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混凝土箱涵产生裂缝的原因及预防刘岚等 1 5 9 【 混 凝 土施 工 】 混凝土箱涵产生裂缝的原因及预防 刘 岚 ， 吕树 林 ， 柳 琪。 ， 巩 少 ( 1 内蒙古交通设计研究院有限责任公司， 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 1 0 ； 2 内蒙古东方工程有限责任公司， 内蒙古 达拉特 0 1 4 3 0 0 ； 3 辽宁省交通勘测设计院， 辽宁省 沈阳 1 1 0 0 0 5 ； 4 内蒙古天骄公路工程有限责任公司， 内蒙古 东胜 0 1 7 0 0 0 ) 摘要 针对箱涵侧墙裂缝产生的原因， 改进 了施工方案， 加强了各个环节的监控管理， 消除了裂缝 产 生的原 因。 关键词 钢筋混凝土箱涵 ； 裂缝 ； 控制 中图分类 号 ： T V 5 文章标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 90 0 8 8 ( 2 0 1 0 ) 0 30 1 6 20 1 5 90 2 工程背景： 某市内一条排洪区通过几条主干道和副干道 ， 渠宽分别为 3 、 5 、 8 、 1 0 m， 前期通过 3个方案对比， 最终选定了 箱涵的通过方案 。 1 施工方案 ( 1 ) 基坑开挖深度至设计涵底基础标高。采用 1台挖掘机 开挖 ， 自卸汽车运土。基坑边坡坡度 1 ：1 2 。 ( 2 ) 采用竹夹板模板 ， 钢架管支撑。模板经过设计后 ， 在现 场制作安装。两模板之间用对拉螺栓连接。对拉螺栓用 q b l 2 的钢筋制作( 中间设止水钢板) ， 上下左右间距均为 8 5 c m。 ( 3 ) 箱涵混凝土采用商品混凝土。分 2次浇注， 先浇注底 板混凝 土 ， 后浇注侧墙 和顶板混凝土 。 ( 4 ) 施工的重点是后浇部分 ， 而后浇部分的施工重点是侧墙 混凝土浇注。后浇部分的侧墙深度为 2 1 n l ， 且顶板钢筋密布， 浇注振捣十分困难。混合料用 串筒送入模板中， 每间隔 1 5 m 移动一次串筒。串筒处的顶板钢筋先不绑扎， 便于安放串筒。 待侧墙混凝土浇注完毕后 ， 再绑扎钢筋。 ( 5 ) 侧墙混凝土以5 0 c m的层厚逐层浇注。混合料从一端 向另一端均匀地送入模板中， 定人定位用插式振动棒振捣。每 层均按先边墙， 后 中墙 ， 再另一边墙的顺序 ， 依次轮流浇注振 捣。 ( 6 ) 侧墙浇注完成后 ， 紧接着浇注顶板混凝土。从一端向 另一端一次浇注成形。 ( 7 ) 在顶板最后一道收浆后， 用麻袋覆盖， 人工浇水养护 1 4 d。 ( 8 ) 非承重模板 3 d后拆除， 承重模板 1 4 d后拆除。 混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法 ， 此 方法是先将损坏的混凝土剔除干净、 润湿， 然后涂刷结合层 ， 最 后再置换人新的高一级标号混凝土或其他材料。常用的置换 材料有 ： 普通混凝土、 水泥砂浆、 聚合物或改性聚合物混凝土或 砂浆 。 2 3结构 加固法 当裂缝影响到混凝土结构的性能时， 就要考虑采取加固法 对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种 方法 ： 在构件上外包型钢、 粘贴钢板加固； 在构件上增设支撑点 加固； 在构件上施加预应力加固等。 