杜 丞， 劉 麗 梅， 杜 相

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司 二分局，四川 都江堰 611830)

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南水北調(diào)中線工程預(yù)制T梁施工裂縫的預(yù)防

杜 丞， 劉 麗 梅， 杜 相

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司 二分局，四川 都江堰 611830)

介紹了南水北調(diào)中線工程鎮(zhèn)平段3標(biāo)施工過程中預(yù)制梁澆筑后出現(xiàn)的不同程度的裂縫、所采取的應(yīng)對(duì)措施，以及在現(xiàn)場(chǎng)施工管理過程中取得的一些經(jīng)驗(yàn)。

預(yù)制梁；裂縫產(chǎn)生原因；裂縫預(yù)防；南水北調(diào)工程

1 工程概述

鎮(zhèn)平三標(biāo)設(shè)計(jì)樁號(hào)TS76+100～TS87+925，全長(zhǎng)11.825 km。標(biāo)段內(nèi)共有建筑物21座，其中8座左岸排水建筑物，8座公路橋，5座生產(chǎn)橋(新增1座)。預(yù)制梁共計(jì)125榀，其中35 m預(yù)應(yīng)力箱梁27榀，40 m預(yù)應(yīng)力箱梁3榀；30 m預(yù)應(yīng)力T梁89榀，25 m預(yù)應(yīng)力T梁6榀。預(yù)制梁采用分散預(yù)制，預(yù)制梁場(chǎng)直接布置在跨渠橋梁側(cè)，共計(jì)布置了9個(gè)預(yù)制梁場(chǎng)。

2 裂縫存在的主要部位

在施工過程中，部分預(yù)制梁出現(xiàn)了不同程度的裂縫，豎向裂縫主要表現(xiàn)在梁肋及翼緣板與梁肋相交垂直發(fā)展，長(zhǎng)度一般為40～50 cm，裂縫深度為0.1～0.5 cm；同時(shí)局部存在龜裂，深度不足1 mm；后期張拉后在馬蹄與梁肋處出現(xiàn)縱向裂縫，主要位置在預(yù)應(yīng)力管道處。預(yù)制梁裂縫分布情況見圖1。

3 裂縫產(chǎn)生的原因分析

圖1 預(yù)制梁裂縫分布圖

針對(duì)施工過程中出現(xiàn)的問題，項(xiàng)目部及施工單位進(jìn)行了多次分析并在施工過程中對(duì)其進(jìn)行了調(diào)整，在后期出品的預(yù)制梁中基本無裂縫出現(xiàn)，主要原因如下：

(1)前期橋梁樁基施工后，在進(jìn)行基坑回填時(shí)未將基坑內(nèi)的滲水抽排干凈，未對(duì)基坑內(nèi)周邊的軟弱松土清理就進(jìn)行了回填，且回填過程中未進(jìn)行碾壓。在進(jìn)行梁場(chǎng)施工時(shí)，基礎(chǔ)碾壓只是將表面碾壓密實(shí)，在雨季受雨水浸泡或預(yù)制梁澆筑后基礎(chǔ)承重受壓導(dǎo)致預(yù)制梁場(chǎng)基礎(chǔ)、臺(tái)座變形而將預(yù)制梁拉裂。

(2)混凝土骨料含粉塵較重，導(dǎo)致所拌制的混凝土和易性較差，當(dāng)其塌落度較大時(shí)容易造成混凝土離析，混凝土凝固后混凝土收縮出現(xiàn)干縮裂縫。

(3)鋼筋保護(hù)層不夠，預(yù)應(yīng)力管道定位不準(zhǔn)確，張拉后造成橫向裂縫。

(4)拌和站拌制混凝土?xí)r對(duì)其塌落度控制不準(zhǔn)確，混凝土塌落度較大時(shí)混凝土出現(xiàn)裂隙，凝固后容易出現(xiàn)干縮裂縫；塌落度較小時(shí)無法入倉，現(xiàn)場(chǎng)工人加生水在混凝土罐車內(nèi)攪拌，攪拌不均勻同樣會(huì)造成混凝土出現(xiàn)干縮裂縫。

