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摘要：预应力混凝结构中裂缝现象普遍存在，出现的裂缝会直接影响到结构的耐久性，特别是涉海工程更是要引起重视。本文对胜利油田某海上施工项目预应力混凝土桥板预制中出现的裂缝的原因进行分析，以及对其控制方法进行了探讨。
关键词：预应力 混凝土桥板 裂缝 控制方法
1、前言
后张拉预应力混凝土桥板预制中，常遇到在张拉前后均会出现裂缝问题。当桥板带裂缝工作时，整个工程结构的耐久性及结构承载力上都会受到影响，尤其是在码头，港口等海工项目上。因此，对预应力桥板裂缝的原因进行分析，并寻求出正确的控制方法是十分必要的。
2、由原材料性质引起的裂缝
2.1裂缝原因
在海洋工程领域预应力施工中，通常混凝土强度要求高，多采用商品混凝土，混凝土中水泥用量大，坍落度大，出现收缩裂缝的概率增加。在预应力混凝土板上，终凝前期常表现为不规则的干缩裂缝。当桥板的混凝土强度达到稳定后，收缩裂缝变得有一定的规律，通常是平行板的短边，形成横向凝缩裂缝。
在桥板预制浇筑过程中，；当坍落度过大或模板较粗糙时，这些部位在模板的“模箍”作用下，有时也会出现水平裂缝。
水灰比过大。在混凝土的搅拌过程中，由于水灰比过大而造成离析现象，粗骨料沉于下部，上部为水分，经振捣水泥浆上浮，从而使混凝土强度不均匀，下部强度大，上部强度小，混凝土强度较弱区域往往是裂缝容易发生部位。
砂，碎石含泥量超限。混凝土施工过程中，砂，碎石的含泥量超限，会使砂，碎石与水泥之间的胶结力下降，导致混凝土的强度和抗渗性降低，会产生网状裂缝。
2.2控制方法
改善混凝土原材料的性能，控制混凝土组成级配、水灰比和坍落度，在满足浇筑要求的前提下，坍落度应尽量小。
桥板浇筑的时候，应采取分层浇筑。混凝土初凝前后应进行二次振捣，终凝前再对表面进行二次抹压。
桥板的浇筑场地应避免大风或烈日直射的天气，否则应及时对浇筑后的混凝土表面进行覆盖保护。
通常情况下，收缩裂缝发生在混凝土凝固的初期，特别是混凝土浇筑后一周左右，通过胜利油田某海工项目施工队的对比实践证明，混凝土早期的养护工作，是克服这类裂缝最有效的办法。应在混凝土浇筑完成后，达到初凝时即用湿麻袋覆盖，终凝后再进行洒水养护。洒水时要注意保持混凝土经常处于湿润状态，杜绝混凝土在高温下裸露暴晒，且连续养护7天以上。
3、由模板支撑体系不当引起的裂缝
3.1桥板在未进行张拉前如同普通的钢筋混凝土，由于在施工当中承受不必要的载荷，就很容易出现裂缝。当底模支撑不牢从而使桥板在张拉前受到载荷影响，就会使桥板产生结构性裂缝。导致模板支撑不牢固主要有以下几种情况：
由于地基处理不好使预制预应力混凝土桥板的支撑下方基础产生完全或不均匀沉降，导致部分底模与桥板脱离。
过早的进行拆除模板施工，从而使保留的支撑承载力不足，使桥板整体结构过早受力。
一般工地均采用木支撑，木材的承受能力有限，有时会引起木支撑压缩变形，致使预应力混凝土桥板载荷增加，从而不能很好地起到支撑作用。
3.2控制方法
对预应力混凝土桥板预制应单独编制施工方案，模板和支撑系统要进行设计计算，确保其对桥板起到支撑承载力有效。若施工中采用早拆模板方法，在适当位置处，保留若干支撑点模板与支撑不拆而拆除其余部位的模板与支撑。不过，必须要对保留支撑进行验算和加固。
严格按照混凝土施工规范上的要求，侧模宜在预应力张拉前拆除，底模不应在桥板建立预应力前拆除。预应力张拉前，即使混凝土桥板达到或超过设计值，仍不可拆除底模，不然，预应力桥板即使有承载能力，也容易因挠度过大而引起裂缝。对于海洋工程上大跨度桥板来说，桥板的载荷主要为自重，其具有自重弯矩大，自重应力高的特点，提前拆模对结构更不利，更易产生结构裂缝。
要做好预制场地的防水排水措施。混凝土施工当中，常会遇到雨水天气，对施工产生的后果严重。因此，桥板施工前要对桥板下铺设塑料薄膜防水层，并能够及时排走雨水，防止雨水对土层和支撑系统的影响。
对松软土或填土地基在预制底模时，施工前务必进行夯实和加固，预制场地要进行硬化处理。底模的预制要达到足够的强度，支撑牢固，使地基受力均匀。
4、由预应力张拉工艺导致的裂缝
预应力桥板张拉时产生的裂缝表现的现象为张拉端产生裂缝，端部沿预应力方向的裂缝，以及在桥板端非预应力区内出现拉剪裂缝。
