現澆鋼筋混凝土箱梁的裂縫控制

摘要：現澆鋼筋混凝土箱梁容易出現裂縫是一個通病，為解決這個問題我司在施工過程中積極進行探索并取得了一些成功經驗。本文結合我司施工經驗，對現澆鋼筋混凝土箱梁施工過程中容易出現裂縫的原因進行分析并提出有針對性的控制措施，供同行參考。

關鍵詞：現澆鋼筋混凝土箱梁 裂縫原因 裂縫控制

鋼筋混凝土箱梁在橋梁工程中應用廣泛，但其在施工中經常出現裂縫是令施工單位的棘手問題的。本文結合我司施工鋼筋混凝土現澆箱梁積累的經驗，對施工中容易產生裂縫的原因進行分析，并提出預防裂縫產生的控制措施。

一、施工中易產生裂縫的原因

1、溫度對鋼筋混凝土箱梁的影響

（1）水化熱：混凝土灌注后在硬化期間水泥和水發生水化反應，并釋放出大量的水化熱，使混凝土內部溫度不斷上升，混凝土彈性模量不斷增大。從受力狀況來看，混凝土內部為壓應力，而其表面卻是拉應力，當這些拉應力超過混凝土的允許拉應力時就會出現裂縫。因此，如果不注意混凝土內部和表面的溫度差，混凝土表面與大氣的溫度差，過早拆除模板，就很容易發生由于水化熱的溫度變化梯度大和混凝土收縮共同作用而出現表面裂縫。

（2）日照溫差的影響：由于日照輻射強度和時間、橋梁地理位置、地形地貌等隨機因素，使結構表面、內部溫差因對流、熱輻射和熱傳導等傳熱方式形成瞬時不均勻分布，即結構的溫度場。日照溫差的影響，對于寬翼緣板的箱梁橋來說更為明顯，因為箱梁底不受陽光的照射，溫度較低，而箱梁頂板通常集中吸收陽光的照射，在24小時內，箱梁的頂板和底板溫度差通?？蛇_10。C～15。C，這將引起很大的溫度應力。

2、支架的不均勻沉降

如果現澆箱梁支架的地基強度不夠，在箱梁混凝土澆筑初期會由于支架的不均勻下沉而導致箱梁產生裂縫，其中墩頂箱梁的橫隔板及橫隔板兩側的腹板最易產生裂縫，當翼板縱向分布的鋼筋間距不當時，則容易引起翼板的開裂。

3、支架拆除中的問題

現澆鋼筋混凝土箱梁支架拆除工序的控制是一個易為人們所忽視的問題。支架的拆除時間有時是按混凝土標號達到設計標號的90%~100%控制，并不是按混凝土28天強度來控制拆架。支架拆除后由于混凝土的徐變而使箱梁的撓度增加，容易使跨中正彎矩區梁底和支承處負彎矩區橋面產生裂縫。施工中連續箱梁的支架應避免突然落架，否則箱梁中會產生較大的瞬時荷載，而這種瞬時荷載往往導致過大的施工裂縫產生，且可能大于設計允許的裂縫值。

4、混凝土澆注時間控制不合理

箱梁現澆施工常分兩次進行，箱梁底板澆筑完成后，由于種種原因相距多時后再澆筑腹板及頂板。此時底板混凝土已完成了早期快速收縮和徐變，不再參與后澆混凝土的變形，新混凝土的早期快速收縮則遇到了老混凝土慢速收縮或不收縮的抵制，使其變形受到約束，導致箱梁腹板及頂板中產生裂縫。

5、混凝土收縮的影響

鋼筋混凝土箱梁澆筑采用泵送混凝土的，為滿足泵送要求，一般混凝土的坍落度較大，水泥用量較多。根據混凝土自由收縮試驗表明，水泥用量越多，水灰比越大，骨料的彈性模量越低，則收縮也越大。此外，箱梁雖屬于薄壁結構，由水化熱引起的溫度上升較低，但是混凝土本身收縮很大，特別在環境氣溫變化與收縮共同作用下對于箱梁這種薄壁結構也很不利。

二、預防裂縫產生的控制措施

1、認真做好施工支架設計

一般可采用滿堂支架進行連續箱梁的施工，支架底部采取整體化處理，立柱之間應設置剪力撐。對跨越河溝或需要留有行車道的地段，則采用跨越式支架，此時，支架中的橫梁應具有足夠的剛度。為了保證支架能夠滿足使用要求，施工前必須認真做好支架的受力計算，有關方案報技術部門審批后方實施。

