顏佩勛

摘要：對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫現(xiàn)象進行分析，結(jié)合工程施工的基本狀況，總結(jié)分析裂縫產(chǎn)生的原因，并構(gòu)建針對性的處理策略，旨在通過箱梁頂板裂縫的控制及處理，提高城市道路橋梁工程施工的穩(wěn)定性，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的施工質(zhì)量控制提供支持。

【關(guān)鍵詞】箱梁砼裂縫原因分析；裂縫處理；砼質(zhì)量控制

在城市道路建設(shè)發(fā)展中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋得到了廣泛應(yīng)用，通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，既滿足道路跨越或立交通行的使用功能又體型較小節(jié)約工程造價。然而，在大跨度預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁橋澆筑施工過程中，尤其是高溫季節(jié)常出現(xiàn)高標(biāo)號混凝土裂縫問題，若這種裂縫問題不能得到及時處理，將會影響橋梁工程的質(zhì)量及安全，給道路的正常交通通行帶來隱患。因此，結(jié)合瀏陽市西北環(huán)線跨線橋左幅第三聯(lián)箱梁二次澆注頂板、翼板裂縫問題具體處理的過程，針對砼裂縫進行具體分析，優(yōu)化施工組織和施工方案，在原材料及配合比、澆注振搗及養(yǎng)護等方面采取措施，裂縫問題得到了有效控制解決，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫預(yù)防及工程處理提供參考。

1.工程概況

瀏陽市西北環(huán)線（李畋路-瀏陽大道）建設(shè)項目位于瀏陽市關(guān)口街道辦事處境內(nèi)，西起瀏陽大道，東至李畋路。項目建設(shè)道路全長1270米，建設(shè)內(nèi)容包括道路、橋涵、交通、排水、綠化、亮化等工程。其中主要包括兩座橋梁工程，一座是跨瀏陽大道分離式立交橋，全長331.5米，左幅跨徑布置為：3×31.5m（等截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁橋）+57m（等截面鋼箱梁橋）+3×30m（等截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁橋）+3×30m；另一座是跨渭川河橋，全長97米。跨線橋標(biāo)準(zhǔn)段橋?qū)?3m，孔跨布置以3跨一聯(lián)，主梁采用單箱雙室箱型斷面，梁高1.8m，頂寬13m，底寬7.8m；頂板厚250mm，底板厚220～400mm，腹板厚500～750mm。外腹板與頂板間采用半徑1.5m圓弧過渡，外腹板與底板間設(shè)置半徑0.6m的圓弧倒角。端橫梁、中橫梁厚度分別為1.5m、2.2m。監(jiān)理與建設(shè)方人員巡查時發(fā)現(xiàn)，左幅第三聯(lián)箱梁頂板及翼緣板出現(xiàn)橫向裂縫（部分為貫穿裂縫），遂召開專家論證會并要求施工單位進行整改，專家認(rèn)定造成裂縫的原因?qū)儆诜墙Y(jié)構(gòu)性干縮裂縫，對橋梁結(jié)構(gòu)影響有限，對橋梁的使用壽命和耐久性可能會產(chǎn)生一定的影響，要求調(diào)整混凝土配合比降低水泥用量加強混凝土養(yǎng)護，對已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫進行畢可法（固德邦環(huán)氧系列密封膠材料）灌漿封閉處理，同時后續(xù)加強橋面防水層施工處理。

2.裂縫產(chǎn)生原因分析

2.1原材料及配合比

在混凝土裂縫原因分析中，存在著原材料以及配合比控制不合理的問題，首先，混凝土是由砂石骨料、水泥、水、外加劑等物質(zhì)拌合而成的?；炷林械乃嗯c水形成水泥漿，實現(xiàn)對砂礫表面間隙的填充。水泥混凝土中的膠質(zhì)材料，其性能可以保證混凝土的強度以及耐久性，當(dāng)混凝土原材料的性能發(fā)生轉(zhuǎn)變，會出現(xiàn)微小裂縫。其次，混凝土配合比不合理也是出現(xiàn)裂縫的原因。例如，在用水量一定的狀況下，當(dāng)水泥用量增大時，水化熱就越大；在水灰比一定的狀況下，混凝土的收縮狀況會隨著水灰比增大而增大。再次，減水劑的選擇及其與水泥的相容性，對混泥土和易性的影響至關(guān)重要。因此，在高標(biāo)號高性能預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中，這些問題都是造成砼裂縫的重要原因。

