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张法预应力空心板 |
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对先张法预应力混凝土空心板梁在施工中出现的气囊上浮和纵向裂缝进行了分析，并对处治措施提出了建议。
关键词：先张法预应力混凝土空心板梁气囊上浮纵向裂缝控制要点
在先张法预应力空心板梁的施工和使用过程中，总避免不了气囊上浮和纵向裂缝的发生。本文结合工程实际对先张法预应力混凝土空心板气囊上浮和纵向裂缝的产生原因及危害，进行分析和探讨并提出处置措施。
1、气囊上浮和裂缝的情况及对结构的影响
（1）气囊上浮会造成梁板的外形结构尺寸发生变化，造成梁板的外观不符合规格，而气囊上浮后同时会造成梁板的顶板厚度不足，进而影响桥梁上部结构后序工程的施工质量（例如桥面铺装等）。
（2）裂缝常产生于空心板板底的中部，多数裂缝贯穿了空心板全长，从支点一直延伸至跨中，直至另一支点；有的甚至将混凝土切割破碎，混凝土碎块掉落，露出预应力钢绞线。
多数裂缝宽度在0.12～0.30mm左右，部分较严重的裂缝宽度达1.3mm，大多数的裂缝已经超过《公梁涵养护规范》（JTGH11-2004）对预应力构件纵向裂缝宽度的规定值（0.2mm）。裂缝深度均已发展到预应力筋位置，部分裂缝深度已经贯穿底板，发生漏水等情况。
2、有关设计、施工方面的问题
（1）空心板结构设计情况
先张法预应力空心板梁的设计荷载标准为汽车-超20级，挂-120，钢绞线采用ASTMA416-90a标准270级低松弛钢绞线，如13m空心板横截面尺寸为：空心板宽度为1m，高55cm，中心挖空部分的截面为35cm高的扁圆；16m空心板横截面尺寸为：空心板宽度为1m，高70cm，中心挖空部分的截面为50cm的圆。空心板的顶板厚度为8cm，底板厚度是12cm；混凝土标号为C40。
（2）空心板施工情况
在预制施工中，有两点关注：
一是空心板底板混凝土的施工质量偏差。经检测，虽然空心板混凝土质量合格，没有明显的浇筑施工质量缺陷，但部分梁底板的混凝土看起来没有其他桥梁上的底板平整光洁，似乎是由于振捣不充分所致，但实际上是由于采用C40混凝土，为了增加和易性，加快工期，添加了早强剂等添加剂。施工季节多为夏季，施工中混凝土的坍落度损失很快。二是夏季预制空心板的预拱度明显比其他季节预制的板要高。
3、对产生裂缝及气囊上浮的原因进行分析
（1）裂缝的原因分析：采用C40混凝土，可以空心板的承载能力和安全性，但是却给混凝土浇筑施工带来困难，因为在夏季混凝土浇筑施工时，添加了各种外加剂的高标号混凝土的坍落度损失较快，导致空心板的底板混凝土不密实，导致空心板混凝土施工质量离散性大。
空心板纵向开裂，与施加预应力的大小也有关系。在温度差的作用下，钢绞线收缩产生超过设计值的张拉力，导致空心板预拱度增加，空心板底板受力也增大，易于发生开裂。
（2）气囊上浮的原因分析：现场施工时，在对气囊下面的混凝土进行振捣时，或是在对梁体浇筑混凝土时，由于振捣棒振捣不匀或是浇筑混凝土的速度控制不当，都会造成气囊的上浮。
4、结论与建议
（1）防止产生裂缝的方法：在施工方面，应改进混凝土施工工艺，混凝土的浇注质量，同时也应避免水化热，即在施工过程中，如混凝土体积较大或为赶进度，提高混凝土早期强度，致使水泥水化放热集中在早期很短时间内，结构物内部温度很高，体表散热缓慢，施工中未采取或采取的散热技术措施又不当，内外温差太大，致使表面出现裂缝。
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