南水北調中線工程預制T梁施工裂縫的預防

杜 丞， 劉 麗 梅， 杜 相

(中國水利水電第十工程局有限公司 二分局，四川 都江堰 611830)

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南水北調中線工程預制T梁施工裂縫的預防

杜 丞， 劉 麗 梅， 杜 相

(中國水利水電第十工程局有限公司 二分局，四川 都江堰 611830)

介紹了南水北調中線工程鎮平段3標施工過程中預制梁澆筑后出現的不同程度的裂縫、所采取的應對措施，以及在現場施工管理過程中取得的一些經驗。

預制梁；裂縫產生原因；裂縫預防；南水北調工程

1 工程概述

鎮平三標設計樁號TS76+100～TS87+925，全長11.825 km。標段內共有建筑物21座，其中8座左岸排水建筑物，8座公路橋，5座生產橋(新增1座)。預制梁共計125榀，其中35 m預應力箱梁27榀，40 m預應力箱梁3榀；30 m預應力T梁89榀，25 m預應力T梁6榀。預制梁采用分散預制，預制梁場直接布置在跨渠橋梁側，共計布置了9個預制梁場。

2 裂縫存在的主要部位

在施工過程中，部分預制梁出現了不同程度的裂縫，豎向裂縫主要表現在梁肋及翼緣板與梁肋相交垂直發展，長度一般為40～50 cm，裂縫深度為0.1～0.5 cm；同時局部存在龜裂，深度不足1 mm；后期張拉后在馬蹄與梁肋處出現縱向裂縫，主要位置在預應力管道處。預制梁裂縫分布情況見圖1。

3 裂縫產生的原因分析

圖1 預制梁裂縫分布圖

針對施工過程中出現的問題，項目部及施工單位進行了多次分析并在施工過程中對其進行了調整，在后期出品的預制梁中基本無裂縫出現，主要原因如下：

(1)前期橋梁樁基施工后，在進行基坑回填時未將基坑內的滲水抽排干凈，未對基坑內周邊的軟弱松土清理就進行了回填，且回填過程中未進行碾壓。在進行梁場施工時，基礎碾壓只是將表面碾壓密實，在雨季受雨水浸泡或預制梁澆筑后基礎承重受壓導致預制梁場基礎、臺座變形而將預制梁拉裂。

(2)混凝土骨料含粉塵較重，導致所拌制的混凝土和易性較差，當其塌落度較大時容易造成混凝土離析，混凝土凝固后混凝土收縮出現干縮裂縫。

(3)鋼筋保護層不夠，預應力管道定位不準確，張拉后造成橫向裂縫。

(4)拌和站拌制混凝土時對其塌落度控制不準確，混凝土塌落度較大時混凝土出現裂隙，凝固后容易出現干縮裂縫；塌落度較小時無法入倉，現場工人加生水在混凝土罐車內攪拌，攪拌不均勻同樣會造成混凝土出現干縮裂縫。

(5)現場施工振搗時間過長，預制梁澆筑采用附著式高頻振搗器進行T梁馬蹄和梁肋的振搗，φ30和φ50振搗棒輔助振搗，附著式振搗器振搗時間過長會導致混凝土骨料分離，混凝土凝固后容易出現龜裂。

(6)混凝土澆筑后養護不到位，現場養護人員責任心不強，管理人員在現場時灑水比較勤，管理人員離開后灑水次數減少，導致部分混凝土出現裂縫。

4 預防措施

針對上述原因，項目部采取了相應的改進措施，同時加大了施工過程中的監督和檢查力度，具體改進措施如下。

4.1 梁場布置

根據現場實際條件，將預制梁場均布置在橋梁的上游或下游側，梁場基礎部分為渠道原狀土，未進行開挖處理；部分橋梁受場地影響，將梁場基礎在樁基施工完成后、將場地回填后再進行梁場的修建，基礎回填時應將樁基基坑內的滲水抽排干凈并將基坑內周邊的軟弱松土清理干凈；回填采用由渠道開挖的干土，回填過程中應進行分層碾壓，單層碾壓厚度不宜大于1 m。

