浅谈现浇箱梁的裂缝预防控制

陈德生 张广庆

（1.德州市交通工程监理公司 山东 德州 253000；2.路桥华南工程有限公司 广东 中山 528400）

近年来，我国交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。在现代各种桥梁施工中，现浇钢筋混凝土箱梁被广泛应用，它具有线型优美、适应性强、施工工艺成熟等优点。尽管如此，在大跨度的箱梁结构中，仍然经常可见到裂缝。

大部分裂缝是在施工过程中由于施工方法和措施的不当，以及设计时没有充分考虑施工过程中箱形结构的受力与成桥状态下的受力不同而导致的。过多的裂缝或过大的裂缝宽度会影响结构的外观，造成使用者不安。从结构本身来看，裂缝的出现，将影响结构物的使用寿命。为了确保钢筋混凝土构件的耐久性，必须在设计、施工等环节上控制裂缝。以下主要针对施工方法分析施工过程中连续箱梁受力的不同，预防因局部应力而产生裂缝或因工艺而产生裂缝的施工措施。对施工中易产生裂缝的环节和预防这两方面进行分析和初步探讨，提出预防裂缝的控制措施。

1 施工中易产生裂缝的环节

1.1 支架的不均匀沉降

江苏淮阴大桥采用满堂支架施工，支架采用WDJ碗扣式脚手架，其中支架的质量关系到现浇钢筋混凝土连续箱梁的成败。假如连续箱梁施工支架的地基强度不够，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，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止不当时，则轻易引起翼板的开裂。

1.2 支架拆除中的问题

现浇连续钢筋混凝土箱梁支架拆除工序的控制是一个易为人们所忽视的问题。支架的拆除时间有时是按照混凝土标号达到设计标号的90%-100%控制，并不是按混凝土28d强度来控制拆架。因此，支架拆除后由于混凝土的徐变使箱梁的挠度增加，轻易使跨中正弯矩区梁底和支承处负弯矩区桥面产生裂缝。施工中连续箱梁的支架拆除应避免忽然落架，否则箱梁中会产生较大的瞬时荷载，而这种瞬时荷载往往导致过大的的施工裂缝产生，且可能大于设计答应的裂缝。

1.3 混凝土浇注时间控制不合理

箱梁现浇施工中常分两次进行，箱梁底板浇筑完成后，由于种种原因相距许多天后再浇筑腹板及顶板。此时底板混凝土已完成了早期的混凝土收缩和徐变，不再参与后浇混凝土的变形，新混凝土的早期快速收缩则碰到了老混凝土慢速收缩或不收缩的抵制，使其变形受到约束，导致箱梁腹板及顶板中产生裂缝。

1.4 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。根据混凝土自由收缩试验表明，水泥经用量越多，水灰比越大，骨料的弹性模量越低，则收缩也越大。此外，箱梁虽然属于薄壁结构，由水化热引起的温度上升较低，但是混凝土本身收缩很大，非凡在环境气温变化与收缩共同作用下对于箱梁这种薄壁结构也很不利。

1.5 温度对钢筋混凝土连续箱梁的影响

1.5.1 水化热：混凝土灌注后在硬化期间，水泥和水发生水化反应，并释放出大量的水化热，使混凝土内部温度不断上升，混凝土弹性模量不断增大。从受力状况来看，混凝土内部为压应力，而其表现却是拉应力，当这些拉应力超过混凝土的答应拉应力时就会出现裂缝。

1.5.2 日照温差的影响：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，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，即结构的温度场。

2 施工中如何预防裂缝产生

2.1 施工支架设计

在平坦地段，可采用满堂支架进行连续箱梁施工，支架底部采取整体化处理，立柱之间应设置剪刀撑。对跨越河沟或需要留有行车通道的地段，则采用跨越式支架，此时，支架中的横梁应具有足够的刚度。支架基础可采用混凝土预制块或枕木。支架顶部应设置高度设节器，用以调节支架预防压后的沉降值，使其满足设计标高的要求。

2.2 支架地基处理

为了避免支架的不均匀，需要对支架地基进行计真处理。假如支架处为地基承载力较差的软基地区，则需先清除淤泥及部分底层上，并分层回填碾压至承台顶标高；当桥梁跨径不大，且采用跨越式支架时，则可以利用桥梁墩台基础的承台作为支架的基础。

2.3 支架的全程预压

为了消除承受施工荷载后支架及基础产生的弹性和塑性变形，支架必须用与箱梁相等的重量进行等荷预压。预压荷载置于支架顶部，但不宜直接放在箱梁底模上，以免磨损模板。在加载前后及卸载后，应定时定点测量支架的沉降情况，支架预压应采取双控，即持续预压5d以上及达到稳定状态2d以上。沉降稳定状态标准为24h沉降±1mm。预压采用传统的沙袋或预制块作为支架的预压荷载，严格控制预压重量并使预压荷载均布，使整个支架受力均匀。

2.4 正确的拆架时间与方法

对于施工支架的拆架程序一定要予以高度重视。在工期答应的情况下，拆除时间应尽量延长。重视对连续箱梁桥拆除时间的控制，既要考虑施工上模板周转的需要，又要考虑混凝土的温差不能太大，腹板外模拆除后应有一定的保温时间，不得立即喷洒冷水进行养护。

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。支架拆除宜分阶段进行，先从跨中对称向两端松架，再对称从跨中向两端拆除，纵向对称均衡卸落横向应同时一起卸落。

2.5 改进混凝土的施工工艺

2.5.1 温度控制：对于采用高强混凝土的连续箱梁，必须注重施工时混凝土的水化热问题。降低水化热最高温度可以减小混凝土内部与表面的温差，因此应使用水化热较低的硅酸盐水泥，避免使用水化热高的水泥。

2.5.2 选择合适的添加剂：掺入适当的混凝土添加剂，可以防止混凝土的早期收缩裂缝与徐变，避免过多的气孔产生。采用高效缓凝剂使混凝土初凝时间比箱梁浇筑时间更长，避免混凝土浇筑过程的初凝开裂。

2.5.3 合理安排混凝土的浇筑时间：应合理安排混凝土施工工序，尽量使底板、腹板混凝土一次浇筑完成，并尽快将内模及顶板钢筋制作完成后，浇筑顶板混凝土。新老混凝土先后浇筑的时间差尽量控制在3-5d内，以防止先浇筑混凝土的基岩约束作用。

2.5.4 振捣：为了改善混凝土强度，提高其抗裂性，应加强混凝土的振捣。尤其对于腹板与底板交界处、内横梁及端横梁等部位应加强振捣。

2.5.5 加强混凝土的养生：混凝土的养生主要是保持适当的温度和湿度条件。现浇连续箱梁施工中，可采用洒水湿润养生，在拆除箱梁内模、立顶板底模等交叉作业中不得使混凝土的养生中断，以免导致梁体产生裂纹。

桥梁从建成到使用，涉及到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的一个环节。

［1］周祖勇，刘亮，刘路.混凝土裂缝成因及防治措施.山西建筑，2008（14）.

［2］国家行业标准：JGJ-91钢筋混凝土结构设计与施工规程.中国建筑工业出版社，1991.

［3］国家标准：GBJ10-89混凝土结构设计规范.中国建筑出版社，2002.