鋼筋混凝土箱涵施工裂縫的分析與控制講解

1、鋼筋混凝土箱涵施工裂縫的分析與控制摘 要：鋼筋混凝土箱涵在施工過(guò)程中，易產(chǎn)生裂縫。其影響因素 有：溫度應(yīng)力，原材料質(zhì)量，地基不均勻沉降，模板支撐不穩(wěn)，結(jié)構(gòu)配筋，混 凝土振搗及養(yǎng)護(hù)達(dá)不到要求等。針對(duì)東深疏水箱涵側(cè)墻裂縫產(chǎn)生的原因，改進(jìn) 了施工方案，加強(qiáng)了各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控管理，消除了裂縫產(chǎn)生的原因。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土箱涵；裂縫；控制當(dāng)鋼筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程時(shí)，要求具有足夠的 強(qiáng)度和良好的防水性能。從結(jié)構(gòu)上看，施工并不困難。但要滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá) 到優(yōu)良工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并非易事。特別是對(duì)鋼筋混凝土箱涵易出現(xiàn)裂縫的問(wèn) 題，應(yīng)引起足夠的重視。東深疏水箱涵工程在施工過(guò)程中，就出現(xiàn)了側(cè)墻裂縫

2、的問(wèn)題。1 .工程概況東深疏水箱涵工程位于惠陽(yáng)市馬安鎮(zhèn)附近，為深圳市東部疏水工程的 一個(gè)標(biāo)段。箱涵設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆雙孔鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土標(biāo)號(hào)為C30,單孔斷面：凈寬X凈高=3. 2X4. 0 (m ,墻、底板、頂板厚度均為0. 5日全長(zhǎng) 943ml每23m為一節(jié)，共41節(jié)。節(jié)與節(jié)之間設(shè)3cm寬的沉降縫，沉降縫處設(shè)橡 膠止水帶。工程地處西枝江一級(jí)階地，地表為農(nóng)田。地基頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高為 6. 9m,處沖積層粘土及砂層交接部位。沖積層粘土屬中壓縮性土。工程在 1998年6月至1999年6月期間施工(見(jiàn)圖1箱涵橫截面構(gòu)造示意)。注：標(biāo) 高單位為m圖1箱涵橫截面構(gòu)造示意單位：mm2 . 施工方案(1)基坑開(kāi)

3、挖深度約6nl采用兩臺(tái)挖掘機(jī)接力開(kāi)挖，自卸汽車(chē)運(yùn) 土。基坑邊坡坡度1 ： 1,在邊坡中部設(shè)1. 5m寬的操作平臺(tái)，便于施工作業(yè)。(2)采用木模板，鋼支撐。模板經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)后，在加工場(chǎng)地制作好，運(yùn) 至現(xiàn)場(chǎng)安裝。兩模板之間用對(duì)拉螺栓連接。對(duì)拉螺栓用12的鋼筋制作(中間設(shè)止水鋼板)，上下左右間距均為 80cmi(3)箱涵混凝土采用商品混凝土，泵送。分兩次澆注，先澆注底板混 凝土，后澆注側(cè)墻和頂板混凝土。施工縫設(shè)在底板以上70cm處，縫中安裝鍍鋅鋼板止水片(見(jiàn)圖2箱涵橫截面示意)。(4)施工的重點(diǎn)是后澆部分，而后澆部分的施工重點(diǎn)是側(cè)墻混凝土澆 注。后澆部分的側(cè)墻深度為3. 8m,且頂板鋼筋密布，澆注振搗十

4、分困難?；?合料用用筒送入模板中，每間隔1. 5m移動(dòng)一次用筒。用筒處的頂板鋼筋先不 綁扎，便于安放用筒。待側(cè)墻混凝土澆注完畢后，再綁扎鋼筋。圖2箱涵橫截面示意單位：m(5)側(cè)墻混凝土以50cm的層厚逐層澆注?；旌狭蠌囊欢讼蛄硪欢司?勻地送入模板中，定人定位用插式振動(dòng)棒振搗。每層均按先邊墻，后中墻，再 另一邊墻的順序，依次輪流澆注振搗。(6)側(cè)墻澆注完成后，緊接著澆注頂板混凝土。從一端向另一端一次澆注成形（ 7）在頂板最后一道收漿后，用麻袋覆蓋，人工澆水養(yǎng)護(hù)14d。（ 8）非承重模板3d 后拆除，承重模板14d 后拆除。3. 試驗(yàn)段發(fā)現(xiàn)裂縫為保證箱涵施工質(zhì)量，先進(jìn)行試驗(yàn)段施工，以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，確

