現(xiàn)澆箱梁裂縫的分析及探討

摘 要：現(xiàn)澆箱梁裂縫是施工中的常見問題。研究總結(jié)現(xiàn)澆箱梁混凝土出現(xiàn)裂縫的幾點原因，并依據(jù)本合同段的施工過程及工藝技術(shù)提出實際施工中預(yù)防裂縫的控制措施，對進(jìn)一步探尋相關(guān)施工技術(shù)有參考價值。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆箱梁 裂縫 分析 探討

中圖分類號：U445.471 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）010-013-02

1 前言

近年來，連續(xù)現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)已成為公路橋梁建設(shè)中常用的施工方法。與此同時，箱粱混凝土早期開裂的問題也引發(fā)了廣大施工人員和工程技術(shù)人員的關(guān)注。遼寧沈陽至吉林高速公路草市（遼吉界）至南雜木段，第€綴賢文諛顯幽凈ネ⒔磺盼湫誣俎R緞危嘶ネ⒔恢饕δ蓯俏鈾奶醺咚俟凡⒂氳胤焦罰ㄌは擼┲浠ネǘ柚玫淖酆閑突ネ⒔弧8枚文諳紙皆びα炷料淞汗踩渲鋅綣肥┕び形辶縑肥┕び興牧N朔淞菏┕さ匭謂細(xì)叢?、受交通影响较大等矡素８傎t尾捎每繚矯哦醇爸偶芊絞澆惺┕ぁ1敬窩芯拷岷媳收呤導(dǎo)使こ嘆椋韻淞換炷獵縉誑訓(xùn)牟頡⒂跋煲蛩氐冉辛朔治霾⑻窖敖餼隹刂拼朧？

2 施工中產(chǎn)生現(xiàn)澆箱梁裂縫的因素

2.1 支架的不均勻沉降

根據(jù)以往工程經(jīng)驗，現(xiàn)澆箱梁施工中，支架的質(zhì)量對實際工程質(zhì)量的影響較大。若澆筑過程中箱梁支架地基強度不足，則會因支架不均勻下沉致使混凝土產(chǎn)生裂縫。此外，當(dāng)翼板縱鋼筋綁扎間距過大時，也會導(dǎo)致其產(chǎn)生橫向開裂。

2.2 支架拆除的時間及順序

若混凝土強度達(dá)不到設(shè)計要求，其產(chǎn)生的混凝土徐變將導(dǎo)致箱梁縱向撓度增加，從而在跨中正彎矩區(qū)梁底和支承處負(fù)彎矩區(qū)產(chǎn)生橫向裂縫。施工人員應(yīng)按照設(shè)計的順序?qū)ο淞褐Ъ苓M(jìn)行逐步拆除與緩慢卸落，從而避免強度過大的瞬時荷載導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.3 預(yù)應(yīng)力的張拉時間及混凝土收縮的影響

張拉預(yù)應(yīng)力筋需具備下述條件：（1）混凝土的澆筑齡期應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求的14d齡期；（2）箱梁混凝土同期養(yǎng)生試塊應(yīng)達(dá)到100%設(shè)計強度。施工人員應(yīng)采取相關(guān)措施，避免由于箱梁混凝土強度未達(dá)設(shè)計要求導(dǎo)致的張拉裂縫。混凝土自由收縮試驗結(jié)果表明：水泥漿用量越多、水灰比越大，骨料彈性模量越低。箱梁雖屬于薄壁空腔結(jié)構(gòu)，但由于體積因素導(dǎo)致其自身收縮量很大，因此在自身收縮與環(huán)境氣溫變化共同作用下易產(chǎn)生裂縫。

2.4 混凝土澆注時間不合理

實際施工中，澆注工序多數(shù)情況下分兩次進(jìn)行。施工人員首先澆注箱梁底板，過一段時間后再澆筑腹板及頂板。一段時間的固化使得底板混凝土已完成了收縮和徐變，不再參與后澆混凝土的變形。而新澆注混凝土的早期快速收縮在老混凝土不收縮的影響下變形受到約束，導(dǎo)致箱梁腹板及頂板中產(chǎn)生裂縫。

2.5 梁體溫差的影響

水泥在凝結(jié)過程中發(fā)生放熱水化反應(yīng)，使梁體升溫。此外，日照強度及持續(xù)時間、地理位置、橋梁方位、地形地貌等因素也使橋梁產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的溫度場。日照對于寬翼緣板箱梁橋的溫差影響尤為明顯，24h內(nèi)箱梁的頂板和底板溫差可達(dá)10℃-15℃，并引起很大的溫度應(yīng)力。

3 施工中如何預(yù)防裂縫產(chǎn)生

3.1 施工支架設(shè)計與地基處理

施工中常見的滿堂支架適用于地形平坦、地質(zhì)條件較好的地段，支架底部宜碾壓夯實，并做好排水工作。支架立柱之間設(shè)置剪刀撐，以增加支架整體性。對跨越鐵路、公路時，因需要設(shè)置一定通行高度行車道，則可采用跨越式支架。支架高度應(yīng)能夠調(diào)整預(yù)防壓后的沉降值，使其滿足底模板標(biāo)高要求。在預(yù)壓結(jié)束后各點底模板標(biāo)高，應(yīng)參考支架預(yù)壓測量數(shù)據(jù)及箱梁底部設(shè)計預(yù)拱度等因素。支架基礎(chǔ)常見的處理方式有原地表碾壓、級配砂礫換填、水泥穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層及枕木等方式?；A(chǔ)經(jīng)承載力和壓實度檢測合格后方可再支排架。

