预制箱梁施工裂纹的产生原因与预防措施

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２７卷第３期　Ｖｏ１．２７　Ｎｏ．３　中　南公路工程　２ＯＯ２年９月　Ｓｅｐ．２ＯＯ２　ＣＥＮＴＲＡＬ￣ＯＵＴＨ　ＨＩＧＨＷＡＹ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　文章编号：１００２—１２０５（２００２）０３一ＯＯ６６—０３文献标识码：Ｂ中图分类号：Ｕ４４５　『　上　预制箱梁施工裂纹的产生原因与预防措施　，０一　一一．　．．．．．．．．∞　．．１—，　●　０＿【　谭可源　（江门市市政建设工程公司，广东江门５２９０００）　【摘要】对预应力预制箱梁在施工过程中产生的早期裂纹问题作了分析，通过实例重点　裂纹温度效应预防措施　分析了温度效应对裂纹的影响，并提出了预防此类裂纹的措施。　【关键词】箱梁预应力预制梁在施工过程中出现裂纹在　工程上并不少见，裂纹产生的时间有在张拉　前，也有在张拉后，或者二者兼备。张拉后或　在张拉过程中出现的裂纹是因结构强度不足　以抵抗预应力所致，不在本文讨论的范围。而　在张拉前就出现的裂纹则成因较复杂，本文从　京珠高速公路粤境南段两座中桥的预应力小　箱梁的施工情况，探讨此种裂纹的成因与预防　措施。　１箱梁裂纹情况　该预制梁为１６　ｍ跨预应力小箱梁，砼设　计标号为Ｃ５０，结构横截面示意图，见图１。自　图１箱梁结构横截面及首次砼浇注范围示意图（单位：ｅｒａ）　２０００年９月２７日开始预制至２０ｏ１年１月ｌ８　日，共制小箱梁７２片，其中有裂纹的梁共有ｌ３　片，这ｌ３片梁中，有２片在２０００年ｌＯ月份施　工，１１片在２００１年１月份施工，上述期间箱梁　的施工情况统计，见表１、表２。裂纹全部分布　在箱梁外侧面的腹板与顶板交汇处的三角部　收稿日期：２００１—０６—１０　表１　２０ｏ０．９．２７—２０ｏ０．１１．３０期间箱粱施工情况统计　表２　２Ｏ∞．１２．１—２００１．１．１８期间箱梁施工情况统计　位及腹板顶部靠近三角处的区域，分布虽不规　则但较均匀，基本上为水平裂纹，经测量，深度　２～５　ｌｎｎｌ，个别达１６　１１１１１１，所有裂纹均在拆除模　板后即发现，后来均未见发展，从以上各种情　况可判断其为收缩裂纹。　２施工过程　箱梁采用钢筋砼底座、定型钢模板（外侧　模和端模）和夹板（内侧膜）预制，分二次浇注　砼，首次浇到腹板与顶板交汇处的三角顶部　（图１阴影部分），第二次浇顶板。第一次浇注　的砼达到拆除侧模条件后拆内模，装顶模和顶　板钢筋，施工工艺，见图２。在浇腹板砼时，先从　Ａ端向Ｂ端浇底板，再回头由Ａ端向Ｂ端对称　浇注两侧的腹板至三角顶部，采用震动棒震捣。　设计配合比为水泥：砂：碎石：水＝４９０：　６１０：１　１８５：１６５，采用ＦＤＮ一５早强减水剂，掺量　０．７％，由于地方材料的原因，用的是工区粗砂，　ｌ６～３１．５ＨⅡｎ碎石，采用自动计量装置下料。　维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com ６８　中ｌ　２　３　４　表３箱粱温差及温度应力情况统计　南公路工程　第２７卷　震动过多，虽然这期间气温一直较低，但再也　没有裂纹发生。　Ｏ　７　Ｏ　９　Ｏ　７　ｌ　Ｏ　２．