4.1裂缝原因
在桥板端非预应力区内出现的拉剪裂缝，是由于锚固区局部受压过大，在该区及边缘产生剪、拉应力所导致的。
在桥板张拉端两侧及板面上出现的裂缝，是由于预应力张拉后，在应力传递或次应力作用下产生的。
用标准养护的混凝土试块强度作为进行张拉的条件，当标准养护的试块强度达到设计强度时，由于实际桥板与试块所处的环境不同，养护的条件也达不到试块的养护条件，其强度尚未达到设计强度而进行钢绞线张拉，容易导致负弯矩区产生裂缝。
4.2控制方法
设计时应尽量减少预应力的偏心程度，非预应力筋能解决问题的，尽量少用预应力，以降低预压总应力，否则应视情况增加承压钢筋网片。
张拉结束后，预应力其实并没有停止工作。甚至仍然在继续增长。因此除了在张拉操作中必须严格按照张拉顺序及张拉力伸长量来控制之外还应在张拉结束后，继续观察具体变化，禁止张拉一结束就进行钢绞线的切割施工作业。禁止立即在桥板上施加荷载。
提高施工现场养护条件，确保养护能够满足混凝土施工规范的要求，尽可能的缩小试块养护与现场养护的差别，现场采用对桥板回弹强度数值作为参考依据。
此外，选择具有张拉经验丰富的张拉工进行现场操作，对避免桥板裂缝的出现也有一定作用。
5、桥板运输和安装时导致的裂缝
5.1裂缝原因
桥板在运输和现场安装的过程中，桥板的受力状态发生变化，预应力的负弯矩起到破坏作用，也易产生裂缝。还有现场安装过程当中的碰撞或者跌落也容易导致裂缝的产生。
5.2控制方法
在运输过程当中，要对预应力混凝土桥板采取可靠措施，不使预应力产生的负弯矩起破坏作用，可用桥板端吊环施加一个正弯矩。桥板的吊装易采用捆绑吊装，安装就位时需小心谨慎防止碰撞，跌落。
6、结论
预应力混凝土桥板裂缝一旦出现很难解决，所以控制裂缝出现的有效途径就是预防。通过对上述产生裂缝的原因分析及控制方法，胜利油田某项目上预应力混凝土桥板施工产生的表面裂缝明显减少。预应力混凝土桥板是桥梁的承重结构，所以，在桥板的预制施工前，一定要制定专门的施工工艺方案，对所有参与施工的全体人员进行技术交底，明确重要工序的技术质量要点，严格按照标准规范对各项指标进行检验，若发现异常，及时找出问题产生的原因，采用合理的处理方法进行解决，确保预应力混凝土桥板的预制质量。
关键词：预应力 混凝土桥板 裂缝 控制方法
1、前言
后张拉预应力混凝土桥板预制中，常遇到在张拉前后均会出现裂缝问题。当桥板带裂缝工作时，整个工程结构的耐久性及结构承载力上都会受到影响，尤其是在码头，港口等海工项目上。因此，对预应力桥板裂缝的原因进行分析，并寻求出正确的控制方法是十分必要的。
2、由原材料性质引起的裂缝
2.1裂缝原因
在海洋工程领域预应力施工中，通常混凝土强度要求高，多采用商品混凝土，混凝土中水泥用量大，坍落度大，出现收缩裂缝的概率增加。在预应力混凝土板上，终凝前期常表现为不规则的干缩裂缝。当桥板的混凝土强度达到稳定后，收缩裂缝变得有一定的规律，通常是平行板的短边，形成横向凝缩裂缝。
在桥板预制浇筑过程中，；当坍落度过大或模板较粗糙时，这些部位在模板的“模箍”作用下，有时也会出现水平裂缝。
水灰比过大。在混凝土的搅拌过程中，由于水灰比过大而造成离析现象，粗骨料沉于下部，上部为水分，经振捣水泥浆上浮，从而使混凝土强度不均匀，下部强度大，上部强度小，混凝土强度较弱区域往往是裂缝容易发生部位。
砂，碎石含泥量超限。混凝土施工过程中，砂，碎石的含泥量超限，会使砂，碎石与水泥之间的胶结力下降，导致混凝土的强度和抗渗性降低，会产生网状裂缝。
2.2控制方法
改善混凝土原材料的性能，控制混凝土组成级配、水灰比和坍落度，在满足浇筑要求的前提下，坍落度应尽量小。
桥板浇筑的时候，应采取分层浇筑。混凝土初凝前后应进行二次振捣，终凝前再对表面进行二次抹压。
桥板的浇筑场地应避免大风或烈日直射的天气，否则应及时对浇筑后的混凝土表面进行覆盖保护。
通常情况下，收缩裂缝发生在混凝土凝固的初期，特别是混凝土浇筑后一周左右，通过胜利油田某海工项目施工队的对比实践证明，混凝土早期的养护工作，是克服这类裂缝最有效的办法。应在混凝土浇筑完成后，达到初凝时即用湿麻袋覆盖，终凝后再进行洒水养护。洒水时要注意保持混凝土经常处于湿润状态，杜绝混凝土在高温下裸露暴晒，且连续养护7天以上。
