《钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制摘要：钢筋混凝土箱涵在施工过程中，易产生裂缝。其影响因素有：温度应力，原材料质量，地基不均匀沉降，模板支撑不稳，结构配筋，混凝土振捣及养护达不到要求等。针对东深疏水箱涵侧墙裂缝产生的原因，改进了施工方案，加强了各个环节的监控管理，消除了裂缝产生的原因。关键词：钢筋混凝土箱涵；裂缝；控制当钢筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程时，要求具有足够的强度和良好的防水性能。从结构上看，施工并不困难。但要满足设计要求，达到优良工程的质量标准，并非易事。特别是对钢筋混凝土箱涵易出现裂缝的问题，应引起足够的重视。东深疏水箱涵工程在施工过程中，就出现
2、了侧墙裂缝的问题。1.工程概况东深疏水箱涵工程位于惠阳市马安镇附近，为深圳市东部疏水工程的一个标段。箱涵设计为现浇双孔钢筋混凝土结构，混凝土标号为C30，单孔断面：净宽净高3240（m），墙、底板、顶板厚度均为05m，全长943m，每23m为一节，共41节。节与节之间设3cm宽的沉降缝，沉降缝处设橡胶止水带。工程地处西枝江一级阶地，地表为农田。地基顶面设计标高为69m，处冲积层粘土及砂层交接部位。冲积层粘土属中压缩性土。工程在1998年6月至1999年6月期间施工（见图1箱涵横截面构造示意）。注：标高单位为m图1箱涵横截面构造示意单位：mm2.施工方案（1）基坑开挖深度约6m。采用两台挖掘机接
3、力开挖，自卸汽车运土。基坑边坡坡度11，在边坡中部设15m宽的操作平台，便于施工作业。（2）采用木模板，钢支撑。模板经过设计后，在加工场地制作好，运至现场安装。两模板之间用对拉螺栓连接。对拉螺栓用12的钢筋制作（中间设止水钢板），上下左右间距均为80cm。（3）箱涵混凝土采用商品混凝土，泵送。分两次浇注，先浇注底板混凝土，后浇注侧墙和顶板混凝土。施工缝设在底板以上70cm处，缝中安装镀锌钢板止水片（见图2箱涵横截面示意）。（4）施工的重点是后浇部分，而后浇部分的施工重点是侧墙混凝土浇注。后浇部分的侧墙深度为38m，且顶板钢筋密布，浇注振捣十分困难。混合料用串筒送入模板中，每间隔15m移动一次串
4、筒。串筒处的顶板钢筋先不绑扎，便于安放串筒。待侧墙混凝土浇注完毕后，再绑扎钢筋。图2箱涵横截面示意单位：m（5）侧墙混凝土以50cm的层厚逐层浇注。混合料从一端向另一端均匀地送入模板中，定人定位用插式振动棒振捣。每层均按先边墙，后中墙，再另一边墙的顺序，依次轮流浇注振捣。（6）侧墙浇注完成后，紧接着浇注顶板混凝土。从一端向另一端一次浇注成形。（7）在顶板最后一道收浆后，用麻袋覆盖，人工浇水养护14d。（8）非承重模板3d后拆除，承重模板14d后拆除。3.试验段发现裂缝为保证箱涵施工质量，先进行试验段施工，以便总结经验，确定合理的施工方案。选取第41节为试验段，使用材料如下。混凝土：由远发混凝土
5、公司提供商品混凝土，搅拌站距施工现场2km。砂石：砂石材料质量检验结果见表1。525水泥：烟台产，质量检验合格。粉煤灰：珠海产，质量检验合格。外加剂：深圳产，质量检验合格。钢筋：韶钢产线材，质量检验合格。混凝土搅拌配合比见表2。分两次浇注箱涵混凝土，在底板以上70cm处设施工缝。先浇注底板和70cm高的侧墙，相隔5d后浇注侧墙和顶板混凝土。养护3d后，拆除外模板。通过对箱涵表面进行检查，发现箱涵侧墙在施工缝以上每隔3m7m有一条竖向长3m左右的裂缝。缝宽01mm03mm贯穿整个墙厚。裂缝位置的分布，三侧墙均不相同。每条裂缝的宽度也不一样。但每条裂缝的长度基本相同。都是起于施工缝处，止于侧墙与顶
