浅析预制箱梁裂缝与防治
摘要：预制箱梁裂缝的出现直接降低梁体的承载能力和使用寿命，较严重的裂缝将严重影响到桥梁的安全使用。本文就预制箱梁裂缝产生的原因进行分析，并提出防治措施。
关键词：预制箱梁；裂缝；防治。
1、前言
陕北某高速公路施工，各标段箱梁预制存放后，发现腹板不同程度发生裂缝，裂缝在跨中基本表现为水平裂缝，在梁端表现为 450 或同波纹管走向相同裂缝。针对各标段出现的裂缝情况，我们进行了分类分析，并采取了相应防治措施。
2、裂缝的产生原因及分布
混凝土结构产生裂缝的原因很多，包括混凝土收缩、温差、材料质量和施工质量等方面，同时也有设计方面的因素。本文仅从施工角度对本丁程箱梁裂缝原因进行探讨。
2．1 收缩裂缝
混凝土是由气、液、固三相组成的凝固体 ( 指浇筑过程到保养 )。
其中包含有尚未水化的水泥颗粒会吸收周围的水分．液固相间的胶凝体因水分散失而体积缩小。从而引起收缩裂缝。
(1) 本工程地处沙漠边缘，气候干燥。梁施工后期湿润养护不及时。
使混凝土中的水泥水化物因部分失水而干缩，导致表面干缩裂缝的产生。
(2) 昼夜温差和砼内外温差作用．混凝土温度顶部较高而底部较低。
而顶部混凝土收缩又受到来自下部的约束。从而产生裂缝。水泥用量较大，导致内部水化热进一步升温，而外部环境温度较低故形成较大的内外温差，使混凝土表面开裂。
2．2 施工管理不善导致的裂缝
(1) 现场检查发现施工后期箱梁混凝土养护较差，未安排专人采取有效保湿措施，现场地势空旷，日照强烈．混凝土在高温和大风影响下常会在梁体薄弱处产生早期裂缝。
(2) 波纹管定位有偏差，保护层偏小，且波纹管为金属材质，导热快，造成砼上下两侧存在温差而产生裂缝。
(3) 模板拆除过早，为了加快数量有限的模板的周转次数．经常过早拆模，导致箱梁过早受力而产生裂缝。在模板拆除过程中还存在野蛮施工，用重物 ( 钢管、钢筋等 ) 撞击模板拼接处等现象，造成裂缝。
2．3 材料差异造成的裂缝
对混凝土搅拌用砂进行了现场取样试验，结果表明砂中含泥量超标。
达 2．2％，会降低混凝土的强度和抗渗性。还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝，同时还发现砂的细度模数过小，M =2-3，用于拌制混凝土容易造成梁侧面裂缝。
2．4 其它原因导致的裂缝
按化学公式 CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3+H2O，空气中 CO2 与水泥石中Ca(OH)2 等分子相互作用生成碳酸钙 (CaCO3)，同时放出结合水，使混凝土体积缩小。引发碳化收缩细丝裂纹。
2 混凝土施工防裂措施
2．1 施工管理方面
(1) 采用细度模数 2．8 的中砂， 比细度模数 2．3 的中砂可减少用水量 20 ～ 25kg ／ m3 ，同时减少水泥用量 28 ～ 35kg ／ m3。达到降低水泥水化热、混凝土温升和收缩的效果。还需选用合理砂率，为此对混凝土搅拌站派驻试验员，施 T 时严格按配合比计量以控制用水量，确保混凝土强度和坍落度一致。
(2) 安排专人对混凝土箱梁在浇筑后 12h 内覆盖洒水养护，使混凝土保持湿润不少于 7d，当气温高于 35℃或风力大于 4 级时采用养护液喷洒或用塑料膜覆盖封闭以防止水分蒸发。
(3) 对混凝土浇筑程序再次进行论证，合理安排工序，避免已初凝混凝土过早受力而造成裂缝。
(4) 由于施工期，昼夜温差大。因此混凝土浇筑时间应尽量避开高温时段或在夜间施工，日间洒水遮盖养护。
