南水北调中线工程预制T梁施工裂缝的预防

杜 丞， 刘 丽 梅， 杜 相

(中国水利水电第十工程局有限公司 二分局，四川 都江堰 611830)



南水北调中线工程预制T梁施工裂缝的预防

杜 丞， 刘 丽 梅， 杜 相

(中国水利水电第十工程局有限公司 二分局，四川 都江堰 611830)

介绍了南水北调中线工程镇平段3标施工过程中预制梁浇筑后出现的不同程度的裂缝、所采取的应对措施，以及在现场施工管理过程中取得的一些经验。

预制梁；裂缝产生原因；裂缝预防；南水北调工程

1 工程概述

镇平三标设计桩号TS76+100～TS87+925，全长11.825 km。标段内共有建筑物21座，其中8座左岸排水建筑物，8座公路桥，5座生产桥(新增1座)。预制梁共计125榀，其中35 m预应力箱梁27榀，40 m预应力箱梁3榀；30 m预应力T梁89榀，25 m预应力T梁6榀。预制梁采用分散预制，预制梁场直接布置在跨渠桥梁侧，共计布置了9个预制梁场。

2 裂缝存在的主要部位

在施工过程中，部分预制梁出现了不同程度的裂缝，竖向裂缝主要表现在梁肋及翼缘板与梁肋相交垂直发展，长度一般为40～50 cm，裂缝深度为0.1～0.5 cm；同时局部存在龟裂，深度不足1 mm；后期张拉后在马蹄与梁肋处出现纵向裂缝，主要位置在预应力管道处。预制梁裂缝分布情况见图1。

3 裂缝产生的原因分析

图1 预制梁裂缝分布图

针对施工过程中出现的问题，项目部及施工单位进行了多次分析并在施工过程中对其进行了调整，在后期出品的预制梁中基本无裂缝出现，主要原因如下：

(1)前期桥梁桩基施工后，在进行基坑回填时未将基坑内的渗水抽排干净，未对基坑内周边的软弱松土清理就进行了回填，且回填过程中未进行碾压。在进行梁场施工时，基础碾压只是将表面碾压密实，在雨季受雨水浸泡或预制梁浇筑后基础承重受压导致预制梁场基础、台座变形而将预制梁拉裂。

(2)混凝土骨料含粉尘较重，导致所拌制的混凝土和易性较差，当其塌落度较大时容易造成混凝土离析，混凝土凝固后混凝土收缩出现干缩裂缝。

(3)钢筋保护层不够，预应力管道定位不准确，张拉后造成横向裂缝。

(4)拌和站拌制混凝土时对其塌落度控制不准确，混凝土塌落度较大时混凝土出现裂隙，凝固后容易出现干缩裂缝；塌落度较小时无法入仓，现场工人加生水在混凝土罐车内搅拌，搅拌不均匀同样会造成混凝土出现干缩裂缝。

(5)现场施工振捣时间过长，预制梁浇筑采用附着式高频振捣器进行T梁马蹄和梁肋的振捣，φ30和φ50振捣棒辅助振捣，附着式振捣器振捣时间过长会导致混凝土骨料分离，混凝土凝固后容易出现龟裂。

(6)混凝土浇筑后养护不到位，现场养护人员责任心不强，管理人员在现场时洒水比较勤，管理人员离开后洒水次数减少，导致部分混凝土出现裂缝。

4 预防措施

针对上述原因，项目部采取了相应的改进措施，同时加大了施工过程中的监督和检查力度，具体改进措施如下。

4.1 梁场布置

根据现场实际条件，将预制梁场均布置在桥梁的上游或下游侧，梁场基础部分为渠道原状土，未进行开挖处理；部分桥梁受场地影响，将梁场基础在桩基施工完成后、将场地回填后再进行梁场的修建，基础回填时应将桩基基坑内的渗水抽排干净并将基坑内周边的软弱松土清理干净；回填采用由渠道开挖的干土，回填过程中应进行分层碾压，单层碾压厚度不宜大于1 m。