(5)現(xiàn)場(chǎng)施工振搗時(shí)間過長(zhǎng)，預(yù)制梁澆筑采用附著式高頻振搗器進(jìn)行T梁馬蹄和梁肋的振搗，φ30和φ50振搗棒輔助振搗，附著式振搗器振搗時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致混凝土骨料分離，混凝土凝固后容易出現(xiàn)龜裂。

(6)混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)不到位，現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)人員責(zé)任心不強(qiáng)，管理人員在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)灑水比較勤，管理人員離開后灑水次數(shù)減少，導(dǎo)致部分混凝土出現(xiàn)裂縫。

4 預(yù)防措施

針對(duì)上述原因，項(xiàng)目部采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施，同時(shí)加大了施工過程中的監(jiān)督和檢查力度，具體改進(jìn)措施如下。

4.1 梁場(chǎng)布置

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，將預(yù)制梁場(chǎng)均布置在橋梁的上游或下游側(cè)，梁場(chǎng)基礎(chǔ)部分為渠道原狀土，未進(jìn)行開挖處理；部分橋梁受場(chǎng)地影響，將梁場(chǎng)基礎(chǔ)在樁基施工完成后、將場(chǎng)地回填后再進(jìn)行梁場(chǎng)的修建，基礎(chǔ)回填時(shí)應(yīng)將樁基基坑內(nèi)的滲水抽排干凈并將基坑內(nèi)周邊的軟弱松土清理干凈；回填采用由渠道開挖的干土，回填過程中應(yīng)進(jìn)行分層碾壓，單層碾壓厚度不宜大于1 m。

預(yù)制梁臺(tái)座區(qū)域基礎(chǔ)回填時(shí)應(yīng)高于周邊區(qū)域10～20 cm，以便于梁場(chǎng)排水。在進(jìn)行預(yù)制梁臺(tái)座基礎(chǔ)施工時(shí)，應(yīng)采用振動(dòng)碾對(duì)整個(gè)梁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行多次碾壓，碾壓過程中，對(duì)于局部有松軟土的區(qū)域應(yīng)對(duì)松軟土進(jìn)行換填；根據(jù)梁場(chǎng)基礎(chǔ)的實(shí)際情況，必要時(shí)可在臺(tái)座混凝土墊層下方鋪設(shè)5～10 cm厚的碎石以確保其地基承載力(主要用于箱梁)。在進(jìn)行臺(tái)座墊層混凝土及臺(tái)座施工時(shí)，在臺(tái)座基礎(chǔ)周邊設(shè)置排水溝，將雨水及養(yǎng)護(hù)水引至梁場(chǎng)區(qū)域外的養(yǎng)護(hù)水池內(nèi)，排水溝采用砂漿抹面，排水溝尺寸可根據(jù)梁場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，在進(jìn)行預(yù)制梁臺(tái)座基礎(chǔ)墊層混凝土施工時(shí)，應(yīng)在臺(tái)座位置布置少量鋼筋，防止地基不均勻沉降將其拉裂而導(dǎo)致預(yù)制梁梁體損壞。

4.2 骨料粉塵及混凝土拌和控制

鎮(zhèn)平三標(biāo)混凝土拌制使用的骨料是在鎮(zhèn)平遮山石料場(chǎng)購買的，骨料為山石破碎而無法進(jìn)行水洗，骨料含粉塵較重，拌制混凝土后和易性較差，澆筑時(shí)骨料易產(chǎn)生離析。為確保混凝土施工質(zhì)量，骨料運(yùn)至工地待檢骨料倉后需進(jìn)行二次篩分，篩分架為自己加工，采用液壓反鏟或裝載機(jī)上料，裝載機(jī)將篩分好的骨料轉(zhuǎn)運(yùn)至待檢骨料倉內(nèi)進(jìn)行抽檢。