2、支架地基處理要恰當

為避免支架不均勻沉降，需要對支架地基進行處理。如果支架處為地基承載力較差的軟基地區，則需先清除淤泥及部分底層土，并分層回填碾壓至承臺頂標高；但橋梁跨徑不大，且采用跨越式支架時，則可以利用橋梁墩臺基礎的承臺作為支架的基礎。必要時可考慮采用臨時擴大基礎，樁基礎或混凝土護筒基礎。

3、采取支架的全程預壓

為了消除承受施工荷載后支架及基礎產生的彈性變形和塑性變形，支架必須用與箱梁相等的重量進行等荷預壓。預壓荷載置于支架頂部，但不宜直接放在箱梁底模上，以免磨損模板。在加載前后及卸載后，應定時定點測量支架的沉降情況，支架預壓應采取雙控，即持續預壓5天以上及達到穩定狀態2天以上，并注意沉降穩定狀態應達到規范要求。

4、掌握正確的拆架時間與方法

施工支架的拆架程序一定要予以高度重視。對現澆箱梁拆除時間的控制，既要考慮施工上模板的周轉需要，又要考慮混凝土的溫差不能太大，其溫度應包括表面溫度、內部中心溫度和外界氣溫之間的溫差。從箱梁施工的實際看，應該在規定的混凝土強度和容許溫差范圍內拆除模板，并且要及時進行保溫養護。為了避免造成混凝土內外溫差過大，腹板外模拆除后應有一定的保溫時間，不得立即噴灑冷水進行養護。拆架一定要先拆翼板、后底板，并必須從跨中對稱地向兩端拆除，縱向對稱均衡卸落，橫向應同時一起卸落。

5、改進混凝土的施工工藝

（1）溫度控制：對于采用高強混凝土的連續箱梁，必須注意施工時混凝土的水化熱問題。降低水化熱最高溫度可以減少混凝土內部與表面溫差，因此可使用水化熱較低的硅酸鹽水泥。

（2）選擇合適的添加劑：摻入適當的混凝土添加劑，可以防止混凝土早期收縮裂縫與徐變，避免過多的的氣孔產生。采用高效緩凝劑使混凝土初凝時間比箱梁澆筑時間更長，避免混凝土澆筑過程的初凝開裂。

（3）合理安排混凝土的澆筑時間：合理安排混凝土施工工序，盡量使底板、腹板混凝土一次澆筑完成，并盡快將內模及頂板鋼筋制作完成后，澆筑頂板混凝土。澆筑時間應避開日照較足時段，并采用電子計量設備，確?；炷僚浜媳扔嬃繙蚀_。

澆筑混凝土應注意避開不利天氣因素的影響。由于現澆連續箱梁每次澆筑的混凝土量較大，往往要連續施工1天～2天，所以要盡量避開雨、風等不利天氣。對大風降溫天氣要給以足夠的重視，特別是在澆筑箱梁頂板時，大風會使混凝土收漿壓光尚未完成就產生裂縫。

（4）振搗：為了改善混凝土強度，提高其抗裂性，應加強混凝土的振搗。尤其對于腹板與底板交界處、內橫梁及端梁等部位應加強振搗。混凝土可采用兩次振搗技術，以便有效地增加混凝土的密實度，減少內部微裂和提高混凝土的強度，提高抗滲性能。一般掌握兩次振搗的時間間歇為1小時左右，為了防止破壞混凝土內部結構，在混凝土的初凝前必須完成第二次振搗。

（5）加強混凝土的養生：混凝土的養生主要是保持適當的溫度和濕度條件?，F澆箱梁施工中，可采用灑水濕潤養生，在拆除箱梁內模、立頂板底模等交叉作業中不得中斷混凝土的養生，以免導致梁體產生裂紋。為了克服交叉作業給養生帶來困難，可采用薄膜法進行混凝土養生。

三、結束語

本文對現澆箱梁施工中容易產生混凝土裂縫的原因進行了分析，并結合施工經驗談了有針對性的控制產生裂縫措施。我司由于能夠及時總結施工經驗，認真做好事前事中事后各個環節的施工控制和管理，保證了我司承建有關工程的現澆箱梁施工中僅出現了少量的微裂縫，質量良好，誠望筆者的觀點能為以后同類橋梁的施工提供一些經驗參考。

參考文獻：

徐榮年，徐欣磊《工程結構裂縫控制：“王鐵夢”應用實例集》中國建筑工業出版社，2010