2.2溫度應(yīng)力

通過對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋工程項目的分析，當(dāng)脆性混凝土結(jié)構(gòu)受到溫度應(yīng)力影響時，會出現(xiàn)砼拉裂問題。對于預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)而言，在表面溫度小于或等于工程表面溫度時，當(dāng)受到靜載以及預(yù)應(yīng)力的影響時，部分區(qū)域中的壓應(yīng)力儲備會逐漸降低。而且，在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋施工的過程中，夏季施工水化熱大，砼表面溫度與砼內(nèi)部溫度、與環(huán)境溫度溫差過大（大于20℃），水泥漿分布不均，混凝土終凝前熱效應(yīng)不均產(chǎn)生拉裂作用，也會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2.3約束變形

在工程項目施工的過程中，當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋混凝土沒有達(dá)到規(guī)定的程度，會直接造成混凝土樓板彈性形變，使砼早期強度過低或是無強度時，工程承受的彎力、壓力、拉力等都會造成工程內(nèi)傷，嚴(yán)重的會出現(xiàn)斷裂可能，而且，在施工中，當(dāng)施工人員沒有注意到鋼筋的保護強度將板面負(fù)筋踩彎時，會出現(xiàn)制作負(fù)彎矩，從而出現(xiàn)工程裂縫。

3.裂縫處理

本項目箱梁砼裂縫采用固特邦畢可法灌注化學(xué)材料處理封閉裂縫，經(jīng)有橋梁專項檢測資質(zhì)的單位試試驗檢測表明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，取得了較好效果，處理方法如下：

3.1裂縫調(diào)查

結(jié)合預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋工程特點，全面分析工程裂縫的性質(zhì)、長度、寬度以及走向等情況。

3.2裂縫處理

在裂縫處理的過程中，使用鋼絲刷等工具清除裂縫中的灰塵、松散層等物質(zhì)，刷出混凝土上的浮灰，然后通過角磨機切“V”形槽的使用，進行裂縫的擴大處理，然后將裂縫中灌入漿液，提高裂縫處理的有效性。

3.3紙質(zhì)膠帶隔離

對裂縫切出的6-8㎜寬“V”形槽在其表面采用紙質(zhì)膠帶隔離，紙質(zhì)膠帶的寬度應(yīng)大于“V”形槽寬度5㎜。

3.4設(shè)置灌膠嘴

在紙質(zhì)膠帶的外表面安裝灌膠嘴，間距為30-50cm，在一條裂縫上必須設(shè)置有進漿、排氣或出漿口。

3.5封縫

使用JN-F（低粘度灌縫膠）封口膠，用油灰刀均勻涂抹在紙質(zhì)膠帶隔離層的外面，厚約1-3mm、寬20-30㎜的膠泥，注意防止小氣泡。

3.6灌注

使用專用的注膠器，注膠壓力0.2MPa，在一條裂縫上的灌膠應(yīng)由一端到另一端。在保證灌注順暢的情況下，采用較低的灌注壓力和較長的灌注時間低壓慢注[2]。

3.7膠液固化

在JN-L使用的過程中，應(yīng)該在溫度為5℃以環(huán)境中進行固化處理，其中，固化時間應(yīng)該結(jié)合溫度的狀況進行調(diào)整，通常狀況下，在溫度為25℃的狀況下，可以將固化的時間控制在2-3d。

3.8灌膠效果

低粘度灌縫膠JN-L注入裂縫固化后，能很好的修復(fù)、粘結(jié)開裂的混凝土，有效的解決混凝土構(gòu)件的滲水問題，消除病害隱患，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。