6、板相交处。施工缝处裂缝较宽，向上逐渐变窄，最后在与顶板相接处消失（见图3箱涵侧墙裂缝展开示意）。4.裂缝原因分析（1）对商品混凝土进行调查、分析通过对材料进行抽样检验，没有发现质量问题。混凝土搅拌站距现场不到2km，混凝土运输与等候时间之和约为15min25min，现场测定混凝土的坍落度为10cm14cm，符合规范要求。又对混凝土试块进行抗压、抗渗试验，均符合质量要求，混凝土不存在质量问题。（2）检查地基承载力情况基底土质为粘土，开挖基坑后，由质量监督站取三处土样进行试验，允承载力分别为0253MPa，0276MPa，0297MPa，都能满足设计要求。经计算，箱体对土基的作用力为0048MPa
7、。试验段范围内没有软土地基。箱涵两侧按规定设有排水边沟和积水井，用水泵及时抽出积水。因此，人工浇水养护不会对地基产生影响。通过以上分析，地基承载力满足要求，不会产生不均匀沉降。对箱涵顶面四个角点的水平监测，也没有发现有下沉现象。（3）对支架进行检查防止因支撑不牢，混凝土在没有达到一定强度时，箱体产生位移，使混凝土产生过大的剪应力而开裂。模板内支架为门式钢支架，外斜撑为钢支撑。经检查，没有发现损坏、滑移等现象。（4）由输送泵运送混凝土先浇注底板混凝土计115m3，相隔5d后，再浇注侧墙及顶板混凝土计180m3。混凝土入模温度为3035，凝结过程中的最高温度为54。浇注速度35m3h，人工操作插式
8、振动棒振捣。在顶板混凝土收浆后，用麻袋覆盖，人工浇水养护。根据以上资料，排除了混凝土质量，地基承载力，支架水平移动因素对混凝土裂缝的影响，最有可能的是混凝土收缩及温度应力引起的裂缝。箱涵混凝土分两次浇注，底板浇注后，对施工缝进行凿毛、清理，再绑扎侧墙、顶板钢筋，安装模板。5d后浇注侧墙及顶板混凝土。由于浇注混凝土是在中午进行，气温高。由输送泵送入模板中振捣，浇注速度快，水泥在水化过程中释放出大量热量，积聚在混凝土中，使混凝土体内的温度最高达到了54，而环境温度白天25左右，夜间16左右。最大温差达38，导致混凝土体积收缩过大。而在收缩时，遇到先期浇注的底板混凝土和结构钢筋的约束，不能形成整体收
9、缩，在侧墙混凝土中产生巨大的拉应力，从而导致箱涵侧墙被拉裂。5.控制措施图3箱涵侧墙裂缝展开示意单位：m（1）根据现场气候情况和材料现状，每天早中晚、雨后都要对砂石材料抽样检测。根据检测结果，及时调整配合比。将粉煤灰用量增加到51kg，在满足施工和易性的条件下，将水灰比降至055。（2）控制了混凝土搅拌时间，规定搅拌时间2min，不能过短，也不能过长。搅拌时间短，混合料拌合不均匀；时间过长，会破坏材料的结构。如砂石材料被磨损，混凝土配合比被改变等。（3）将木模板更换为钢模板，以利散热。尽量缩短底板混凝土与侧墙混凝土浇注的间隔时间。在底板混凝土浇注完成后，3d之内浇注侧墙混凝土。这就要求钢筋、模
10、板工序改进操作方法，连续作业。（4）在温度比较低的早、晚时间浇注混凝土，降低混凝土的入模温度。确保入模温度控制在30以内。采用降温、缓凝等措施降低水化热引起的温度上升，将混凝土内的温度控制在50以内。（5）现场振捣按部位责任到人，防止漏振、少振现象。底板、顶板浇筑速度可适当加快，而侧墙浇注速度不易过快。一般控制在25m3h，分层振捣，每层厚30cm。混凝土浇注时的倾落高度控制在2m以内。均匀出料，均匀放料，不能堆积成堆，以免发生离析现象。振捣完成，通过检查后，再浇注上一层混凝土。（6）改变了混凝土养护方法，设置了专用的自动喷水系统。在浇注混凝土时就开始向模板上连续不断地喷水。由于水泥在水化过程