預制梁臺座區域基礎回填時應高于周邊區域10～20 cm，以便于梁場排水。在進行預制梁臺座基礎施工時，應采用振動碾對整個梁場區域進行多次碾壓，碾壓過程中，對于局部有松軟土的區域應對松軟土進行換填；根據梁場基礎的實際情況，必要時可在臺座混凝土墊層下方鋪設5～10 cm厚的碎石以確保其地基承載力(主要用于箱梁)。在進行臺座墊層混凝土及臺座施工時，在臺座基礎周邊設置排水溝，將雨水及養護水引至梁場區域外的養護水池內，排水溝采用砂漿抹面，排水溝尺寸可根據梁場的實際情況進行調整。同時，在進行預制梁臺座基礎墊層混凝土施工時，應在臺座位置布置少量鋼筋，防止地基不均勻沉降將其拉裂而導致預制梁梁體損壞。

4.2 骨料粉塵及混凝土拌和控制

鎮平三標混凝土拌制使用的骨料是在鎮平遮山石料場購買的，骨料為山石破碎而無法進行水洗，骨料含粉塵較重，拌制混凝土后和易性較差，澆筑時骨料易產生離析。為確保混凝土施工質量，骨料運至工地待檢骨料倉后需進行二次篩分，篩分架為自己加工，采用液壓反鏟或裝載機上料，裝載機將篩分好的骨料轉運至待檢骨料倉內進行抽檢。

混凝土拌制過程中由試驗室在拌和站進行監控，在拌和站出機口對混凝土塌落度進行調控，使運至現場的混凝土能夠正常使用。根據當天氣溫、骨料含水率、拌和站至施工現場的運距及澆筑車輛在現場等待時間進行配合比的調整，運距遠且車輛多時(一般為3臺混凝土罐車)將塌落度增加1～3個，運距短且車輛少時(一般為2臺混凝土罐車)混凝土澆筑塌落度按照正常設計值要求進行控制。由于30 m長的T梁正常澆筑時間約為2 h，因此，在澆筑過程中，隨氣溫變化應對塌落度進行相應的調整。對于不能滿足施工要求的混凝土嚴禁使用，同時，混凝土運至現場后塌落度較小時嚴禁加生水在混凝土罐車中拌制；塌落度較大時，嚴禁混凝土入倉。

高溫季節，在混凝土澆筑過程中，預制梁的開倉時間應錯開高溫時段。由于梁場較為分散，因此，預制梁模板的安裝及拆除均采用吊車配合。模板安裝和拆除夜間施工的危險性較大，為確保人員安全及預制梁質量，在高溫季節，混凝土澆筑時間應安排在下午4時以后，以便縮短拆模時間段，減少水化熱對混凝土造成的干縮裂縫。

4.3 預應力管道定位的控制

預制梁梁肋混凝土厚度為20 cm，梁端為60 cm，高度為1.8 m，預應力管道布置了5根，波紋管直徑為7 cm，但除去管道梁肋單側只有6.5 cm，鋼筋保護層厚度為3 cm。

預制梁骨架鋼筋綁扎完成并按設計結構尺寸位置進行調校，以確保鋼筋保護層滿足設計要求；對不能滿足設計要求的位置應進行調整。預制梁骨架鋼筋完成后進行預應力管道的安裝，先根據設計提供的管道定位圖在預制梁鋼筋骨架上焊好管道水平支架，然后將預應力管道安放水平，同時檢查管道是否順暢；對不順暢的位置將支架重新調整，最后對管道進行左右定位并采用U型鋼筋將管道固定并與支架焊接牢固，防止管道在混凝土澆筑過程中受到擠壓而左右移動，導致管道偏移。

在進行模板拼裝前，由現場技術人員再次對管道及鋼筋進行檢查，其目的為：第一，確保鋼筋保護層滿足設計條件；第二，管道尺寸應滿足設計尺寸要求及規范允許的偏差要求。

為確保鋼筋保護層滿足設計要求，鋼筋保護層墊塊應滿足1 m2不得低于5個且成梅花型布置，同時在馬蹄和梁肋與翼緣板相交處各增加一排墊塊，墊塊應用鋼筋綁扎牢固，在模板拼裝完成后，施工人員應檢查其是否有脫落的墊塊；若有，應將其補齊。