3、由模板支撑体系不当引起的裂缝
3.1桥板在未进行张拉前如同普通的钢筋混凝土，由于在施工当中承受不必要的载荷，就很容易出现裂缝。当底模支撑不牢从而使桥板在张拉前受到载荷影响，就会使桥板产生结构性裂缝。导致模板支撑不牢固主要有以下几种情况：
由于地基处理不好使预制预应力混凝土桥板的支撑下方基础产生完全或不均匀沉降，导致部分底模与桥板脱离。
过早的进行拆除模板施工，从而使保留的支撑承载力不足，使桥板整体结构过早受力。
一般工地均采用木支撑，木材的承受能力有限，有时会引起木支撑压缩变形，致使预应力混凝土桥板载荷增加，从而不能很好地起到支撑作用。
3.2控制方法
对预应力混凝土桥板预制应单独编制施工方案，模板和支撑系统要进行设计计算，确保其对桥板起到支撑承载力有效。若施工中采用早拆模板方法，在适当位置处，保留若干支撑点模板与支撑不拆而拆除其余部位的模板与支撑。不过，必须要对保留支撑进行验算和加固。
严格按照混凝土施工规范上的要求，侧模宜在预应力张拉前拆除，底模不应在桥板建立预应力前拆除。预应力张拉前，即使混凝土桥板达到或超过设计值，仍不可拆除底模，不然，预应力桥板即使有承载能力，也容易因挠度过大而引起裂缝。对于海洋工程上大跨度桥板来说，桥板的载荷主要为自重，其具有自重弯矩大，自重应力高的特点，提前拆模对结构更不利，更易产生结构裂缝。
要做好预制场地的防水排水措施。混凝土施工当中，常会遇到雨水天气，对施工产生的后果严重。因此，桥板施工前要对桥板下铺设塑料薄膜防水层，并能够及时排走雨水，防止雨水对土层和支撑系统的影响。
对松软土或填土地基在预制底模时，施工前务必进行夯实和加固，预制场地要进行硬化处理。底模的预制要达到足够的强度，支撑牢固，使地基受力均匀。
4、由预应力张拉工艺导致的裂缝
预应力桥板张拉时产生的裂缝表现的现象为张拉端产生裂缝，端部沿预应力方向的裂缝，以及在桥板端非预应力区内出现拉剪裂缝。
4.1裂缝原因
在桥板端非预应力区内出现的拉剪裂缝，是由于锚固区局部受压过大，在该区及边缘产生剪、拉应力所导致的。
在桥板张拉端两侧及板面上出现的裂缝，是由于预应力张拉后，在应力传递或次应力作用下产生的。
用标准养护的混凝土试块强度作为进行张拉的条件，当标准养护的试块强度达到设计强度时，由于实际桥板与试块所处的环境不同，养护的条件也达不到试块的养护条件，其强度尚未达到设计强度而进行钢绞线张拉，容易导致负弯矩区产生裂缝。
4.2控制方法
设计时应尽量减少预应力的偏心程度，非预应力筋能解决问题的，尽量少用预应力，以降低预压总应力，否则应视情况增加承压钢筋网片。
张拉结束后，预应力其实并没有停止工作。甚至仍然在继续增长。因此除了在张拉操作中必须严格按照张拉顺序及张拉力伸长量来控制之外还应在张拉结束后，继续观察具体变化，禁止张拉一结束就进行钢绞线的切割施工作业。禁止立即在桥板上施加荷载。
提高施工现场养护条件，确保养护能够满足混凝土施工规范的要求，尽可能的缩小试块养护与现场养护的差别，现场采用对桥板回弹强度数值作为参考依据。
此外，选择具有张拉经验丰富的张拉工进行现场操作，对避免桥板裂缝的出现也有一定作用。
5、桥板运输和安装时导致的裂缝
5.1裂缝原因
桥板在运输和现场安装的过程中，桥板的受力状态发生变化，预应力的负弯矩起到破坏作用，也易产生裂缝。还有现场安装过程当中的碰撞或者跌落也容易导致裂缝的产生。
5.2控制方法
在运输过程当中，要对预应力混凝土桥板采取可靠措施，不使预应力产生的负弯矩起破坏作用，可用桥板端吊环施加一个正弯矩。桥板的吊装易采用捆绑吊装，安装就位时需小心谨慎防止碰撞，跌落。
6、结论
预应力混凝土桥板裂缝一旦出现很难解决，所以控制裂缝出现的有效途径就是预防。通过对上述产生裂缝的原因分析及控制方法，胜利油田某项目上预应力混凝土桥板施工产生的表面裂缝明显减少。预应力混凝土桥板是桥梁的承重结构，所以，在桥板的预制施工前，一定要制定专门的施工工艺方案，对所有参与施工的全体人员进行技术交底，明确重要工序的技术质量要点，严格按照标准规范对各项指标进行检验，若发现异常，及时找出问题产生的原因，采用合理的处理方法进行解决，确保预应力混凝土桥板的预制质量。