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内遂高速公路箱涵混凝土裂缝成因分析与质量控制


□ 苏万喜

葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北宜昌443001

摘 要:

钢筋混凝土箱涵在施工过程中,由于混凝土温度应力,原材料及拌合物质量,地基地质状况,模板,钢筋,混凝土施工工艺等因素很容易产生裂缝。针对内遂高速公路箱涵侧墙裂缝产生的原因,改进施工方案,加强各个环节的监控管理,消除裂缝。

  苏 万 喜

  (葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北 宜昌 443001)

  摘 要:钢筋混凝土箱涵在施工过程中,由于混凝土温度应力,原材料及拌合物质量,地基地质状况,模板,钢筋,混凝土施工工艺等因素很容易产生裂缝。针对内遂高速公路箱涵侧墙裂缝产生的原因,改进施工方案,加强各个环节的监控管理,消除裂缝。

  关键词:钢筋混凝土箱涵裂缝;成因分析;质量控制

  中图分类号:U416.216 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.03.041

  收稿日期:2014-12-22

  当钢筋混凝土箱涵用作疏水工程时,要求具有足够的强度和优质的防水性,以满足高速公路外来水排水通畅,确保高速公路在施工和运行阶段的安全。从箱涵结构上分析,施工难度并不是很大,但最终的施工质量要满足规范及设计要求,同时按业主要求质量上达到优良工程标准,对于施工质量控制上来说并不是那么简单。涉及考虑到涵洞排水功能,特别是四川腹地雨水多的特点,钢筋混凝土箱涵裂缝质量问题,不容小视。内遂高速公路第七标段箱涵工程在试验段施工过程中,就出现了侧墙裂缝的质量缺陷,但经过认真分析、制定相应措施后,箱涵裂缝的质量缺陷得到了控制和消除。

  1 工程简述

  内遂高速公路第七标段位于四川省安岳县境内,工程地表表面多为农水田,箱涵地基顶面处于冲积层粘土及砂层交接部位。冲积层粘土属中压缩性土。

  2 试验段箱涵施工方案

  钢筋混凝土箱涵试验段选择位于K65+345、K69+461两个地段的稻田处,设计箱涵为现浇单孔C30钢筋混凝土结构,净宽×净高=3.2×4.0(m),墙、底板、顶板厚度均为0.5m,每6m设一道3cm宽的沉降缝,沉降缝处设橡胶止水带。

  (1)钢筋混凝土箱涵施工基坑开挖深度约5~6m,基槽开挖主要采用CAT360液压挖掘机开挖,20t自卸汽车运输至指定堆土场,堆土场剧基坑边缘运距大于1Km。施工过程中根据实际情况,基坑临时开挖边坡坡比暂定为不陡于1∶1,并于开挖边坡中部设不窄于2m宽的马道,确保开挖边坡稳定的同时提供施工作业平台。

  (2)箱涵混凝土施工模板采用木模板在模板加工厂制作,钢支撑作为纵横向围囹。拉条采用Φ12的圆钢对拉螺栓连接。拉条上下左右间距均为80cm。

  (3)混凝土拌制采用现场已完建的强制式混凝土拌合系统拌合。施工总体顺序分两次浇筑,先浇筑箱涵底板,后浇筑箱涵侧墙和顶板。施工缝预留设置在底板以上70cm处,施工缝中安装止水片。

  (4)箱涵施工质量控制的重点是侧墙混凝土。后浇部分的侧墙深度为3.8m,且顶板钢筋间距小于15cm,混凝土下料及振捣施工难度较大。采用自制的溜槽送入仓内,每间隔2~3m转移一次软筒。

  (5)侧墙混凝土浇筑采用台阶法浇筑,浇筑层厚控制在50cm左右。采用50插入式振动棒振捣。

  (6)侧墙浇筑完成后,紧接着浇筑箱涵顶板混凝土。浇筑顺序为从一端向另一端,一次成型。

  (7)顶板浇筑完成后,即用外购的麻袋覆盖,人工浇水养护不少于14d。

  (8)拆模时间控制。非承重模板3d后拆除,承重模板14d后拆除。

  3 试验段出现裂缝

  按照施工总体安排,为保证箱涵施工质量,先进行试验段施工,以便总结施工参数,确定合理的施工方案。试验段使用材料如下。

  (1)混凝土。由750全自动强制式配料搅拌机供应混凝土,两台6 m3砼罐车运输至施工现场,搅拌站距施工现场2km。混凝土搅拌配合比见表1。

  

  (2)砂石。砂石材料采用遂宁涪江机制砂及卵碎石,质量检验合格;水泥: P.O42.5,四川天鹰水泥厂产,质量检验合格; 粉煤灰:为I级粉煤灰,四川威远产,质量检验合格。

  (3)外加剂。为聚羧酸高性能减水剂,贵州星恒产,质量检验合格;钢筋:武钢产线材,质量检验合格。

  浇筑完成后一周对试验段两处箱涵的质量进行专项检查,通过对箱涵的表面外观质量进行检查,结果发现箱涵侧墙在施工缝以上每个结构缝段都存在纵向长度长约3m左右、缝宽0.1~0.3mm的表面裂缝。裂缝在箱涵侧墙平面位置上的分布,两侧墙均不相同。每条裂缝的宽度也有比较大的差异。但有规律的是,每条裂缝的长度大致相同。据观察,裂缝都是起于施工缝处,止于侧墙与顶板相汇处。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。

  4 裂缝成因分析

  4.1 混凝土原材料及拌合物因素分析

  通过对混凝土原材料、施工过程等进行收据收集、数据核实、统计分析,通过对进场的原材料进行随机抽样检验,均不存在原材料不合格的现象。混凝土运距采用罐车运输,运距也小于2km,水平运输与浇筑闲暇时间总和也小于15~25min,现场测定混凝土拌合物的坍落度为10~14cm,以上各个检测指标均符合设计及规范要求。浇筑完成后通过对中间产品混凝土试块进行抗压、抗渗试验,检测值均符合设计及规范质量要求,排除了混凝土原材料及拌合物的质量因素。

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