齐 鹏

(河北建设集团有限公司 河北保定 071000)

研究桥梁建设中现浇箱梁施工的裂缝控制

齐 鹏

(河北建设集团有限公司 河北保定 071000)

随着我国桥梁工程的快速发展，现浇箱梁因为自身具备着便利行车、平整桥面、施工材料有着较小的复杂性、养护简单、均匀受力以及铺设方便等基本特征而广泛的应用在桥梁工程的建设中。

桥梁建设；现浇箱梁；裂缝控制

一、现浇箱梁施工的结构特点

随着公路桥梁建设的快速发展，现浇箱梁结构得到了广泛应用。由于预应力现浇箱梁结构较为轻盈，并且具有高度小、跨越能力大的优点，这些优点对于桥梁线路的设计具有一定的帮助。另外，不仅可以实现不同的跨度以及平面曲线弯曲桥，还可以有效克服地形以及地面的障碍物，使之更好地适应外部条件的变化。就现浇箱梁而言，大多都是跨连续结构，并且实施一次性整体浇筑，这样就能够提高桥梁的受力性能以及刚度，使人们的出行更为方便。除此之外，现浇箱梁施工所占地面积较小，并且单位体积较少，不具有墩顶盖梁，就可以使箱梁直接落在墩柱上面，致使下部结构较为轻盈，其外部也能够达到较好的效果。在很大程度上，现浇箱梁的实施还可以降低工程的造价，使公路桥梁建设资金得到有效的控制。

二、裂缝成因

裂缝是混凝土结构普遍存在的现象，一类是由外部荷载引起，也称结构性裂缝或受力裂缝，说明结构承载力可能不足或存在严重问题；另一类裂缝是由变形引起的，也称非结构性裂缝或变形裂缝，指变形得不到满足，在构件内部产生自应力，当自应力超过混凝土容许应力时，引起混凝土开裂。在两类裂缝中，变形裂缝约占80%。结合现浇箱梁过程分析，针对箱梁裂缝不同成因采取相应的预防措施。

2.1 养护不到位

箱梁拆模后未能及时养护或养护龄期不足，使混凝土强度增长缓慢、强度较低，或表面出现干缩裂纹。养护不及时，在高温和有风天气混凝土表面失水过快，形成干缩裂纹。

原因分析：①拆模后未及时洒水养护，洒水次数不够，养护龄期过短；②夏季高温时水分蒸发快，养护效果差；③土工布难以与箱梁腹板紧密接触，箱梁腹板难以长时间保持湿润。

2.2 温度变化

外界气温较低时，混凝土内部水化热产生的温度和外界温差过大而产生温差应力，或夏季混凝土养护时采用从地下抽取的地下水直接养护，使混凝土内外产生温差应力，导致混凝土开裂。

原因分析如下：混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要因素有温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。日照和骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

2.3 基础变形引起的裂缝

2.3.1 地基冻胀。由于基础位于冻胀土层内，冬季含水率较高的土冰冻膨胀，温度升高时冻土融化，地基出现沉降。北方地区此类情况比较严重。

2.3.2 地质资料不准确或天然扩大基础作用在差异很大的土层内，由于地基土不均匀沉降而产生裂缝。

2.3.3 在原桥梁较近处重新修建新桥，新建桥梁基础处理时引起地基土重新固结而使原有桥梁基础产生较大沉降致使结构产生裂缝。

2.3.4 地质勘查及试验资料不准确，在这种情况下进行的设计、施工已不符合真实的地质状况，从而引起基础不均匀沉降使结构产生裂缝。

2.4 冻胀引起的裂缝

吸水达到饱和状态的混凝土，当外界大气温度低于0℃时，混凝土内呈游离状态的水冻结为冰，由于水变为冰时体积膨胀，混凝土产生应力使混凝土的强度降低而出现裂缝。特别是当混凝土中含杂质过多，空隙较大时更容易产生裂缝。

