公路橋梁預(yù)制箱梁端頭裂縫成因及治理技術(shù)

劉煥利

中鐵九局集團(tuán)第七工程有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000

在箱梁預(yù)制過(guò)程中，預(yù)制箱梁端頭裂縫的出現(xiàn)是普遍存在的，要避免和減少這種狀況，就必須科學(xué)分析裂縫出現(xiàn)的原因，并采取科學(xué)合理的預(yù)防措施，常見的混凝土箱梁裂縫成因主要有沉降收縮、塑性收縮、溫度變化、混凝土配比不合理以及養(yǎng)護(hù)工作未落實(shí)到位等，針對(duì)具體施工情境下可能產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行一對(duì)一的防治，制定科學(xué)的裂縫預(yù)防方案．

1 公路橋梁預(yù)制箱梁端頭裂縫成因

1.1 塑性收縮裂縫

完成澆筑作業(yè)后，由于混凝土尚未達(dá)到凝固狀態(tài)，在與空氣接觸后形成塑性收縮裂縫，與混凝土表面失水過(guò)快有關(guān)。從發(fā)生時(shí)間來(lái)看，塑性收縮裂縫主要集中在干熱天氣或是現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力等級(jí)較高的天氣，形態(tài)方面具有中間寬、兩端細(xì)長(zhǎng)的特點(diǎn)，不同因素作用后的裂縫長(zhǎng)度存在差異，最大可達(dá)到2-3m。

1.2 沉降收縮裂縫

施工現(xiàn)場(chǎng)地基土質(zhì)條件欠佳，存在分布不均、穩(wěn)定性不足、大范圍積水等問(wèn)題，或與施工所用模板剛度偏低等因素有關(guān)。沉降收縮裂縫的影響深度較大，通常為貫穿性裂縫，大規(guī)模沉降裂縫易伴有較明顯的錯(cuò)位現(xiàn)象，因沉降量大導(dǎo)致所產(chǎn)生的縫寬隨之加大，主要集中在0．3-0．4mm，溫度雖會(huì)對(duì)其造成影響但程度極為微弱。

1.3 溫度裂縫

大體積混凝土施工中更易產(chǎn)生溫度裂縫，由于混合料內(nèi)外部溫差存在較明顯的差異而導(dǎo)致。結(jié)束澆筑作業(yè)后，混合料將經(jīng)過(guò)硬化階段，期間水泥發(fā)生水化熱現(xiàn)象，受大體積混凝土規(guī)模偏大的影響，內(nèi)部溫度聚集且在短時(shí)間內(nèi)難以向外散發(fā)，混凝土表面因其與空氣接觸面積大加之風(fēng)力等因素的作用而快速降溫，由此形成明顯的內(nèi)外部溫差，發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象后，混凝土表面所具備的拉應(yīng)力上升至較高的水平，超出材料抗拉強(qiáng)度極限后最終將形成裂縫。

2 治理技術(shù)

2.1 嚴(yán)格把控混凝土配比環(huán)節(jié)

①要提升混凝土配比設(shè)計(jì)方案的合理性。盡量使用低熱水泥，最大限度降低水泥用量，必須確?；炷僚浔仍牧系馁|(zhì)量，尤其是骨料的質(zhì)量，對(duì)于泥土含量偏高的骨料必須進(jìn)行水洗之后才能使用。②要優(yōu)化配比的工序，盡量在溫度適宜的條件下開展配比工作，在澆筑混凝土之前必須檢查各方面的條件是否具備，并嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行。③必須確保模板結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，尤其是非連續(xù)端底部模板的設(shè)計(jì)必須合理，這樣才能最大限度降低裂縫出現(xiàn)的幾率[1]。

2.2 適當(dāng)采取預(yù)防沉降、塑性收縮以及溫度變化的措施

對(duì)于土質(zhì)不均勻的地方來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行地基施工的過(guò)程中應(yīng)做好預(yù)防不均勻沉降的措施，如夯實(shí)土層、采用剛度達(dá)標(biāo)的鋼筋等。對(duì)于新澆注的預(yù)制混凝土箱梁來(lái)說(shuō)，必須對(duì)其表面含水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)水分散失較大，應(yīng)及時(shí)灑水，這樣就能有效預(yù)防塑性收縮裂縫的出現(xiàn)。對(duì)溫度變化的控制是重中之重，當(dāng)遇到氣溫較低的情況時(shí)，應(yīng)采用可行的方法對(duì)模型進(jìn)行加熱，盡量采用蒸汽加熱，確保模型的溫度大于或等于10℃。