4.工程裂縫的原因分析

在瀏陽市西北環(huán)線瀏陽大道跨線橋工程中，對工程裂縫的原因進行分析，出現(xiàn)裂縫的具體原因如下：第一，通過對現(xiàn)場裂縫的檢查，左幅第三聯(lián)箱梁底板、腹板均未發(fā)現(xiàn)裂縫，頂板、翼緣板在澆筑第2天后開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)橫橋向裂縫，每跨基本均勻分布。從現(xiàn)場可知，出現(xiàn)裂縫的橋聯(lián)（左幅第三聯(lián)）落地支架及模板尚未拆除，且預(yù)應(yīng)力尚未張拉，連續(xù)箱梁整體未受力，可以判斷箱梁頂板裂縫為非受力裂縫。第二，箱梁為現(xiàn)澆的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，澆筑面積較大，且分兩次澆筑，第一次澆筑箱梁底板及腹板，第二次澆筑箱梁頂板及翼緣板，兩次澆筑時間間隔約12天，新老混凝土的熱膨脹系數(shù)不同（萬分之一），中跨產(chǎn)生了約6mm的膨脹，與統(tǒng)計的裂縫數(shù)量寬度近似相等。根據(jù)當(dāng)時8月氣溫可知，箱梁頂板澆筑時，箱梁底板及腹板混凝土強度可以達(dá)到設(shè)計強度的80%左右、設(shè)計強度為C50，此時澆筑箱梁頂板及翼緣板混凝土，會受到底板及腹板在縱橋向較大的約束。另外箱梁頂板澆筑時，距離地面較高，頂板風(fēng)速較大，外緣早期冷卻較快，其拉應(yīng)力會進一步加大，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，極易導(dǎo)致混凝土開裂。

5.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫處理的優(yōu)化措施

5.1高標(biāo)號高性能混凝土的質(zhì)量控制

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫處理的過程中，施工人員應(yīng)該結(jié)合工程項目的設(shè)計狀況，加強工程質(zhì)量控制，通常狀況下，在高標(biāo)號混凝土質(zhì)量控制中應(yīng)該做到：第一，進行工程結(jié)構(gòu)尺寸的嚴(yán)格控制，當(dāng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)自重與理論值不符的狀況下，應(yīng)該進行重新的檢驗及計算。第二，工程質(zhì)量控制中，需要保證混凝土強度、彈性模量等達(dá)到工程項目的設(shè)計需求。第三，在混凝土配合比設(shè)計、添加劑控制中，應(yīng)該結(jié)合工程項目的施工特點，進行材料的振搗及養(yǎng)護，有效防治工程裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

5.2工程預(yù)應(yīng)力的質(zhì)量控制

在工程項目預(yù)應(yīng)力控制中，應(yīng)該將預(yù)應(yīng)力筋以及張拉工藝進行設(shè)計，將偏差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，充分保證工程的張拉力達(dá)到設(shè)計要求。而且，在整個預(yù)應(yīng)力控制的過程中，相關(guān)人員也應(yīng)該結(jié)合工程的特點，改進預(yù)應(yīng)力的張拉工藝，有效避免工程裂縫的出現(xiàn)。

5.3施工材質(zhì)的控制

通過對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫現(xiàn)象的分析，為了在工程中避免裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)該結(jié)合工程項目的施工特點，進行材質(zhì)的控制，控制及檢測方法如表一。

表1 橋梁材質(zhì)特性檢查方法

6.結(jié)束語

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋非受力性裂縫處理中，施工重點應(yīng)該針對工程裂縫的特點，進行裂縫原因的分析，綜合原材料及配合比、溫度以及約束變形影響因素，對工程裂縫（不考慮沉降結(jié)構(gòu)性裂縫）進行預(yù)防控制，及時消除安全隱患，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫處理方案的完善提供支持。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳文清，翟建勛，張嫻，趙昊，張慧.三向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋橫向加勁肋拓寬研究[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2018，15（02）：22-29.

[2]王凱.支架現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋施工控制技術(shù)探討[J].山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報，2017，34（9）：34-38.