空心薄壁墩裂縫預防與施工縫處理

李 文

中國中鐵一局橋梁公司（401121）

大面積空心薄壁混凝土結構施工在基礎設施建設中使用，但質量及外觀控制有較大難度。為降低質量事故，減少經濟損失，應嚴格控制空心薄壁墩易出現的質量問題。

1 裂縫原因和預防

空心薄壁墩裂縫通常為貫穿內外壁,對墩身使用功能有很大的影響，而且嚴重影響墩身耐久性。貫穿性裂縫的形成主要是混凝土所承受拉應力和混凝土的抗拉強度之間的矛盾發展的結果。為了控制裂縫在墩身上出現，就必須盡最大可能提高混凝土的抗拉強度和降低拉應力?？估瓘姸鹊奶岣咧饕Q于原材料的優選和配合比的優化?？招亩斩丈韽姸鹊燃壱寻凑赵O計要求確定,混凝土材料受地區與價格影響，其優化空間較小，所以降低拉應力是控制混凝土裂縫的主要途徑。而降低拉應力主要通過減少溫度應力，控制外力對混凝土產生的拉應力。

1.1 裂縫原因分析

空心墩墩身一般出現水平裂縫,出現的位置在內部橫隔板或橫系梁對應隔板處。辨別裂縫是否為貫通性裂縫，可在空腔內橫隔對應位置注水，如有滲水現象，說明為貫通性裂縫。

裂縫常出現在橫隔板對應頂水平位置,經分析兩個原因:1）外力對混凝土產生的拉應力，也就是橫隔板與墩身不均勻沉降在交接面處出現裂縫，并從內側延伸至外側，施工中采用下部支撐竹膠板與墩壁相通,墩壁在內外模板的約束力作用下，混凝土豎向力作用于下層墩壁上，隔板混凝土在交接部位形成斜下拉力。隔板對墩壁施加斜下拉力是內側混凝土形成開裂的主要原因。2）溫度應力收縮，墩壁與隔板混凝土干縮應力不同步。在帶有橫隔板的墩柱施工中,隔板常處于此節墩身底部。施工中先澆筑橫隔板混凝土，待一定間歇時間（防止翻漿），再澆筑墩壁混凝土。墩壁由大塊模板拼裝，外模通風，且接觸空氣面較大,在混凝土硬化過程中由于水化作用和水分蒸發膠凝的原因，墩壁混凝土體積變小，產生收縮變形。相反橫隔板由于處于墩身內部，溫度較低，收縮變形量小，此時墩壁混凝土受拉力作用大,在隔板與墩壁處易形成裂縫。溫度裂縫也是一種催化劑,會加速外拉力使裂縫最終形成貫通性裂縫。外部拉應力可加強技術管理來控制,溫度應力裂縫則需要注意在澆筑完混凝土2～7天內的養護,水化熱的作用會在2～5天急劇升溫，此時要控制墩壁混凝土的上升溫度。

1.2 裂縫的預防

加強對原材料的檢驗、試驗工作，嚴格按照方案進行交底指導施工。具體的對策如下:

1）加強橫隔板的支撐力，避免剛柔兩性不均勻沉降的發生。2）延遲外模拆除時間。3）加強養護。定期專人負責覆蓋塑料薄膜、灑水、包裹海棉等養護措施。4）嚴格控制D6防裂鋼筋網片的綁扎，控制保護層厚度和網眼尺寸，防止表面細小裂縫形成對貫通性裂縫起引導作用。5）在混凝土未達到設計強度75%前，控制對混凝土的外來作用力。6）調整混凝土配合比，通過混凝土試配，優化材料配合比。7）控制塌落度水灰比和骨料級配。

2 施工縫處理

空心薄壁墩為變截面細長構件,不能一次澆筑完成，施工中采用每節3m高模板翻模施工。相鄰兩次混凝土澆筑常相隔一周，這樣就在兩次澆筑中形成一道施工縫。施工縫應嚴格按照施工規范要求處理，結構達到穩定性、耐久性、防滲性及美觀的要求。

按照施工規范，施工縫處理常采用人工鑿毛后清洗處理的方法，這對一般結構是有效可行，但對空心薄壁墩施工情況，以上幾種處理方法會“降低施工效率、增加施工難度、減弱混凝土強度”。

根據現場施工經驗總結出“栽石鑿毛法”處理施工縫。具體做法是:當墩身混凝土澆筑完畢后，整平混凝土表面，控制在高出次節模板約5mm～10mm,將選好的同強度石子清洗干凈，把石子栽到已澆筑好的混凝土中，石子埋入混凝土深度為直徑的2/3，栽入面積約占混凝土面積的2/3。待混凝土終凝后，用鏨頭清除浮漿硬皮，使其露出砂粒。在下層模板施工前沖洗表面，混凝土澆注筑前先鋪20mm～30mm同標號水泥砂漿,以利于新老混凝土之間黏結，同時保證了整體美觀，達到了防滲的效果?！霸允徝ā睂κ┕たp處理簡單易行,尤其是對多層混凝土施工中強振搗產生浮漿情況的處理極為有效。

[1]交通部第一公路工程總公司.橋涵[M].人民交通出版社,2004,11