5、定合理的施工方案。選取第 41 節(jié)為試驗(yàn)段，使用材料如下?；炷粒河蛇h(yuǎn)發(fā)混凝土公司提供商品混凝土，攪拌站距施工現(xiàn)場(chǎng)2km。砂石：砂石材料質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。 525水泥：煙臺(tái)產(chǎn)，質(zhì)量檢驗(yàn)合格。粉煤灰：珠海產(chǎn)，質(zhì)量檢驗(yàn)合格。外加劑：深圳產(chǎn)，質(zhì)量檢驗(yàn)合格。鋼筋：韶鋼產(chǎn)線材，質(zhì)量檢驗(yàn)合格。混凝土攪拌配合比見(jiàn)表2。分兩次澆注箱涵混凝土，在底板以上70cm處設(shè)施工縫。先澆注底板和70cm高的側(cè)墻，相隔5d后澆注側(cè)墻和頂板混凝 土。養(yǎng)護(hù) 3d 后，拆除外模板。通過(guò)對(duì)箱涵表面進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)箱涵側(cè)墻在施工縫以上每隔3m-7m有一條豎向長(zhǎng)3m左右的裂縫。縫寬0. Imrrr0. 3mms穿整 個(gè)墻厚。裂縫位置的

6、分布，三側(cè)墻均不相同。每條裂縫的寬度也不一樣。但每條裂縫的長(zhǎng)度基本相同。都是起于施工縫處，止于側(cè)墻與頂板相交處。施工縫處裂縫較寬，向上逐漸變窄，最后在與頂板相接處消失（見(jiàn)圖 3 箱涵側(cè)墻裂縫 展開(kāi)示意）。4. 裂縫原因分析（ 1）對(duì)商品混凝土進(jìn)行調(diào)查、分析通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。混凝土攪拌站距現(xiàn)場(chǎng)不到2km,混凝土運(yùn)輸與等候時(shí)間之和約為15min25min,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定混凝土的坍落度為10cm- 14cm,符合規(guī)范要求。又對(duì)混凝土試塊進(jìn)行抗壓、抗?jié)B試驗(yàn)，均符合質(zhì)量要求，混凝土不存在質(zhì)量問(wèn)題。（ 2）檢查地基承載力情況基底土質(zhì)為粘土，開(kāi)挖基坑后，由質(zhì)量監(jiān)督站取三處土樣進(jìn)行試驗(yàn)，允承

7、載力分別為 0 253MPa， 0 276MPa，0. 297MPa都能滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)計(jì)算，箱體對(duì)土基的作用力為0. 048MPa試驗(yàn)段范圍內(nèi)沒(méi)有軟土地基。箱涵兩側(cè)按規(guī)定設(shè)有排水邊溝和積水井，用水泵及時(shí)抽出積水。因此，人工澆水養(yǎng)護(hù)不會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生影響。通過(guò)以上分析，地基承載力滿足要求，不會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降。對(duì)箱涵頂面四個(gè)角點(diǎn)的水平監(jiān)測(cè)，也 沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有下沉現(xiàn)象。（ 3）對(duì)支架進(jìn)行檢查防止因支撐不牢，混凝土在沒(méi)有達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，箱體產(chǎn)生位移，使混凝土產(chǎn)生過(guò)大的剪應(yīng)力而開(kāi)裂。模板內(nèi)支架為門(mén)式鋼支架，外斜撐為鋼支撐。經(jīng)檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)損壞、滑移等現(xiàn)象。（4）由輸送泵運(yùn)送混凝土先澆注底板混凝土計(jì)115m3相隔5d后，再澆注側(cè)墻及頂板混凝土計(jì)180m3混凝土入模溫度為30c35C,凝結(jié)過(guò)程 中的最高溫度為54Co澆注速度35m豕h,人工操作插式振動(dòng)棒振搗。在頂板 混凝土收漿后，用麻袋覆蓋，人工澆水養(yǎng)護(hù)。根據(jù)以上資料，排除了混凝土質(zhì)量，地基承載力，支架水平移動(dòng)因素對(duì)混凝土裂縫的影響，最有可能的是混凝土收縮及溫度應(yīng)力引起的裂縫。箱涵混凝土分兩次澆注，底板澆注后，對(duì)施工縫進(jìn)行鑿毛、清理，再綁扎側(cè)墻、頂板