１　２．３　２．２　２．５　Ｏ．２４　Ｏ．３１　０．２４　Ｏ．３５　０．７２　０．７９　０．７６　Ｏ　８６　０．９６　１．１０　１．Ｇ０　１．２ｌ　３．２砼浇注时问安排的影响　从表ｌ可看出，在气温较高时施工的梁大　多是在白天浇底腹板砼，晚上浇顶板砼，这部　分梁无裂纹发生，有裂纹的２片梁均是在晚上　图４改变施Ｔ　Ｔ艺后首次砼浇注范围示意（单位：ｃｍ）　３．４养生不当　预制梁表面均采用覆盖麻袋淋水保持湿　浇底、腹板，白天浇顶板的；从表２可看出，在　气温较低的１２月、１月份施工的梁，有裂纹的　梁大多在白天浇底腹板，晚上浇顶板。这表　明，裂纹的发生与不同部位砼的浇注时间有关　系，经分析，这其实是温度梯度作用的结果。　在天气炎热时。如果晚上浇底腹板，由于掺加　了减水剂，几小时后的白天正是其水化热散发　的旺盛期，而此时又正是气温较高的时候，如　果养生跟不上就很容易产生收缩裂纹；在天气　寒冷时则相反，如果白天浇底腹板，晚上浇顶　板，则由于晚上气温急剧下降，导致腹板的顶　面及外侧面温度较低，而内侧面和砼内部散热　较慢仍保持较高温度，这样就增大了腹板不同　部位的温差，从而增大了温度应力，容易导致裂　纹发生。在意识到施工时间的安排对裂纹发生　的影响后，采取了对应措施，在２００１年２月份施　工的箱梁均注意安排在晚上浇底腹板，白天浇　顶板，这样直至预制完箱梁再没有裂纹发生。　３．３施工工艺的影响　２月前施工的箱梁首次浇砼时均是浇至三　角顶部，此处结构较单薄。砼产生的水化热可　通过其上、下两个表面直接散热，强度增长较　其余部分缓慢，抵抗砼自身收缩的能力也较　低，因而裂纹较易集中在此处产生。此外，浇　腹板时，如果震动过多，碎石容易过多地落到　下部，造成腹板顶部区域相对于腹板中下部区　域而言砂浆偏多，因而强度相应偏低，这也容　易在此处产生裂纹。在２月份施工的１２片梁　中改变了施工工艺，首次砼仅浇至三角底部与　腹板的交接处（图４阴影部分），并且注意避免　润的方法养生，但对于分两次浇砼的箱梁，在　未浇顶板之前，由于顶板施工的需要，对腹板　及底板的养生只能采用直接淋水的方法而不　能覆盖麻袋，这样一来，在炎热天气下一有疏　忽，淋水跟不上，砼表面就很快晒干导致出现　收缩裂纹；或在冬天干燥寒冷的情况下加速砼　表面散热导致砼内部温差增大从而产生裂纹，　１０月份施工的有裂纹的两片梁就属于前一种　情况。因此，夏天应保持湿润养生，冬天则要　注意覆盖保温养生。　４预防措施　从上述分析可知，产生裂纹的根本原因是　当时砼的抗拉强度不足以抵抗不同部位砼的　温差产生的温度应力，而不同部位的砼之所以　存在较大温差则又与气温及施工因素（包括施　工工艺、砼浇注时间的安排、养生情况等）息息　相关，因此，建议以后在施工类似预制梁时从　以下几方面预防裂纹的发生：①结合气候情　况调整砼浇注时间，对于须分二次浇注砼的构　件，在天气炎热时应安排在白天浇首次砼，晚　上浇第二次砼，天气寒冷时则相反，以尽量降　低砼不同部位的温差；②首次砼避免浇至结　构尺寸单薄处或配筋薄弱处，以免形成裂纹产　生的薄弱断面；③养生方法要得当，炎热天气　下尤其要注意均匀养生，寒冷天气下除注意养　生外，还要注意给砼外露面适当覆盖保温，不　能过多淋水，以减少砼不同部位的温差。　参考文献　１林太珍等　高效预应力混凝土工程实践，北京：中国建筑工　业出版社．１９９３