2.5 其他原因

①混凝土配合比不合理，混凝土水泥含量、含泥量较大，使混凝土水化时产生大量水化热，与外界形成较大温差而产生温度裂缝，或由于自身收缩过大产生干缩裂缝；②混凝土和易性差，或浇筑振捣工艺不当，造成混凝土（离析），使混凝土局部浮浆较厚，混凝土水化时产生干缩裂缝；③由于施工组织不当，混凝土浇筑不能连续进行，浇筑时间间隔超过混凝土初凝时间，导致先浇与后浇混凝土间形成冷施工缝，甚至会渗水。尤其在高温天气浇筑混凝土时干硬速度块，极易形成冷施工缝；④模板拆除过早，拆模时混凝土强度很低，在自重作用下或受到撞击、踩踏等荷载，由于混凝土承载力不足而产生应力裂缝；⑤箱梁局部产生应力集中而导致混凝土开裂，如张拉后箱梁跨中起拱，箱梁自重完全由支座两端承受，使非连续端底部混凝土受集中应力过大而开裂。

三、预防裂缝产生的措施

3.1 设计施工支架在平坦地段进行施工时，采用满堂支架对连续箱梁进行处理，支架底部进行整体硬化处理，立柱之间设置剪刀撑。当采用跨越式支架对跨越河沟或需要留有行车通道的部位进行处理，同时，支架中的横梁刚度要足够大。

3.2 支架的地基在施工过程中需要认真处理，防止支架地基出现不均匀沉降。如果在承载力较差的软土地基上设置支架，通常情况下需清除淤泥，并分层碾压回填，回填土层当严格控制好密实度及新填土层密实度的均匀性；当桥梁跨径不大，并且采用跨越式支架时，在这种情况下，支架的基础可用桥梁墩台基础上的承台。

3.3 支架预压，为消除支架及基础产生变形，利用与箱梁相等重量的静载对支架进行等荷预压。为了避免磨损模板，通常情况下，不宜直接在箱梁底模上放置荷载，需用界质进行隔离。在加载前后及卸载后，需要对支架的沉降量情况进行定时定点测量，采用双控的方式对支架预压进行处理。

3.4 正确的拆架时间与方法采用，高度重视施工支架的拆架程序。在施工过程中，如果工期允许，尽量延长支架的拆除时间。对连续箱梁支架拆除时间的控制需要给予高度重视，一方面需要考虑施工模板周转时间，另一方面需要考虑温差不能太大。

3.5 改进混凝土的施工工艺

3.5.1 控制温度。在连续箱梁施工过程中，当采用高强混凝土时，混凝土的水化热问题应重点考虑。通过降低水化热最高温度，在一定程度上可以降低混凝土内部与表面之间的温差。因此，在原材料选择方面，尽量选择水化热较低的硅酸盐水泥。

3.5.2 选择合适的添加剂。在混凝土中，通过掺入适当的添加剂，一定程度上可避免混凝土出现早期收缩裂缝和徐变，同时可以避免产生过多的气孔。

再者，采用高效缓凝剂后可延长混凝土的初凝时间，可有效地避免混凝土的初凝开裂。

3.5.3 合理安排混凝土的浇筑时间。对混凝土的施工工序进行合理的安排，在施工过程中，尽量使底板、腹板的混凝土一次浇筑完成，安装完成内模及顶板钢筋后，尽快浇筑顶板混凝土。

3.5.4 振捣。为了进一步提高混凝土的强度，强化其抗裂性能，需要对混凝土加强振捣。对于腹板与底板交界处，以及内横梁、端横梁等部位的混凝土尤其要加强振捣。在振捣过程中，采用两次振捣技术对混凝土进行处理，进而在一定程度上增加混凝土的密实度，同时减少内部微裂，并且可以提高混凝土的强度。

结语

质量是各类建筑最重要的关键。要彻底解决现浇箱梁砼裂缝问题，首先要从思想上高度重视，牢固树立质量意识，树立以人为本的思想；其次，要严把各类材料关，确保图纸，钢筋，保护层垫块等的质量；最后，要组织相应技术攻关，优化施工工艺，强化质量管理，就能够在桥梁建筑中获得更多的收获。

[1]刘国荣，赵永鹏.预应力箱梁施工的几点体会[J].山西建筑；2010，05:93.

[2]高洪丽.96m预应力箱梁后张拉技术[J].科技情报开发与经济；2010，03:143.

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1007-6344（2016）03-0022-01

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