(5) 对使用的砂、石料采用遮阳、洒水等措施降低拌和时的温度。
(6) 为使温度变化始终处于受控状态，必须进行测温记录，安排专人对梁体内外温度进行测控，当表面温度与大气温度的温差在 20℃以上时，应及时将测温结果反馈以采取紧急措施。
(7) 严格控制拆模时间。夏季气温较高时约 20h，冬季气温较低时不少于 48h。
（8）施工中，严格控制波纹管定位，确保保护层厚度。
2．2 材料管理方面
使用水化热较低的硅酸盐水泥；砂必须为材质坚硬的洁净中粗砂；粗骨料最大粒径、级配、强度均要满足规范要求；严格控制含泥量。
2．3 其它方面
尽量不采用碱集料反应性骨料：加强混凝土表面的压实抹光工序。
3 已有裂缝的处理
由于预制箱梁的混凝土收缩裂缝对梁体结构本身受力影响不大，不会影响梁体内部质量，但为了满足验收的表观质量要求和防止钢筋锈蚀，在得到监理方的同意后。决定采用压注环氧树脂进行粘合封闭的方法对裂缝进行处理；对因箱梁过早受力引起的裂缝，则采用环氧砂浆进行封堵。
3．1 环氧树脂粘合封闭
首先对混凝土裂缝的基层表面进行处理，用钢丝刷将裂缝表面的灰尘、浮渣、油垢等清除，并沿缝用丙酮擦洗，晾晒干燥，使其含水率≤ 6％。称取定量的环氧树脂。按配合比加人稀释剂邻苯二甲酸二丁酯均匀拌和。降至常温后再加人固化剂乙二胺充分搅拌，便制成环氧树脂胶料，其配合比 ( 重量比 ) 为环氧树脂：邻苯二甲酸二丁酯：乙二胺=100：13：12，配制好的胶料必须在 30min 内用完。环氧树脂采用 E—44 ( 旧称 6101)，其软化点为 12℃～ 20℃，环氧值为 0．41 ～ 0．47当 M ／ lOOg，为淡黄至棕黄色粘稠透明液体；乙二胺纯度≥ 70％，为无色透明液体。
3．2 环氧砂浆封堵
(1) 配制方法
环氧底胶料的配合比 ( 重量比 ) 为：环氧树脂：邻苯二甲酸二丁酯：
乙二胺 =100：15：12：环氧砂浆配合比 ( 重量比 ) 为：环氧树脂：邻苯二甲酸二丁酯：乙二胺：白水泥：砂 =100：15：12：200：200。 、上述两种材料的配制方法是相同的。先将白水泥与砂拌匀，然后将已拌制好的环氧底胶料倒人调好的混合料中充分搅拌均匀。
(2) 施工方法
a．将混凝土基层清理干净，沿缝凿宽 8 ～ lOmm，深 lOmm，用钢丝刷沿缝槽将灰尘、浮渣及松散层彻底清除，用丙酮将油垢擦洗干净和晾晒，使其含水率≤ 6％；
b．在洁净的混凝土槽内。薄而均匀地涂刷环氧底胶料，不得有漏涂和留坠现象；
C．涂完底胶料后，自然固化 12h 后用玻璃布或嵌刀将环氧砂浆分层封堵，每层厚度 <5mm，用沟缝条压平压实：
d．环氧砂浆自然固化 24h 后．用环氧底胶料封闭。封闭宽度应大于砂浆缝宽且每边超出 2 ～ 3mm；
e．封堵后要保持干燥，并用碘钨灯烘烤。
(3) 施工要点
a．配制好的环氧砂浆自加人固化剂起计．必须在 40min 内用完：
b． 裂缝基层清理完成的缝或槽必须经检查合格后方能进行封堵。
处理后的 3—2 预制箱梁在进行预应力张拉、灌浆等工序后被继续使用，且未出现任何质量问题。
4 结束语
预应力混凝土箱形结构产生裂缝很常见，但可避免或减少，关键是在设计时，认真验算，合理布置构造钢筋或预应力筋，对易出现裂缝的部位，通过施工过程的严格控制，尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量，减少裂缝的长度和宽度，通过对裂缝的妥善处理，控制裂缝的发展，使裂缝不至于对结构产生危害，保证结构的正常使用。