3.2 支架的全程預(yù)壓

為盡量消除支架承受荷載后產(chǎn)生的彈性和塑性變形，必須在1.2倍理論荷載下進(jìn)行支架預(yù)壓并測量沉降量。本合同段支架預(yù)壓采取雙控法：預(yù)壓持續(xù)時間6d以上，沉降量穩(wěn)定狀態(tài)達(dá)到3d以上；沉降量穩(wěn)定狀態(tài)為24h內(nèi)沉降低于€？mm。施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)壓重量與時間并均勻排布荷載。

3.3 正確的拆支架及模板的時間與順序

施工人員應(yīng)重視拆架程序，并在工期允許范圍內(nèi)盡量延長拆除時間。為了避免箱梁內(nèi)外溫差過大，腹板外模拆除應(yīng)在室外溫度較高時，并不得立即噴灑冷水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。拆支架施工順序應(yīng)遵循先支后拆，后支先拆的原則。拆除時宜分段進(jìn)行，先從跨中橫向?qū)ΨQ松架，再縱向?qū)ΨQ依次向支座后退均衡松架。箱梁支架先拆除翼板、后底板的順序，其中底模板支架必須從跨中向支座依次循環(huán)拆卸。

3.4 加強混凝土的養(yǎng)生

因箱梁體積較大，可視混凝土凝結(jié)情況分段灑水養(yǎng)生。為了減少養(yǎng)生工作量，可采用先鋪設(shè)土工布飽水后再覆蓋塑料薄膜的方法，此方法養(yǎng)生效果較好且省時省力，應(yīng)在整條高速公路工程中推廣使用。在拆除箱梁內(nèi)模及底模板過程中不得養(yǎng)生中斷，以免導(dǎo)致梁體產(chǎn)生裂紋影響施工質(zhì)量。

3.5 改進(jìn)混凝土施工工藝

（1）降低水化熱溫度可減小混凝土內(nèi)部與表面的溫差，實際施工中可采用硅酸鹽水泥材料以減少水化熱的產(chǎn)生。夏季施工時，混凝土拌合前應(yīng)用冷水沖洗降溫并盡可能縮短運輸時間，將混凝土入模前的溫度控制在低于26℃范圍內(nèi)。

（2）通過向混凝土中摻入適當(dāng)比例的混凝土添加劑，可有效抑制混凝土的早期收縮裂縫與徐變，并明顯減少氣孔的產(chǎn)生。采用高效緩凝劑使混凝土初凝時間長于箱梁澆筑時間，從而避免混凝土澆筑過程中產(chǎn)生開裂，在實際施工中收到了良好的效果。

（3）合理安排混凝土施工工序，盡量使底板、腹板混凝土一次澆筑完成。澆筑時間應(yīng)避開日照較足時段及風(fēng)、雨、雪等不良天氣，并采用電子計量設(shè)備精確混凝土配合比。由于現(xiàn)澆連續(xù)箱梁設(shè)計混凝土量用較大，連續(xù)施工時間較長，特別是在澆筑箱梁頂板時，大風(fēng)將加快表面混凝土水分的損失，使混凝土在收漿、壓光尚未完成時就產(chǎn)生裂紋。

（4）通過振搗混凝土來提高其密實性、抗裂性，實際施工中應(yīng)注重對箱梁腹板與底板交界處、內(nèi)橫梁及端橫梁處鋼筋較密部位加強振搗。根據(jù)本標(biāo)段實際工程情況，將兩次混凝土振搗間歇控制在0.5h，并將振搗工作完成時間嚴(yán)格限制在混凝土初凝之前。

4 總結(jié)

現(xiàn)澆箱梁裂縫是工程施工中的一個常見問題，其對于工程的影響也引發(fā)了廣大施工人員的關(guān)注。本次研究結(jié)合自身實際施工經(jīng)驗，對現(xiàn)澆箱梁裂縫產(chǎn)生的原因、環(huán)節(jié)、因素等作出了詳細(xì)分析，并根據(jù)遼寧沈陽至吉林高速公路草市（遼吉界）至南雜木段這一實際工程總結(jié)出控制或減少裂縫的措施。文章認(rèn)為：支架的不均勻沉降及拆除的時間與順序、預(yù)應(yīng)力的張拉時間及混凝土收縮的影響、混凝土澆注時間控制不合理、梁體溫差的影響，是施工中產(chǎn)生現(xiàn)澆箱梁裂縫的因素。實際施工中應(yīng)結(jié)合上述問題及實際工程情況認(rèn)真考慮，選取減少裂縫產(chǎn)生的施工方法。通過上述措施的實際應(yīng)用，本合同段現(xiàn)已完成的現(xiàn)澆連續(xù)箱梁工程中均沒有產(chǎn)生超出允許范圍的裂縫。本次研究為今后廣大施工人員的箱梁作業(yè)提供了理論參考和實際經(jīng)驗，具有廣泛的借鑒價值。

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