/3区间通过，每隔30～40m设一处，留置宽度不宜小于1000mm，也不宜过大，上部结构以800mm为宜。后浇带要上下对齐贯通整个结构，遇到梁、板、墙均需断开。后浇带部位的钢筋既可断开，也可连续，但连续时可避免同一截面钢筋搭接接头超限，所以后浇带部位的钢筋连续是最好的。
2.3 补偿收缩
除了上面两种方法，还可用UEA补偿收缩混凝土来防止收缩裂缝的发生。后浇带通常要40～60d后才能填缝，并且在浇筑后浇带前要进行清洗、凿毛处理，还要对后浇带处的结构受力钢筋进行断开或弯曲一段等工序。可见采用后浇带会存在施工麻烦，延长工期等问题，并且会留下渗、漏水的隐患，相比之下，利用补偿收缩混凝土对于大跨预应力混凝土结构进行“无缝设计” （“无缝设计”是指在结构区段长度超过规范规定的范围时，可通过在混凝土中掺人一定比例的微膨胀剂，形成补偿收缩混凝土，它膨胀时可抵消一部分由于收缩产生的拉应力，故不需伸缩缝和后浇的施工处理方法），这样会大大缩短工期，降低施工难度，并且还能有效保证施工质量，目前在高层建筑的底板和刚性防水屋面均有大量采用。
2.4 在楼盖板内同时采用预应力
对大跨连续结构施加预应力时，若只在大梁中施加预应力，而梁、板存在较大的刚度差，在梁预应力张拉时，会导致梁轴向压缩，同时又受到板的约束，这样便会在梁和板内产生拉应力，刚度较小的板就容易产生裂缝。所以最好在梁板中同时施加预应力，使它们同时受到压缩变形，产生裂缝的可能性便会降低。梁板内同时施加预应力可提高大跨梁板的刚度，还可在楼盖内建立预压应力，抵消一部分混凝土的收缩变形产生的拉应力。
2.5 增设温度筋或掺人一定比例的复合纤维
在大跨混凝土结构中增加构造筋含量，使其起到温度筋的作用，这样能有效控制裂缝的发展，分散裂缝的分布。温度筋的配置要小间距、细直径。还可在混凝土中掺人一定比例的复合纤维，这样可改善混凝土的脆性，提高混凝土的韧性，从而使基体的变形能力和抗裂能力都得到改善和提高。
结束语
温度裂缝是大跨预应力混凝土结构的常见质量病害之一，如果控制措施不当，裂缝可能影响到建筑的耐久性和结构安全。所以应从原材料、设计和施工等方面来采取有效的措施，最大限度地减少温度裂缝，提高建筑质量。
参考文献
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