混凝土拌制過程中由試驗(yàn)室在拌和站進(jìn)行監(jiān)控，在拌和站出機(jī)口對(duì)混凝土塌落度進(jìn)行調(diào)控，使運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的混凝土能夠正常使用。根據(jù)當(dāng)天氣溫、骨料含水率、拌和站至施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)距及澆筑車輛在現(xiàn)場(chǎng)等待時(shí)間進(jìn)行配合比的調(diào)整，運(yùn)距遠(yuǎn)且車輛多時(shí)(一般為3臺(tái)混凝土罐車)將塌落度增加1～3個(gè)，運(yùn)距短且車輛少時(shí)(一般為2臺(tái)混凝土罐車)混凝土澆筑塌落度按照正常設(shè)計(jì)值要求進(jìn)行控制。由于30 m長(zhǎng)的T梁正常澆筑時(shí)間約為2 h，因此，在澆筑過程中，隨氣溫變化應(yīng)對(duì)塌落度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。對(duì)于不能滿足施工要求的混凝土嚴(yán)禁使用，同時(shí)，混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后塌落度較小時(shí)嚴(yán)禁加生水在混凝土罐車中拌制；塌落度較大時(shí)，嚴(yán)禁混凝土入倉。

高溫季節(jié)，在混凝土澆筑過程中，預(yù)制梁的開倉時(shí)間應(yīng)錯(cuò)開高溫時(shí)段。由于梁場(chǎng)較為分散，因此，預(yù)制梁模板的安裝及拆除均采用吊車配合。模板安裝和拆除夜間施工的危險(xiǎn)性較大，為確保人員安全及預(yù)制梁質(zhì)量，在高溫季節(jié)，混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)安排在下午4時(shí)以后，以便縮短拆模時(shí)間段，減少水化熱對(duì)混凝土造成的干縮裂縫。

4.3 預(yù)應(yīng)力管道定位的控制

預(yù)制梁梁肋混凝土厚度為20 cm，梁端為60 cm，高度為1.8 m，預(yù)應(yīng)力管道布置了5根，波紋管直徑為7 cm，但除去管道梁肋單側(cè)只有6.5 cm，鋼筋保護(hù)層厚度為3 cm。

預(yù)制梁骨架鋼筋綁扎完成并按設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸位置進(jìn)行調(diào)校，以確保鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求；對(duì)不能滿足設(shè)計(jì)要求的位置應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。預(yù)制梁骨架鋼筋完成后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道的安裝，先根據(jù)設(shè)計(jì)提供的管道定位圖在預(yù)制梁鋼筋骨架上焊好管道水平支架，然后將預(yù)應(yīng)力管道安放水平，同時(shí)檢查管道是否順暢；對(duì)不順暢的位置將支架重新調(diào)整，最后對(duì)管道進(jìn)行左右定位并采用U型鋼筋將管道固定并與支架焊接牢固，防止管道在混凝土澆筑過程中受到擠壓而左右移動(dòng)，導(dǎo)致管道偏移。

在進(jìn)行模板拼裝前，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員再次對(duì)管道及鋼筋進(jìn)行檢查，其目的為：第一，確保鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)條件；第二，管道尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)尺寸要求及規(guī)范允許的偏差要求。

為確保鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求，鋼筋保護(hù)層墊塊應(yīng)滿足1 m2不得低于5個(gè)且成梅花型布置，同時(shí)在馬蹄和梁肋與翼緣板相交處各增加一排墊塊，墊塊應(yīng)用鋼筋綁扎牢固，在模板拼裝完成后，施工人員應(yīng)檢查其是否有脫落的墊塊；若有，應(yīng)將其補(bǔ)齊。

4.4 混凝土入倉振搗的控制

對(duì)于預(yù)應(yīng)力管道以下的混凝土采用附著式高頻振搗器進(jìn)行振搗，對(duì)于預(yù)應(yīng)力管道以上的混凝土采用φ30或φ50軟軸振搗棒進(jìn)行振搗，對(duì)于預(yù)應(yīng)力管道以上盡量避免采用附著式振搗器振搗。附著式振搗兩側(cè)由兩人專門負(fù)責(zé)，將單次開啟時(shí)間控制在20～30 s之間，兩側(cè)開啟應(yīng)同步，將每層鋪料振搗次數(shù)控制在2～3次。在澆筑過程中，施工人員應(yīng)檢查馬蹄處混凝土是否飽滿，可根據(jù)模板檢查情況適當(dāng)增加1～2次開啟次數(shù)；預(yù)應(yīng)力管道以上采用軟軸振搗棒振搗時(shí)，將振搗時(shí)間控制在20 s左右，插入下層5～10 cm至混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、不顯著下沉為止，嚴(yán)禁過振和漏振。

