摘 要:预应力混凝土空心板在施工过程中,由于各种原因容易产生裂缝。裂缝的产生对于整体施工质量有着非常重要的影响。本文从预应力混凝土空心板裂缝产生的原因展开论述,并结合各种原因给出相关的防治措施,以供同行参考、借鉴。
关键词:预应力;混凝土;空心板裂缝;原因
在现代建筑工程施工中,预应力混凝土空心板因为其自身具有的非常明显的优势而被广泛应用。预应力混凝土空心板作为桥梁工程中的主要承重部分,对整体施工质量有着至关重要的影响。由于预应力混凝土空心板在施工中和使用中容易出现裂缝,尽管对空心板本身的使用并无太大影响,但是在很大程度上影响了混凝土的整体抗压能力,从而使混凝土各方面的功能大大减弱,降低了混凝土的使用年限,最后导致混凝土提前老化,缩短了原有的耐久性和工作质量。
预应力混凝土空心板产生裂缝的原因与施工过程的一系列施工方法和施工后的一系列变化有关,施工因素主要是原材料质量、施工设计、施工工艺、施工管理几个方面,施工后的变化主要是由各种环境因素对其长期影响形成的。本文主要从以上几个方向展开论述,重点阐述预应力混凝土空心板产生裂缝的原因,并针对这几种原因给出相关的防治措施。
1预应力混凝土空心板产生裂缝的原因
1.1施工中的因素
(1)混凝土原材料质量。
预应力混凝土拌和所采用的水泥须符合施工标准规范,并且要严格按照施工要求控制水灰比。由于预应力混凝土属于承受高强压力的混凝土结构,每立方米使用的水泥量大约在450-600Kg/m3,远远大于普通水泥的使用量,那么在生成过程中预应力混凝土发生的体积收缩就会相应的大于普通水泥的收缩量,所以预应力混凝土与空心板之间容易出现收缩引起的裂缝。
由于预应力混凝土所使用的水泥为高标号且用量大,因此在硬化过程中比普通混凝土的水化放热量大的多,使混凝土内部所承受的温度应力加大,从而产生由于温度收缩应力不足所引起的收缩裂缝。
混凝土内除水泥外的其他原材料如粗砂、卵石等必须符合相关施工标准规范。粗砂过大或过小都会对混凝土整体质量产生影响,水体中含有影响水泥生成的物质也会对混凝土内部应力产生影响,从而使混凝土与空心板之间出现裂缝。
(2)施工设计
在进行施工时,施工设计中对于混凝土原材料选择规格、浇筑方案和施工设备的安排不合理,会在一定程度上影响混凝土生成,对混凝土内部应力造成不良影响,从而使混凝土收缩应力增大,产生裂缝。
(3)施工工艺
混凝土拌和过程不均匀、拌和时间控制不合理(过短或过长)、搅拌完成与进行浇筑间隔时间过长、搅拌设备强度不够,都会影响混凝土的最终生成质量;另外,在泵出混凝土时增加用水量和水泥用量也使混凝土最初的设计标准有所改变,导致对混凝土总体质量产生影响。在浇筑混凝土时,混凝土用量不均匀、浇筑顺序不合理、浇筑时间过长等等,除了会引起坍落度增大以外,还对混凝土生成形状有非常大的影响。
预应力混凝土空心板在浇筑过程中,由于混凝土和内模胶囊各自的性质,使得内模胶囊在混凝土内具有较大的浮力,内模胶囊在混凝土内的固定没有符合标准,会在一定范围内产生内模胶囊上浮或偏移的现象,降低了顶板厚度,导致出现裂缝,该情况下产生裂缝多为横纵裂缝。
预应力空心板的内模胶囊在浇筑完成后抽拔时间没有考虑气候、温度等因素,或者对抽拔胶囊的时间没有控制好。抽拔过早,由于混凝土的凝固强度没有达到施工要求,会出现粘皮现象,对混凝土质量有一定影响,从而使顶板出现裂缝。
混凝土浇筑结束后,没有进行很好的养护措施,例如根据天气温度采取相应的调节,控制混凝土表面水分蒸发速度。外界温度过高,容易使混凝土表面水分蒸发过快,而较易形成干缩裂缝;外界温度过低,如果没有对混凝土表面覆盖相应的保温物料,也会出现裂缝。混凝土强度未达到一定程度时,过早拆模,会出现轻微的纵向裂缝。
墩台不完全下沉,致使空心板不同程度的变形,使桥墩承重点内外应力不平衡,容易出现较大的裂缝,在桥梁工程中对桥梁危害性较大。预应力管道放置不够顺直,也会造成裂缝的产生。
1.2施工后的因素
在施工结束后,工程项目投入使用过程中,由于混凝土长时间的经受外界不同温度、水量、土质等因素变化的影响,内部受力结构会逐渐发生变化,导致某些部位应力增大或减少,从而产生裂缝。
2防治裂缝产生的主要措施
防治预应力混凝土空心板产生裂缝,主要的应对措施就是加强施工管理,通过对施工过程各个环节的严格控制,对相关的工作规范严格遵守,对可能产生裂缝的各种原因都能够考虑周全并给予一定的解决办法,全面提高工程质量,从根本上降低这种现象发生的概率。
2.1施工设计
首先,在施工之前,应该做好相关的施工设计工作。设计科学合理的符合相关标准规范的施工方案,是做好这项工作的前提。
2.2原材料的选择
对于组成混凝土的各种原材料,相关人员应该把好质量关。进入施工现场的各种原材料必须是经过严格检验并合格的产品。采用合理的水灰比,控制水的用量在标准范围内,禁止随意加大水泥使用量,水泥初次凝固时间必须在45min以上。细集料的细度模数应大于2.6,含泥量小于2%。碎石应选择质地坚硬的,含泥量要求小于1%。
2.3施工质量控制
(1)混凝土拌和应该采用合理的配比,降低坍落度。拌和时间应该控制在2min内,并且要与浇筑过程衔接起来,避免混凝土搅拌时间过长,从而提高混凝土的质量。进行混凝土浇筑时尽量选择温度偏低的时候进行,浇筑移动距离以不超过振捣器工作半径的1.5倍为宜。振捣停止标准为混凝土停止下沉和冒泡,表面平坦,轻微泛浆。结束一个振捣部位时应该缓慢拔出振动棒,防止混凝土形状改变。
(2)混凝土浇筑结束后,应该做好养护工作。不要等混凝土脱模之后再进行洒水养护,那样会使水分蒸发过快。混凝土浇筑完成后,应尽快用草帘覆盖,并洒水,使其表面维持湿润状态,养护工作应该至少在半月以上。
(3)充气胶囊在使用前应该仔细检查并进行试用,确定无误后再进行使用。充气压力要维持在合适范围内。抽拔胶囊时应该确保混凝土达到一定强度,然后先放出气体,再进行操作,注意不要造成混凝土表面损害。
结 论:
预应力混凝土空心板在施工中和使用过程中非常容易出现裂缝,出现裂缝的原因也非常多,不仅与施工工艺和原材料选择有关,施工设计不当或疏漏也可能会引起空心板出现裂缝。不论是何种原因,对混凝土空心板的应力水平都会造成一定影响,从而出现裂缝。施工单位应该从多方面着手分析,对施工质量严加控制,在设计施工方案时,在符合相关标准规范的基础上,严格监督施工人员的执行情况。特别注意可能引起预应力混凝土空心板出现裂缝的原因,并予以及时解决。
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