高速公路现浇箱梁施工技术研究

高速公路现浇箱梁施工技术研究

现浇箱梁表面裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，对现浇箱梁施工中常见的裂缝问题进行了分析，并对具体情况提出了一些预防和处理措施。

标签：现浇箱梁；裂缝；原因；预防；

高速公路飞速发展，已经成为促进我国国民经济发展的重要因素。高等级公路的汽车行驶速度较高，具有较好的连续性能的伸缩缝构造，提供了高速、平稳的行车条件。预应力混凝土连续梁由于具有行车平稳舒适、施工简便、抗震能力强等许多优点。而箱形截面具有能有效的抵抗正负弯矩，适合于现代化施工方法的要求，承重结构与传力结构相结合，能很好适应布置管线等公共设施等优势。因而，成为高速公路梁建设中首选的方案。

某高速公路，有钢筋混凝土现浇箱梁，现浇箱梁联数大，地形较复杂，给施工带来很多的不便。这种桥型也容易产生明显缺陷，即裂缝问题。本文结合高速路基钢筋混凝土现浇箱梁和预应力混凝土现浇箱梁施工，从施工中易产生裂缝的环节和预防两方面进行分析和初步探讨，提出预防裂缝的控制措施，为以后的施工提供参考。

1施工中易产生裂缝的环节

1.1支架引起的现浇梁裂缝

根据设计要求，公路施工采用预应力混凝土现浇箱型梁有支架施工，如果连续箱梁施工支架的地基强度不够，其中墩顶除箱梁的横隔板及横隔板两侧的腹板最易出现裂缝，当翼板纵向分布的钢筋间距不当时，在箱梁混凝土浇注初期会由于支架不均匀下沉而导致箱梁产生裂缝，则容易引起翼板的开裂。支架拆除后由于混凝土的徐变使箱粱的挠度增加，施工中连续箱梁的支架拆除应避免突然落架，容易使跨中正弯矩区梁底和支承处负弯矩区桥面产生裂缝。瞬时荷载往往导致过大的的施工裂缝产生，且可能大于设计允许的裂缝。

1.2混凝土收缩的影响

钢筋混凝土箱梁采用泵送混凝土浇筑，为满足泵送要求，一般混凝土的坍落度较大，水泥用量较多，收缩就越大。根据混凝土自由收缩试验表明，水泥浆用量越多，水灰比越大，骨料的弹性模量越低，干燥失水是引起收缩的重要原因，水泥的用量越多，硬化收缩变形发展得比较快，在硬化初期主要是水泥石在水化凝固过程中产生体积变化，在硬化后期主要是混凝土内部的自由水分蒸发而引起的。采用双掺技术即在混凝土内掺加减水剂和粉煤灰等，混凝土中掺入一定数量的粉煤灰，不仅能够代替部分水泥，填充胶凝材料的空隙，参与胶凝材料的水化反应，在混凝土内掺加块石可降低混凝土的水化热并可增强层问的结合强度，提

高混凝土的密实度，改善混凝土的界面结构，减少混凝土用量而实现从总体上降低混凝土的水化热，提高混凝土的耐久性与强度，还能增强水泥浆体的流动性，改善混凝土的工作性和可泵性，降低混凝土中的水泥水化热量。混凝土灌注后在硬化期间，混凝土弹性模量不断增大，混凝土内部为压应力，当这些拉应力超过混凝土的允许拉应力时就会出现裂缝。混凝土表面与大气的温度差，就很容易发生由于水化热的温度变化梯度大和混凝土收缩共同作用而出现表面裂缝。