4.5 混凝土拆模和養(yǎng)護(hù)的控制

混凝土澆筑后，一般在其強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa且表面及棱角拆模不損壞時(shí)方可拆模。高溫季節(jié)的拆模時(shí)間一般在澆筑完成后8～10 h進(jìn)行?；炷吝_(dá)到拆模強(qiáng)度要求后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行模板拆除，使其混凝土溫度釋放。

混凝土澆筑完成后，對(duì)其梁頂面采用土工布進(jìn)行覆蓋保濕，混凝土表面收漿后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期應(yīng)確?；炷撩媸冀K濕潤(rùn)。在進(jìn)行模板拆除的同時(shí)，應(yīng)對(duì)預(yù)制梁梁肋進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)；模板拆

除完成后，采用塑料薄膜將預(yù)制梁梁肋覆蓋并灑水保濕，然后在預(yù)制梁兩側(cè)翼緣板下方安裝花灑噴霧養(yǎng)護(hù)；最后用土工布將整個(gè)梁體覆蓋并保濕。養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)保證預(yù)制梁體一直保持濕潤(rùn)。預(yù)制梁混凝土養(yǎng)護(hù)情況見圖2。

圖2 預(yù)制梁混凝土養(yǎng)護(hù)示意圖

5 總結(jié)及建議

通過對(duì)預(yù)制梁施工工藝進(jìn)行調(diào)整，后期施工的預(yù)制梁中基本無裂縫出現(xiàn)，從而提高了預(yù)制梁的施工質(zhì)量和后期使用壽命。通過施工過程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在今后同類工程施工中參照上述施工方法進(jìn)行施工，可以防止預(yù)制梁梁體出現(xiàn)裂縫，確保預(yù)制梁施工質(zhì)量和使用壽命，減少裂縫處理費(fèi)用，節(jié)省項(xiàng)目投資成本和工期。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

“云貴川桂湘粵青”七省(區(qū))水電站運(yùn)行管理及檢修技術(shù)研討會(huì)在四川成都隆重召開

2016年9月20～22日，由四川省水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)主辦的“云貴川桂湘粵青”七省(區(qū))水電站運(yùn)行管理及檢修技術(shù)研討會(huì)在四川成都隆重召開。四川省學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)吳世勇主持會(huì)議開幕式，介紹了到會(huì)的七省(區(qū))學(xué)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)及會(huì)議的籌備情況。四川省學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)陳云華致歡迎辭，熱烈歡迎到會(huì)的佳賓及技術(shù)人員。在大會(huì)學(xué)術(shù)交流中，有七名代表先后在會(huì)上發(fā)言，介紹了各自所在單位取得的經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行了答疑，使與會(huì)代表受益匪淺，來自七省(區(qū))的170余名代表聚精會(huì)神地聆聽大會(huì)發(fā)言，并在隨后進(jìn)行的分組討論(1、水工水文、機(jī)械設(shè)備；2、運(yùn)行安全管理；3、一次機(jī)電設(shè)備；4、二次機(jī)電設(shè)備)中暢所欲言，盡數(shù)介紹了各自所在單位的情況，并就共同關(guān)心的問題進(jìn)行了討論。與代會(huì)代對(duì)四川學(xué)會(huì)此次辦會(huì)的形式與服務(wù)給予了非常高的評(píng)價(jià)。四川省學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼副秘書長(zhǎng)伍康定主持會(huì)議閉幕式，來自七省(區(qū))學(xué)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)先后在閉幕式上發(fā)言，盛贊此次會(huì)議，并相約2017年貴陽再相見。22日，與會(huì)代表參觀了岷江紫坪鋪水利樞紐工程與舉世聞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，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

劉麗梅(1982-)，女，四川榮縣人，工程師，從事水利水電工程施工質(zhì)量管理工作；

杜 相(1988-)，男，四川南充人，助理工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.