公路预制小箱梁张拉引起端头开裂的成因及对策

彭航

摘要：公路工程是土木工程建设中非常重要的一部分，在公路工程设计过程中，由于预制小箱梁施工质量能够有效保障、造价低及便于安装等方面的优势，在城市公路以及各级公路所占比例正逐步增加。而由于预制小箱梁张拉时引起端头开裂，影响预制外观质量及封端质量，故必须在设计及施工过程中加强对钢绞线张拉引起端头开裂的防控，从而保证工程质量。本文以山东省新台高速某桥梁预制小箱梁张拉时端头开裂为实例,对箱梁端头裂缝的成因进行了分析,同时对如何防治箱梁端头开裂提出了预防措施.

关键词：公路工程；预制小箱梁；张拉；端头开裂：成因；对策

引言

做任何事情都需要方式方法和过程控制，同样，对于公路工程也不例外，公路预制小箱梁的施工，尤其是钢绞线张拉对梁端开裂的预防保护措施，由于箱梁预制工序较多，要从混凝土质量、浇筑振捣、养生、张拉等环节的每一个步骤都必须规范才能保证施工质量，同时，将理论知识与实践工作相结合，应用在施工工程中，确保公路小箱梁预制工程的平稳进行，以及公路工程在建设中获得良好的经济效益。

1钢绞线张拉时引起端头开裂的原因

1.1预应力钢筋混凝土预制小箱梁因自身材料的性能、外界环境等诸多因素的影响，例如混凝土的原材料质量、配合比、塌落度、浇筑温度、当地气温等，造成混凝土强度上升缓慢，达到龄期时强度不足，张拉极易产生预制小箱梁端头开裂。

1.2预制箱梁端头钢筋布置密集，混凝土浇筑过程中端头振捣不密实，造成端头骨料较少，砂浆较多，端头混凝土养生时自动喷淋系统喷洒不均匀，造成端头混凝土强度低，钢绞线张拉时端头预应力集中产生不同程度的裂缝，严重时端头较薄弱位置断裂。

1.3梁端头的堵头模板大部分采用凹型式模板，在模板安装过程中与箱梁端头腹板和底板的水平筋冲突，纵向钢筋未能有效向前延展，致使水平筋长度短于设计长度，形成端头混凝土保护层大，从而在钢绞线张拉时应力集中使箱梁端头开裂。

2箱梁端头开裂的成因分析

2.1混凝土振捣不密实，端头应力集中。

箱梁两侧端头2-3米为预应力锚固区域，钢筋网密集，并且有波纹管阻挡，混凝土粗骨料不易进入，振捣设备难以插入振捣施工，造成端头混凝土底部振捣不密实，出现蜂窝、空洞现象。由于端头混凝土粗骨料较少，造成混凝土强度较低。钢绞线预应力张拉时，端头应力集中，加载速率过快，梁板端部及腹板承受反向挤压作用，梁端板内部混凝土受到较大剪力破坏，造成端部混凝土破损裂缝，严重的会造成断裂。

2.2钢筋纵向水平筋长度不够，保护层大

根据现场实际情况，经认真调查钢筋绑扎、堵头模板安装的全过程，在端头堵头模板安装过程中，底腹板水平筋与堵头凹块模板冲突，造成难以安装模板，安装工人对底腹板钢筋笼绑扎的纵向水平钢筋长度，为方便施工，未按设计梁板长度减掉保护层厚度的净钢筋长度下料绑扎，致使梁板端部、腹板两侧水平筋有效长度短余设计长度，导致梁板端部钢筋与堵头模板之间保护层大于设计保护层。梁板端部及腹板两侧混凝土内未有钢筋的有效支撑，在预应力张拉过程中，梁板端部及腹板承受竖向荷载的作用下，梁板内部混凝土剪力破坏，造成端部混凝土破损裂缝。

2.3混凝土养生不到位

目前箱梁养生采用自动喷淋养生系统，前期在预制台座两侧里面安装的喷淋养生管及旋转喷头或这挂管养生，通过喷淋养生控制箱输入养生时间及间隔时间，两侧腹板及顶板自动喷淋养生。但是梁端两侧端头自动喷淋系统喷射范围覆盖不到端头。造成梁端两侧混凝土强度达不到设计强度，张拉过程中梁端混凝土破损开裂。

3混凝土端头开裂应对措施

3.1梁端加装泡沫板减少张拉时梁板与底膜的摩擦力

在安装堵头模板之前，根据设计梁长，提前用万能胶将高密度缓冲泡沫板粘贴在底板上，并保证安装堵头和浇筑混凝土时不错位、不上浮，钢绞线张拉起拱时，梁体与泡沫板一起移动，来减少梁板与底膜的摩擦力；由于箱梁底与底膜增加了泡沫板，张拉时梁体向下的应力得到缓冲，减少应力集中，可以有效的降低预应力张拉过程中对梁端端头破损、开裂。

3.2控制好混凝土浇筑质量

在锚固区混凝施工严格按照要求，横向、竖向、平衡的分配原则，一般按照，底板、腹板以及顶板的浇筑顺序。锚下及梁端混凝土浇筑是控制的重点，在底板浇筑过程中，底板振捣及梁端头钢筋加密区，在合适位置增加附着试振捣器，有专业施工人员进行振捣；再者必须增加配备30型振捣棒，重点振捣锚下及梁端混凝土，保证端头混凝土的密实度，提高混凝土强度，增强其抗裂性。

3.3优化模板，加强端头钢筋安装质量

在保证模板结构尺寸符合设计原则下，通过对堵头模板进行优化，调整端头模板与钢筋安装冲突位置，使箱梁底腹板箍筋及水平筋能安装精准，受力钢筋能绑扎牢固，钢筋保护层满足设计要求，同时增加端头模板处混凝土厚度，有效的保证端头混凝土的质量。

3.4做好箱梁端头养护

提高箱梁端头养护工作质量，采取全断面喷淋养护管，工作人员应根据温度随时调整养护次数，采用土工布包裹梁端头，并保证土工布与梁端头接触紧密，同时选择合理的养护支架，使梁体及端头各部位同时养护到位，提升养护质量，保证端头混凝土强度满足张拉时强度，降低端头开裂的现象。

结束语：综合所述，在箱梁预制过程中，预制简支箱梁端头开裂的现场普遍存在，要避免和减少这种状况，就必须科学的分析端头开裂的原因，并采用科学合理的预防措施，最大限度降低端头开裂的现象，保证梁板外观质量、端头受力及梁体使用的耐久性。然而于施工技术的严苛要求，我们仍需不断探索，不断的创新，努力提高施工技术水平，管理水平，更好的服务于桥梁建设，保证桥梁的施工的质量。

参考文献：