薄壁空心墩裂縫檢測及成因

孫曉波

(浙江交科工程檢測有限公司，浙江 杭州 311215)

薄壁空心墩裂縫檢測及成因

孫曉波

(浙江交科工程檢測有限公司，浙江 杭州 311215)

通過對某高速公路橋梁的檢測，對薄壁空心墩的豎向裂縫進行詳細描述，并結合薄壁墩墩身施工情況，對該病害產生的成因進行了細致的分析。對今后的工程施工具有一定的指導意義，為類似工程裂縫分析提供借鑒。

薄壁空心墩；裂縫檢測；成因分析

1 工程概況

某大橋左、右幅上部結構均采用2×30 m+4×40 m+2×30 m預應力混凝土(后張)T梁，先簡支后結構連續，其中第二聯為墩梁固結。下部結構0#橋臺采用柱式臺，8#橋臺采用肋板臺，左、右幅3#、4#、5#橋墩墩身采用C30混凝土矩形薄壁空心墩結構，墩身截面尺寸為6.8 m×2.5 m(橫橋向×縱橋向)，順橋向壁厚0.5 m，橫橋向壁厚0.8 m，底部實心段高度為1.5 m。其余橋墩采用柱式墩，墩臺采用鉆(挖)孔灌注樁基礎。

2 施工情況

左、右幅3#墩、4#墩、5#薄壁空心墩墩身混凝土各分八節澆筑，其中右幅3#墩第一節墩身與第二節墩身混凝土澆筑齡期差為12 d，第二節墩身與第三節墩身混凝土澆筑齡期差為72 d。具體右幅3#墩、右幅4#墩、左幅5#墩薄壁空心墩墩身混凝土澆筑情況如表1所示。

表1 黃渡橋薄壁空心墩澆筑情況

續表1

3 病害情況

薄壁空心墩于2016年3月試運營前檢測發現右幅3#墩大小樁號側面、右幅4#墩小樁號側面、左幅5#墩小樁號側面各存在1條豎向裂縫，4條裂縫均位于橋墩軸線附近，距承臺0～10 m范圍，寬度介于0.1～0.53 mm間，其中右幅3#墩大樁號側面第三施工節段裂縫寬度最大，約0.53 mm。如圖1～圖4所示。

圖1 右幅3#墩大樁號側面裂縫

圖2 右幅3#墩小樁號側面裂縫

4 裂縫成因分析

(1)薄壁墩底部與大體積的承臺固結，底部形成了強大的約束，先期澆筑的承臺的早期收縮已基本完成，承臺與墩臺之間由大量的鋼筋聯結，約束的剛度極大，造成薄壁墩混凝土在變形時產生較大的應力，越接近承臺面的應力就越大，因而豎向裂縫出現一般是從承臺面向上延伸，呈下寬上窄的形狀。而橋梁底部有長1.5 m實心段和2.5 m過渡段，再往上是空心段，豎向裂縫主要出現在2.5 m的過渡段，這是由于薄壁墩的剛度相對底部實心段出現了明顯的降低造成的，寬度也基本符合下寬上窄的規律。

圖3 右幅4#墩小樁號側面裂縫

圖4 左幅5#墩小樁號側面裂縫

(2)薄壁高墩采用分節段澆筑的方式進行施工的，節段施工時間安排不合理，特別是間隔時間長造成節段間混凝土收縮、徐變差異較大，也是產生豎向裂縫的原因之一。特別是右幅3#墩第一節(實心段)的澆筑日期為2014年5月16日，第二節(過渡段)澆筑日期為2014年5月28日，第三節(空心段)澆筑日期為2014年8月13日，右幅3#墩前三節段的澆筑間隔時間嚴重超出正常施工準備時間，而且澆筑時氣溫差異大，造成節段混凝土的收縮、徐變差異大，這是右幅3#墩豎向裂縫長度和寬度較其他橋墩更為嚴重的主要原因之一。

(3)混凝土在硬化過程中要產生大量的水化熱，而薄壁墩受到現場條件的限制會對混凝土養生效果產生一定影響，同時薄壁墩箱室內外溫度升降速度不一致，也會產生溫差應力，當溫度應力超過混凝土的抗拉強度時，就會出現溫度應力裂縫。

(4)施工工藝合理與否也是薄壁高墩產生豎向裂縫的原因之一，混凝土的水灰比、塌落度等控制指標的大小，集料的級配和振搗效果等因素都會對混凝土的收縮量產生影響。

5 結束語

通過對薄壁空心墩豎向裂縫的檢測與成因分析，驗證了薄壁空心墩出現裂縫主要是由于溫度應力、混凝土收縮、徐變和施工工藝控制等原因引起的，特別是薄壁高墩施工節段時間安排不合理，易造成超寬裂縫出現。這也為其他薄壁空心墩結構橋梁類似裂縫分析提供參考與借鑒。

[1] 郭升烈.湘江大橋薄壁空心墩墩身裂縫成因與預防控制[J].城市道橋與防洪，2008，(3)：58-59.

[2] 毛江濤.橋梁空心薄壁墩裂縫成因與預防[J].科技創新與應用，2013，(2)：162-163.

Adissertationondetectionandanalysisofcausesofcracksinthin-walledhollowpier

SUN Xiao-bo

(Zhejiang Jiaoke Engineering Testing Co. Ltd, Hangzhou，Zhejiang 311215，China)

Through the detection of a highway bridge, a detailed description of the vertical cracks in thin-walled hollow pier, and combining with the construction of thin wall piers, the causes of the disease were analyzed. Has certain guiding significance to the construction of future analysis, provide the reference for the similar engineering cracks.

thin-walled hollow pier; crack detection; genetic analysis

2017-03-23

孫曉波(1986-)，男，浙江臨海人，助理工程師，主要從事公路工程檢測。

U445

：C

：1008-3383(2017)06-0069-02