2 4 灌 浆、 嵌缝封堵法 灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的 混凝土裂缝的修补， 它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土 的裂缝中， 胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体 ， 从而起到 封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、 环氧树脂、 甲基 丙烯酸酯、 聚氨酯等化学材料。 嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法， 它通常是沿裂缝 凿槽 ， 在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以达到封闭裂缝的目 的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、 塑料油膏、 丁基橡胶等 等； 常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。 3 结 论 在中干渠衬砌施工过程中遇到的混凝土裂缝问题， 主要依 据以上提出的几点预防和处理措施， 工程质量及时得到改善。 混凝土裂缝种类较多， 而且是普遍存在的一种现象， 它的出现 不仅会影响建筑物的外观， 还会影响建筑物的使用功能和耐久 性 ， 还会给人们的生命和财产安全带来威胁。因此， 根据不同 的部位、 形态以及严重程度对混凝土裂缝进行认真分析， 采用 合理的方法进行处理 ， 并在施工中采取各种有效的预防措施来 预防裂缝的出现和发展 ， 保证工程施工质量。 ( 编校 ： 郭宝丽) 收稿 日期 ： 2 0 1 00 50 5 作者简介 ： 周莉娜( 1 9 8 1一) ， 女 ， 助理工程师， 现从事灌溉 管理 工作 。 1 6 0 内 蒙 古 水 利 2 0 1 0年第 3期( 总第 1 2 7期 ) 2 裂缝发现于控制措施 为保证箱涵施工质量， 以便总结经验 ， 确定合理的施工方 案。 分 2次浇注箱涵混凝土， 在底板以上 3 0 c m处设施工缝。 先浇注底板和 3 0 e m高的侧墙 ， 相隔 5 d后浇注侧墙和顶板混 凝土。养护3 d后 ， 拆除外模板。通过对箱涵表面进行检查， 发 现箱涵侧墙在施工缝以上每隔 37 m有 1条竖向长 3 m左右 的裂缝。缝宽 0 1 0 3 mm贯穿整个墙厚。裂缝位置的分布， 三侧墙均不相同。每条裂缝 的宽度也不一样。但每条裂缝的 长度基本相同。都是起于施工缝处， 止于侧墙与顶板相交处。 施工缝处裂缝较宽， 向上逐渐变窄， 最后在与顶板相接处消失。 3 控制措施 ( 1 ) 根据现场气候情况和材料现状 ， 每天早中晚、 雨后都要 对砂石材料抽样检测。根据检测结果 ， 及时调整配合 比将粉煤 灰用量增加到5 1 ， 在满足施工和易性的条件下， 将水灰比降 至 0 5 5 。 ( 2 ) 控制了混凝土搅拌时间， 规定搅拌时间2 rai n ， 不能过 短， 也不能过长。搅拌时间短， 混合料拌合不均匀； 时间过长， 会破坏材料的结构。如砂石材料被磨损， 混凝土配合 比被改变 等。 ( 3 ) 将竹模板更换为钢模板， 以利散热。尽量缩短底板混 凝土与侧 墙混凝土浇 注 的间隔时 间。在 底板 混凝 土浇 注完成 后， 2 3 d之内浇注侧墙混凝土。这就要求钢筋、 模板工序改 进操作方法， 连续作业。 ( 4 ) 在温度 比较高的中午时间浇注混凝土， 降低混凝土的 入模温度。确保人模温度控制在2 0 E以内。采用降温、 缓凝等 措施降低水化热引起的温度上升， 将混凝土内的温度控制在 4 0 以内。 ( 5 ) 现场振捣按部位责任到人， 防止漏振、 少振现象。底 板、 顶板浇筑速度可适当加快， 而侧墙浇注速度不易过快。一 般控制在 2 5 i n h ， 分层振捣， 每层厚 3 0 e m。混凝土浇注时的 倾落高度控制在 2 m以内。均匀出料， 均匀放料 ， 不能堆积成 堆， 以免发生离析现象。振捣完成， 通过检查后 ， 再浇注上一层 混凝土 。 ( 6 ) 改变了混凝土养护方法， 设置了专人负责喷水。在浇 注混凝土时就开始 向模板上连续不断地喷水。由于水泥在水 化过程中产生很大 的热量 ， 在浇注过程中向侧墙模板喷水散 热 ， 以免混凝土由于温度过高， 体积膨胀过大， 在冷却后体积收 缩过大。顶板在最后一道收浆后， 用草袋覆盖后洒水。养护时 间 1 4 d 。 4 裂缝原因分析 ( 1 ) 对商品混凝土进行调查、 分析。通过对材料进行抽样 检验， 没有发现质量问题。混凝土搅拌站距现场不到 5 k m， 混 凝土运输与等候时间之和约为 l 52 5 m i n ， 现场测定混凝土的 坍落度为 l O一1 4 e m， 符合规范要求。又对混凝土试块进行抗 压 、 抗渗试验， 均符合质量要求， 混凝土不存在质量问题。 ( 2 ) 检查地基承载力情况。基底土质为砂砾土， 允许承载 力为 3 0 0 K MP a ， 能满足设计要求。经计算， 箱体对土基的作用 力为4 8 K P a 。该段范围内没有软土地基。因此 ， 人工浇水养护 不会对地基产生影响。通过 以上分析， 地基承载力满足要求 ， 不会产生不均匀沉降。对箱涵顶面四个角点的水平监测， 也没 有发现有下沉现象。 ( 3 ) 对支架进行检查。防止因支撑不牢 ， 混凝土在没有达 到一定强度时， 箱体产生位移， 使混凝土产生过大的剪应力而 开裂。模板内支架为钢架管支架， 底下设置垫板。经检查， 没 有发现损坏、 滑移等现象。 ( 4 ) 由人工运送混凝土。先浇注底板混凝土 ， 相隔5 d后 ， 再浇注侧墙及顶板混凝土。混凝土人模温度为 8 一2 5 ， 凝 结过程中的最高温度为 3 5 C。浇注速度 3 5 m h ， 人工操作插 式振动棒振捣。在顶板混凝土收浆后， 用草袋覆盖， 人工浇水 养 护。 根据以上资料 ， 排除了混凝土质量， 地基承载力 ， 支架水平 移动因素对混凝土裂缝的影响， 最有可能的是混凝土收缩及温 度应力引起的裂缝。 箱涵混凝土分两次浇注， 底板浇注后 ， 对施工缝进行凿毛、 清理 ， 再绑扎侧墙、 顶板钢筋 ， 安装模板。5 d后浇注侧墙及顶 板混凝 土。 由于浇注混凝土是在上午进行， 气温低。由人工送入模板 中振捣 ， 浇注速度慢， 水泥在水化过程中释放出大量热量 ， 积聚 在混凝土中， 使混凝土体内的温度最高达到了4 5 ， 而环境温 度白天 1 5 左右， 夜间 8 左右。最大温差达 3 7 ， 导致混凝 土体积收缩过大。而在收缩时， 遇到先期浇注的底板混凝土和 结构钢筋的约束 ， 不能形成整体 收缩， 在侧墙混凝土中产生巨 大的拉应力 ， 从而导致箱涵侧墙被拉裂。 5结语 裂缝是钢筋混凝土箱涵致命 的质量问题。特别是用作地 下通道或疏水工程的箱涵， 一旦裂缝， 很难修复。虽然现在有 各种补缝措施， 但效果并不理想。如某地下人行通道 ， 由于裂 缝漏水， 无法使用。经过几次修补仍不尽人意。 影响钢筋混凝土箱涵裂缝的原因很多， 其 中温度应力为主 要因素。在施工实践中， 要根据工程所处的环境条件 ， 认真分 析每一个影响因素， 采取相应的对策和措施 ， 钢筋混凝土箱涵 施工裂缝是可以控制的。 ( 编校 ： 郭宝丽) 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 4 2 9