预制梁台座区域基础回填时应高于周边区域10～20 cm，以便于梁场排水。在进行预制梁台座基础施工时，应采用振动碾对整个梁场区域进行多次碾压，碾压过程中，对于局部有松软土的区域应对松软土进行换填；根据梁场基础的实际情况，必要时可在台座混凝土垫层下方铺设5～10 cm厚的碎石以确保其地基承载力(主要用于箱梁)。在进行台座垫层混凝土及台座施工时，在台座基础周边设置排水沟，将雨水及养护水引至梁场区域外的养护水池内，排水沟采用砂浆抹面，排水沟尺寸可根据梁场的实际情况进行调整。同时，在进行预制梁台座基础垫层混凝土施工时，应在台座位置布置少量钢筋，防止地基不均匀沉降将其拉裂而导致预制梁梁体损坏。

4.2 骨料粉尘及混凝土拌和控制

镇平三标混凝土拌制使用的骨料是在镇平遮山石料场购买的，骨料为山石破碎而无法进行水洗，骨料含粉尘较重，拌制混凝土后和易性较差，浇筑时骨料易产生离析。为确保混凝土施工质量，骨料运至工地待检骨料仓后需进行二次筛分，筛分架为自己加工，采用液压反铲或装载机上料，装载机将筛分好的骨料转运至待检骨料仓内进行抽检。

混凝土拌制过程中由试验室在拌和站进行监控，在拌和站出机口对混凝土塌落度进行调控，使运至现场的混凝土能够正常使用。根据当天气温、骨料含水率、拌和站至施工现场的运距及浇筑车辆在现场等待时间进行配合比的调整，运距远且车辆多时(一般为3台混凝土罐车)将塌落度增加1～3个，运距短且车辆少时(一般为2台混凝土罐车)混凝土浇筑塌落度按照正常设计值要求进行控制。由于30 m长的T梁正常浇筑时间约为2 h，因此，在浇筑过程中，随气温变化应对塌落度进行相应的调整。对于不能满足施工要求的混凝土严禁使用，同时，混凝土运至现场后塌落度较小时严禁加生水在混凝土罐车中拌制；塌落度较大时，严禁混凝土入仓。

高温季节，在混凝土浇筑过程中，预制梁的开仓时间应错开高温时段。由于梁场较为分散，因此，预制梁模板的安装及拆除均采用吊车配合。模板安装和拆除夜间施工的危险性较大，为确保人员安全及预制梁质量，在高温季节，混凝土浇筑时间应安排在下午4时以后，以便缩短拆模时间段，减少水化热对混凝土造成的干缩裂缝。

4.3 预应力管道定位的控制

预制梁梁肋混凝土厚度为20 cm，梁端为60 cm，高度为1.8 m，预应力管道布置了5根，波纹管直径为7 cm，但除去管道梁肋单侧只有6.5 cm，钢筋保护层厚度为3 cm。

预制梁骨架钢筋绑扎完成并按设计结构尺寸位置进行调校，以确保钢筋保护层满足设计要求；对不能满足设计要求的位置应进行调整。预制梁骨架钢筋完成后进行预应力管道的安装，先根据设计提供的管道定位图在预制梁钢筋骨架上焊好管道水平支架，然后将预应力管道安放水平，同时检查管道是否顺畅；对不顺畅的位置将支架重新调整，最后对管道进行左右定位并采用U型钢筋将管道固定并与支架焊接牢固，防止管道在混凝土浇筑过程中受到挤压而左右移动，导致管道偏移。

在进行模板拼装前，由现场技术人员再次对管道及钢筋进行检查，其目的为：第一，确保钢筋保护层满足设计条件；第二，管道尺寸应满足设计尺寸要求及规范允许的偏差要求。

为确保钢筋保护层满足设计要求，钢筋保护层垫块应满足1 m2不得低于5个且成梅花型布置，同时在马蹄和梁肋与翼缘板相交处各增加一排垫块，垫块应用钢筋绑扎牢固，在模板拼装完成后，施工人员应检查其是否有脱落的垫块；若有，应将其补齐。