11、中产生很大的热量，在浇注过程中向侧墙模板喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大。顶板在最后一道收浆后，用麻袋覆盖后洒水。养护时间14d（见图4、图5喷水管制作示意图和喷水管布置横截面图）。由于采取了有效措施，加强了各个环节的控制与管理，消除了箱体侧墙裂缝产生的原因，施工进展顺利。竣工验收被评为优良工程。正式投入使用以来，运行情况良好。6.结语图5喷水管布置横截面示意61裂缝是钢筋混凝土箱涵致命的质量问题。特别是用作地下通道或疏水工程的箱涵，一旦裂缝，很难修复。虽然现在有各种补缝措施，但效果并不理想。如深圳某地下人行通道，由于裂缝漏水，无法使用。经过几次修补仍不尽人
12、意。62影响钢筋混凝土箱涵裂缝的原因很多，其中温度应力为主要因素。在施工实践中，要根据工程所处的环境条件，认真分析每一个影响因素，采取相应的对策和措施，钢筋混凝土箱涵施工裂缝是可以控制的。参考文献1JTJ0412000公路桥涵施工技术规范北京：人民交通出版社，2000，12JTJ05394公路工程水泥混凝土试验规程北京人民交出版社，1994，123邵容光主编结构设计原理北京：人民交通出版社，1988，12现浇箱梁的施工：现浇箱梁的施工：采用满堂支架法，支架采用0.9*0.9m模数碗扣式钢管支架，为增加桥梁美观底模采用大块竹胶板，侧模用整体钢模；在互通区内设置产量为50m3/h的强制式拌和站，梁
13、体采用泵送混凝土分两次浇筑。1、施工工艺流程基础处理架设支架立底模予压立侧模第一次钢筋、波纹管安装安装芯模浇筑底板混凝土安装顶板钢筋、波纹管浇筑顶板、腹板混凝土养护落架2、立架前，基础必须整平、压实，顶面铺筑30厘米砂砾土。砂砾土的压实度达到80%以上，表面做双面坡，两侧挖截水沟。3、采用的满堂支架的模数为0.9*0.9m，翼板处可改变为0.9*1.2m的模数，横杆的间距为1.2m。支架的上、下托分别用15*15cm方木支垫，采用小方木密排支撑底模。为增强支架的整体稳定，在纵横方向设置斜拉杆件。所采用的支架方案须经检算，报监理及业主批准。4、底模采用竹胶板，直接固定在方木上，板间拼接严密，黏结
14、双面胶密封海棉条，以防止漏浆。底侧模的标高、位置严格控制，按设计要求预留拱度。5、钢筋的加工、安装：在钢筋加工场内分段制作钢筋，桥上联接安装。钢筋采用电弧焊、对焊配合施工。钢筋骨架的加工应在平台上施工，用型钢及锲型卡约束钢筋位置，按照“先上后下，先中后外，由中向外，对称跳焊”的顺序施焊。纵向主筋的长度经准确丈量。箱形梁钢筋密集，钢筋位置发生冲突时，以确保受力钢筋位置的准确。第一次安装底板、腹板、横隔板钢筋，第二次安装顶板钢筋。6、予应力的施工：1)编束、穿束（1）、钢绞线的下料、编束钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中，再将铁皮剪断，然后人抓住钢绞线一端，将钢绞线缓缓拉开（注意不使钢绞线
15、产生有害变形，对有害变形的部分必须除掉），钢绞线下料用砂轮切割机切断。钢绞线下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费。每根钢绞线的长度按下式确定：L=l+2（l1+l2+l3+l4）式中：L钢绞线下料长度l孔道净长l1工作锚长度l2千斤顶长度l3工作锚长度l4张拉端外露长度，取50cm将下好的钢绞线放在工作台上，据设计编制成束。要求编束一定要绑紧，钢绞线要顺直，根与根之间不得相扭。（2）、穿束采用人工穿束。穿束前将压浆孔及锚垫板上的混凝土灰浆清理干净，将波纹管清除至喇叭口。）、张拉（1）、张拉准备设置张拉操作台和防护板。制作铁架，张拉前把铁架紧靠在梁两端，千斤顶用导链悬挂在铁架上，并在距离千斤顶1.52.0m处安设防护板，以防锚具夹片弹出伤人。（2）、检验张拉机具在张拉作业之前对千斤顶，油压表及油泵进行标定，并绘制标定曲线，张拉时按标定曲线