1.3温度对现浇箱梁裂缝的影响

由于日照辐射强度、日照时间、地理位置、桥梁方位、地形地貌等随机因素，日照温差的影响，使结构表面、内部温差因对流、热辐射和热传导等传热方式形成瞬时的不均匀分布，对于宽翼缘板的箱梁桥来说更为明显，即结构的温度场。箱梁顶板通常集中吸收阳光的辐射，温度较高，箱梁的顶板和底板的温差可达10℃～15℃，这将引起很大的温度应力。控制混凝土的温度，就需要选用水化热低、放热速度慢、凝结时间相对较长的水泥。首选的是中热硅酸盐水泥、水化热较低的低热矿渣硅酸盐水泥、特殊生产的大坝水泥、还有就是矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。所用的水泥厂家必须提供出厂合格证。在这些水泥中，水化热低的矿碴水泥的保水性不如其他水泥，肯能会破坏混凝土的粘结力和整体性。由于混凝土泌水性与用水量有关有一定的关系，用水量多，泌水性大。还与温度高低有关，泌水时间随温度的提高而缩短。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择不泌水性的品种，并应在混凝土中掺人减水剂以降低用水量。在满足施工要求的情况下，宜优先选择自然连续级配的粗、细骨料，合理骨料配制的混凝土具有较好的和易性、水和水泥用量较少。砂、石含泥量应分别小于3％和1％，这样可以减少用水量，混凝土的收缩和泌水可随之减少，粗骨料宜采用连续级配，细骨料采用中砂，应提高掺合料及骨料的含量，砂降低原材料的温度。不再参与后浇混凝土的变形，约束变形越大，裂缝宽度也越大。对外加变形或约束变形引起的裂缝，新混凝土的早期快速收缩则遇到了老混凝土慢速收缩或不收缩的抵制，导致箱梁腹板及顶板中产生裂缝。

2施工预防现浇箱梁裂缝方法

2.1支架地基处理

高速公路施工时在陡坡地段首先将边坡做成台阶状，在平坦地区应先清除地面表层的种植土，间距依据排架间距确定，根据地层的不同清理的深度也不同，台阶处要要稳定，至少要清理到比较坚硬的地层为止，目的保证台阶处支点为一整体，以获得整体足够的支承力。为保证台阶处地基承载力，清理完成后用压路机压实，最好用混凝土条形基础做台阶，再填筑40cm-60crn石渣或砂砾垫层。跨公路施工时，路拱可设成单向或双向2％的横坡。高度80cm以上，主要是防止车辆意外撞击，地基要求高出原地面20cm以上以利排水，地基两侧设纵向排水沟，保证排水畅通，确保排架，砼基础的稳定安全。地基处理完成后，由试验人员检测其地基承载力，在地基处理时要事先计算好顶面高程，以利底托、顶托伸出长度的控制，达到设计要求后方可进行下一步施工。

2.2正确的拆架时间与方法

为了尽可能减少裂缝的产生，对于施工支架的拆架程序一定要予以高度重视。在工期允许的情况下，浇筑先后顺序一般为底板、腹板、翼缘板、顶板，翼缘板宜从外侧向内侧浇筑，拆除时间应尽量延长。重视对连续箱梁桥拆除时间的控制，顶板宜从中间向两侧进行。混凝土浇筑方式采用逐步推进法，既要考虑施工上模板周转的需要，混凝土从底层开始浇筑，又要考虑混凝土的温差不能太大，混凝土由腹板入仓。从箱梁施工的实际看，应该在规定的混凝土强度和容许温差范围内拆除模板，并且要及时进行保温养护。振捣后逐步进入底板，为了避免造成混凝土内外温差过大，人工进入箱室，腹板外模拆除后应有一定的保温时间，用插入式振捣棒振实，不得立即喷洒冷水进行养护。再分层浇筑腹板混凝土，拆架时一定要先翼板、后底板、并必须从跨中对称地向两边拆除。

2.3现浇箱梁的养护。

设专人养生混凝土，混凝土早期干缩裂缝大都出现在较薄的结构中，主要是保持适当的温度和湿度条件。现浇连续箱梁施工中，混凝土在浇筑振捣完毕后，可采用洒水湿润养生，内部的水份一部分用于水泥水化泌出流失，在拆除箱梁内模、顶板底模等交叉作業中不得使混凝土的养生中断，局部裂缝将会贯穿整个混凝土结构。象这样的裂缝若在混凝土还没达到初凝之前，并立即在表面覆盖养护，可采用薄膜或土工布覆盖方法进行混凝土养生。不少于7天即可消除该种裂缝的再发生。所以在施工过程中，保证混凝土的养护条件和时间是十分重要的。

3结语

通过对施工中易产生裂缝环节的控制和预防，没有因排架和混凝土而出现超出允许范围的裂缝，为现浇箱梁施工积累了经验，同是也为以后同类型桥梁施工积累了宝贵的数据财富。

参考文献

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[3] 万红艳，叶见曙等，钢筋混凝土连续箱梁裂缝原因的分析及研究，江苏交通工程，2002．5期

[4] 朱昌理，李喜运，王曙光，滑移模架的特点及其在大桥箱梁连续施工中的应用，吉林交通科技，2007年第2期