4.4 混凝土入仓振捣的控制

对于预应力管道以下的混凝土采用附着式高频振捣器进行振捣，对于预应力管道以上的混凝土采用φ30或φ50软轴振捣棒进行振捣，对于预应力管道以上尽量避免采用附着式振捣器振捣。附着式振捣两侧由两人专门负责，将单次开启时间控制在20～30 s之间，两侧开启应同步，将每层铺料振捣次数控制在2～3次。在浇筑过程中，施工人员应检查马蹄处混凝土是否饱满，可根据模板检查情况适当增加1～2次开启次数；预应力管道以上采用软轴振捣棒振捣时，将振捣时间控制在20 s左右，插入下层5～10 cm至混凝土表面平坦泛浆、不冒气泡、不显著下沉为止，严禁过振和漏振。

4.5 混凝土拆模和养护的控制

混凝土浇筑后，一般在其强度达到2.5 MPa且表面及棱角拆模不损坏时方可拆模。高温季节的拆模时间一般在浇筑完成后8～10 h进行。混凝土达到拆模强度要求后应及时进行模板拆除，使其混凝土温度释放。

混凝土浇筑完成后，对其梁顶面采用土工布进行覆盖保湿，混凝土表面收浆后进行洒水养护，养护期应确保混凝土面始终湿润。在进行模板拆除的同时，应对预制梁梁肋进行洒水养护；模板拆

除完成后，采用塑料薄膜将预制梁梁肋覆盖并洒水保湿，然后在预制梁两侧翼缘板下方安装花洒喷雾养护；最后用土工布将整个梁体覆盖并保湿。养护期间，应保证预制梁体一直保持湿润。预制梁混凝土养护情况见图2。

图2 预制梁混凝土养护示意图

5 总结及建议

通过对预制梁施工工艺进行调整，后期施工的预制梁中基本无裂缝出现，从而提高了预制梁的施工质量和后期使用寿命。通过施工过程中的经验总结，在今后同类工程施工中参照上述施工方法进行施工，可以防止预制梁梁体出现裂缝，确保预制梁施工质量和使用寿命，减少裂缝处理费用，节省项目投资成本和工期。

(责任编辑：李燕辉)

“云贵川桂湘粤青”七省(区)水电站运行管理及检修技术研讨会在四川成都隆重召开

2016年9月20～22日，由四川省水力发电工程学会主办的“云贵川桂湘粤青”七省(区)水电站运行管理及检修技术研讨会在四川成都隆重召开。四川省学会常务副理事长兼秘书长吴世勇主持会议开幕式，介绍了到会的七省(区)学会领导及会议的筹备情况。四川省学会理事长陈云华致欢迎辞，热烈欢迎到会的佳宾及技术人员。在大会学术交流中，有七名代表先后在会上发言，介绍了各自所在单位取得的经验并进行了答疑，使与会代表受益匪浅，来自七省(区)的170余名代表聚精会神地聆听大会发言，并在随后进行的分组讨论(1、水工水文、机械设备；2、运行安全管理；3、一次机电设备；4、二次机电设备)中畅所欲言，尽数介绍了各自所在单位的情况，并就共同关心的问题进行了讨论。与代会代对四川学会此次办会的形式与服务给予了非常高的评价。四川省学会副理事长兼副秘书长伍康定主持会议闭幕式，来自七省(区)学会的领导先后在闭幕式上发言，盛赞此次会议，并相约2017年贵阳再相见。22日，与会代表参观了岷江紫坪铺水利枢纽工程与举世闻名的都江堰水利工程。

2016-08-15

[TV91];TV545;TV52

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1001-2184(2016)05-0030-03

杜 丞(1983-)，男，四川南充人，工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作；

刘丽梅(1982-)，女，四川荣县人，工程师，从事水利水电工程施工质量管理工作；

杜 相(1988-)，男，四川南充人，助理工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作.