4.4 混凝土入倉振搗的控制

對于預應力管道以下的混凝土采用附著式高頻振搗器進行振搗，對于預應力管道以上的混凝土采用φ30或φ50軟軸振搗棒進行振搗，對于預應力管道以上盡量避免采用附著式振搗器振搗。附著式振搗兩側由兩人專門負責，將單次開啟時間控制在20～30 s之間，兩側開啟應同步，將每層鋪料振搗次數控制在2～3次。在澆筑過程中，施工人員應檢查馬蹄處混凝土是否飽滿，可根據模板檢查情況適當增加1～2次開啟次數；預應力管道以上采用軟軸振搗棒振搗時，將振搗時間控制在20 s左右，插入下層5～10 cm至混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、不顯著下沉為止，嚴禁過振和漏振。

4.5 混凝土拆模和養護的控制

混凝土澆筑后，一般在其強度達到2.5 MPa且表面及棱角拆模不損壞時方可拆模。高溫季節的拆模時間一般在澆筑完成后8～10 h進行。混凝土達到拆模強度要求后應及時進行模板拆除，使其混凝土溫度釋放。

混凝土澆筑完成后，對其梁頂面采用土工布進行覆蓋保濕，混凝土表面收漿后進行灑水養護，養護期應確保混凝土面始終濕潤。在進行模板拆除的同時，應對預制梁梁肋進行灑水養護；模板拆

除完成后，采用塑料薄膜將預制梁梁肋覆蓋并灑水保濕，然后在預制梁兩側翼緣板下方安裝花灑噴霧養護；最后用土工布將整個梁體覆蓋并保濕。養護期間，應保證預制梁體一直保持濕潤。預制梁混凝土養護情況見圖2。

圖2 預制梁混凝土養護示意圖

5 總結及建議

通過對預制梁施工工藝進行調整，后期施工的預制梁中基本無裂縫出現，從而提高了預制梁的施工質量和后期使用壽命。通過施工過程中的經驗總結，在今后同類工程施工中參照上述施工方法進行施工，可以防止預制梁梁體出現裂縫，確保預制梁施工質量和使用壽命，減少裂縫處理費用，節省項目投資成本和工期。

(責任編輯：李燕輝)

“云貴川桂湘粵青”七省(區)水電站運行管理及檢修技術研討會在四川成都隆重召開

2016年9月20～22日，由四川省水力發電工程學會主辦的“云貴川桂湘粵青”七省(區)水電站運行管理及檢修技術研討會在四川成都隆重召開。四川省學會常務副理事長兼秘書長吳世勇主持會議開幕式，介紹了到會的七省(區)學會領導及會議的籌備情況。四川省學會理事長陳云華致歡迎辭，熱烈歡迎到會的佳賓及技術人員。在大會學術交流中，有七名代表先后在會上發言，介紹了各自所在單位取得的經驗并進行了答疑，使與會代表受益匪淺，來自七省(區)的170余名代表聚精會神地聆聽大會發言，并在隨后進行的分組討論(1、水工水文、機械設備；2、運行安全管理；3、一次機電設備；4、二次機電設備)中暢所欲言，盡數介紹了各自所在單位的情況，并就共同關心的問題進行了討論。與代會代對四川學會此次辦會的形式與服務給予了非常高的評價。四川省學會副理事長兼副秘書長伍康定主持會議閉幕式，來自七省(區)學會的領導先后在閉幕式上發言，盛贊此次會議，并相約2017年貴陽再相見。22日，與會代表參觀了岷江紫坪鋪水利樞紐工程與舉世聞名的都江堰水利工程。

2016-08-15

[TV91];TV545;TV52

B

1001-2184(2016)05-0030-03

杜 丞(1983-)，男，四川南充人，工程師，從事水利水電工程施工技術與管理工作；

劉麗梅(1982-)，女，四川榮縣人，工程師，從事水利水電工程施工質量管理工作；

杜 相(1988-)，男，四川南充人，助理工程師，從事水利水電工程施工技術與管理工作.