2.3 施工工藝上的質(zhì)量控制

（1）波紋管定位筋要準(zhǔn)確，箱梁梁端處波紋管定位時(shí)應(yīng)稍向內(nèi)側(cè)偏移5mm，直線段管道坐標(biāo)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行定位，可制作坐標(biāo)控制標(biāo)尺固定在箱梁鋼筋胎架上?；炷翝仓?，張拉宜采用自動(dòng)化智能張拉設(shè)備，預(yù)應(yīng)力張拉必須雙控，應(yīng)力和伸長(zhǎng)量同時(shí)應(yīng)在受控范圍。

（2）澆筑順序應(yīng)由一端澆筑至距離另外一端4-5m時(shí)，返回澆筑，避免端頭細(xì)集料堆積過(guò)多的現(xiàn)象。

（3）振搗方式及時(shí)間。底腹板混凝土采用以高頻振搗器為主，插入式振搗方式為輔組合進(jìn)行。高頻振動(dòng)器的布置腹板兩側(cè)分別對(duì)稱安裝上下兩排8個(gè)振動(dòng)器，3個(gè)為一組，呈直角三角形分部。

3 公路橋梁預(yù)制箱梁施工質(zhì)量控制策略

3.1 加強(qiáng)施工準(zhǔn)備工作

施工時(shí)，在鋼筋加工廠旁邊設(shè)置預(yù)制梁場(chǎng)，預(yù)制梁場(chǎng)分為兩個(gè)部分：預(yù)制箱梁場(chǎng)及預(yù)制空心板梁場(chǎng)，預(yù)制箱梁場(chǎng)長(zhǎng)和寬分別為190m、35m，設(shè)作業(yè)生產(chǎn)區(qū)（規(guī)格為110m×35m）、存梁區(qū)（規(guī)格為110m×35m）。作業(yè)生產(chǎn)區(qū)需要設(shè)置19個(gè)臺(tái)座，按縱向布置，控制相鄰兩臺(tái)座之間的距離為5．0m。存梁區(qū)需要設(shè)置3條存梁埂。預(yù)制場(chǎng)需要設(shè)置1臺(tái)大龍門，用于梁體的起吊，1臺(tái)小龍門，用于澆筑砼、立模和拆模。大龍門及小龍門公用軌道兩條[2]。

預(yù)制空心板梁場(chǎng)長(zhǎng)為152，寬為30m，同樣也設(shè)置作業(yè)生產(chǎn)區(qū)（規(guī)格為86×30m）、存梁區(qū)（規(guī)格為66×30m），作業(yè)生產(chǎn)區(qū)規(guī)需設(shè)置8個(gè)張拉臺(tái)座，存梁區(qū)需設(shè)置三條存梁埂。

除了以上內(nèi)容，在預(yù)制場(chǎng)還需要設(shè)置噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、養(yǎng)護(hù)池以及沉淀池，其中養(yǎng)護(hù)池和沉淀池設(shè)置的位置為預(yù)制場(chǎng)加工區(qū)與存梁區(qū)之間，預(yù)制場(chǎng)需要應(yīng)用的主管為暗埋式φ50mm橡膠軟管，在箱梁臺(tái)座中間設(shè)置水泵開關(guān)，應(yīng)用軟管將水從供水支管運(yùn)輸?shù)礁髁后w位置，設(shè)置噴頭，相鄰噴頭的距離為1m。通過(guò)箱梁四周的排水溝回收養(yǎng)護(hù)水，通過(guò)沉淀可以循環(huán)利用，保障施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.2 波紋管預(yù)埋質(zhì)量控制

在安裝波紋管道的過(guò)程中，施工技術(shù)人員應(yīng)該注意，根據(jù)波紋管類型控制波紋管道安裝質(zhì)量。不管是正式施工前，還是施工過(guò)程中，技術(shù)人員都應(yīng)該仔細(xì)的核查鋼筋網(wǎng)定位的準(zhǔn)確性，確定上一位置，就可以對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行電焊施工處理。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力箱梁梁端腹板裂縫問(wèn)題應(yīng)以預(yù)防為主，再好的處理方法也不可能恢復(fù)到混凝土原狀。作為設(shè)計(jì)方；針對(duì)受拉、受彎應(yīng)力集中的部位應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理布置梁端構(gòu)造鋼筋和張拉預(yù)應(yīng)力管道坐標(biāo)；作為施工方，必須做好前期預(yù)制場(chǎng)籌建、原材料的準(zhǔn)備等工作，嚴(yán)把混凝土質(zhì)量關(guān)，盡可能地降低裂縫的產(chǎn)生,通過(guò)對(duì)裂縫采取有效的處治，使混凝土預(yù)制箱梁恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體受力特性，進(jìn)而延續(xù)結(jié)構(gòu)的耐久使用。目前很多設(shè)計(jì)單位也在嘗試通過(guò)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁、鋼混組合梁來(lái)進(jìn)行施工。