空心薄壁墩裂縫預(yù)防與施工縫處理

李 文

中國中鐵一局橋梁公司（401121）

大面積空心薄壁混凝土結(jié)構(gòu)施工在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中使用，但質(zhì)量及外觀控制有較大難度。為降低質(zhì)量事故，減少經(jīng)濟損失，應(yīng)嚴格控制空心薄壁墩易出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

1 裂縫原因和預(yù)防

空心薄壁墩裂縫通常為貫穿內(nèi)外壁,對墩身使用功能有很大的影響，而且嚴重影響墩身耐久性。貫穿性裂縫的形成主要是混凝土所承受拉應(yīng)力和混凝土的抗拉強度之間的矛盾發(fā)展的結(jié)果。為了控制裂縫在墩身上出現(xiàn)，就必須盡最大可能提高混凝土的抗拉強度和降低拉應(yīng)力?？估瓘姸鹊奶岣咧饕Q于原材料的優(yōu)選和配合比的優(yōu)化?？招亩斩丈韽姸鹊燃壱寻凑赵O(shè)計要求確定,混凝土材料受地區(qū)與價格影響，其優(yōu)化空間較小，所以降低拉應(yīng)力是控制混凝土裂縫的主要途徑。而降低拉應(yīng)力主要通過減少溫度應(yīng)力，控制外力對混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。

1.1 裂縫原因分析

空心墩墩身一般出現(xiàn)水平裂縫,出現(xiàn)的位置在內(nèi)部橫隔板或橫系梁對應(yīng)隔板處。辨別裂縫是否為貫通性裂縫，可在空腔內(nèi)橫隔對應(yīng)位置注水，如有滲水現(xiàn)象，說明為貫通性裂縫。

裂縫常出現(xiàn)在橫隔板對應(yīng)頂水平位置,經(jīng)分析兩個原因:1）外力對混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力，也就是橫隔板與墩身不均勻沉降在交接面處出現(xiàn)裂縫，并從內(nèi)側(cè)延伸至外側(cè)，施工中采用下部支撐竹膠板與墩壁相通,墩壁在內(nèi)外模板的約束力作用下，混凝土豎向力作用于下層墩壁上，隔板混凝土在交接部位形成斜下拉力。隔板對墩壁施加斜下拉力是內(nèi)側(cè)混凝土形成開裂的主要原因。2）溫度應(yīng)力收縮，墩壁與隔板混凝土干縮應(yīng)力不同步。在帶有橫隔板的墩柱施工中,隔板常處于此節(jié)墩身底部。施工中先澆筑橫隔板混凝土，待一定間歇時間（防止翻漿），再澆筑墩壁混凝土。墩壁由大塊模板拼裝，外模通風(fēng)，且接觸空氣面較大,在混凝土硬化過程中由于水化作用和水分蒸發(fā)膠凝的原因，墩壁混凝土體積變小，產(chǎn)生收縮變形。相反橫隔板由于處于墩身內(nèi)部，溫度較低，收縮變形量小，此時墩壁混凝土受拉力作用大,在隔板與墩壁處易形成裂縫。溫度裂縫也是一種催化劑,會加速外拉力使裂縫最終形成貫通性裂縫。外部拉應(yīng)力可加強技術(shù)管理來控制,溫度應(yīng)力裂縫則需要注意在澆筑完混凝土2～7天內(nèi)的養(yǎng)護,水化熱的作用會在2～5天急劇升溫，此時要控制墩壁混凝土的上升溫度。

1.2 裂縫的預(yù)防

加強對原材料的檢驗、試驗工作，嚴格按照方案進行交底指導(dǎo)施工。具體的對策如下:

1）加強橫隔板的支撐力，避免剛?cè)醿尚圆痪鶆虺两档陌l(fā)生。2）延遲外模拆除時間。3）加強養(yǎng)護。定期專人負責覆蓋塑料薄膜、灑水、包裹海棉等養(yǎng)護措施。4）嚴格控制D6防裂鋼筋網(wǎng)片的綁扎，控制保護層厚度和網(wǎng)眼尺寸，防止表面細小裂縫形成對貫通性裂縫起引導(dǎo)作用。5）在混凝土未達到設(shè)計強度75%前，控制對混凝土的外來作用力。6）調(diào)整混凝土配合比，通過混凝土試配，優(yōu)化材料配合比。7）控制塌落度水灰比和骨料級配。

2 施工縫處理

空心薄壁墩為變截面細長構(gòu)件,不能一次澆筑完成，施工中采用每節(jié)3m高模板翻模施工。相鄰兩次混凝土澆筑常相隔一周，這樣就在兩次澆筑中形成一道施工縫。施工縫應(yīng)嚴格按照施工規(guī)范要求處理，結(jié)構(gòu)達到穩(wěn)定性、耐久性、防滲性及美觀的要求。

按照施工規(guī)范，施工縫處理常采用人工鑿毛后清洗處理的方法，這對一般結(jié)構(gòu)是有效可行，但對空心薄壁墩施工情況，以上幾種處理方法會“降低施工效率、增加施工難度、減弱混凝土強度”。

根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗總結(jié)出“栽石鑿毛法”處理施工縫。具體做法是:當墩身混凝土澆筑完畢后，整平混凝土表面，控制在高出次節(jié)模板約5mm～10mm,將選好的同強度石子清洗干凈，把石子栽到已澆筑好的混凝土中，石子埋入混凝土深度為直徑的2/3，栽入面積約占混凝土面積的2/3。待混凝土終凝后，用鏨頭清除浮漿硬皮，使其露出砂粒。在下層模板施工前沖洗表面，混凝土澆注筑前先鋪20mm～30mm同標號水泥砂漿,以利于新老混凝土之間黏結(jié)，同時保證了整體美觀，達到了防滲的效果。“栽石鑿毛法”對施工縫處理簡單易行,尤其是對多層混凝土施工中強振搗產(chǎn)生浮漿情況的處理極為有效。

[1]交通部第一公路工程總公司.橋涵[M].人民交通出版社,2004,11