浅谈预制场T梁施工及裂缝解决措施

刘军平

（中铁七局集团第一工程有限公司）

浅谈预制场T梁施工及裂缝解决措施

刘军平

（中铁七局集团第一工程有限公司）

混凝土是一种广泛用于桥梁工程的建筑材料，但它抗拉强度低，若受力不均匀容易开裂导致裂缝的出现，长期以来混凝土裂缝的成因分析及其控制分析一直是工程界和学术界所研究的重要课题，根据多年实际经验，对铁路桥梁工程中的预应力T梁现场预制施工进行简单的介绍，并总结了现场预制T梁时常出现裂缝的原因，并提出相应的预防及解决措施。

混凝土；预制场T梁；裂缝解决措施

1　引言

该项目儋州制梁场位于儋州市光村镇白沙塘村，线路里程DK80+600右侧，毗邻X500县道，梁场设在新建儋州梁场右侧。制梁场总占地面积为244亩。儋州制梁场承担新建海南西环铁路XHZQ-3标（里程范围DK61+561.3～DK93+252.4）共计19座桥梁516孔（2064片）双线T梁的预制和架设任务，其中32.6m预制T梁2008片，24.6m预制T梁56片。制梁总工期为10个月，梁场最高生产能力为264片/月，每天计划预制10片梁，满足工期要求。

2　总体施工方案

本公司具有成熟的桥梁预制的施工工法，主要针对工装配备情况，稍作调整。针对儋州制梁场的工装拟配情况，总体施工方案如下：

2.1钢筋绑扎

梁体钢筋采用在制梁台座上直接绑扎，顶板钢筋采用在胎架上预绑，8t龙门吊吊装就位后安装的施工方法。每列设置4处顶板钢筋拼装台座，其中两处按照制梁台座标准预设，以备增加生产能力。

2.2合模

32m梁模板选用目前比较先进的整体移动式液压模板，液压控制合模，人工检查复核。

2.3浇筑

采用8t龙门吊配套两个混凝土料斗斜向分层分段进行浇筑。每段长度不大于4m，层厚不大于40cm。

2.4拆模

人工配合整体移动式液压模板，进行拆模作业。

2.5养护

儋州梁场位于北纬19°，属于热带气候，养护措施不考虑冬季施工。本地常年湿度大，因此，梁片混凝土的养护计划采用洒水养护，以保证表面湿润为宜。养护时间不小于14d。因此，在制梁区和存梁区预设自动喷淋设备，定时进行洒水养护作业。

2.6初张拉

由于台座设置有富余，梁体混凝土强度和龄期达到设计要求时，按设计要求进行初张拉，不再进行预张拉。初张拉后，梁片可进行吊装，腾出制梁台座，开始下一制梁循环。

2.7移梁

半成品梁和成品梁的移梁作业采用单台150t龙门吊。

2.8终张拉、压浆

梁片达到设计的强度、弹模和龄期后，进行终张拉作业施工。终张拉后72h内，进行压浆。压浆采用数控压浆台车施工。

2.9出梁

出梁采用150t龙门吊将梁片移送到出梁装车区，再由两台100t提梁机提梁装车。运梁车采用我公司自有的专用运梁车。

2.10桥梁架设

桥梁架设采用DJ180公铁两用架桥机，运梁车采用我公司自有的专用运梁车。

架梁施工用电尽量就近驳接线下单位的临时用电，无临时用电线路的，采用备用发电机供电。

3　难点、关键及特殊工序

T梁预制的相关施工工艺、工法已经比较成熟，施工时为工厂式作业，管理及生产安排较为简单。针对本梁场特点，关键工序为混凝土浇筑、张拉，特殊工序为压浆，难点是临建的土方施工工期。

3.1关键工序

3.1.1混凝土浇筑

混凝土的质量和浇筑施工的工序是保证梁体质量的关键工序。

（1）采用数控拌和站，并按照相关规范配置信息系统，强化计量检查和试验频次，派驻专业机械操作和维修保养人员。

（2）优化施工工艺，采用料斗供料、高频振捣，单方向浇筑，横向分段、斜向分层的施工工艺，加强振捣作业。

3.1.2张拉

张拉质量是保证梁体质量的另一关键的工序。因此，我公司拟配置经验丰富的技术人员和施工队伍负责张拉施工，严格按照规范要求进行作业，确保100%的全程监控和检查。发现问题，及时解决，问题原因未查明，绝不进行下步施工。

3.2特殊工序：压浆

压浆作业存在隐蔽性，难以进行质量检查。因此，控制质量的方法主要在作业的标准化上。严格控制浆液质量、精密计算压浆量，确保施工质量。

4　混凝土裂缝的主要问题及成因分析

4.1温度裂缝

现象：混凝土表面的温度裂缝的走向和形状一般都没有特定的规律性，大面积混凝土结构的温度裂缝多是纵横交错的，而一些长度尺寸较大或者梁板类的混凝土结构构件的温度裂缝普遍都平行于短边。贯穿和进深的温度裂缝走向一般都与短边趋近于平行，裂缝分布一般都集中在中间区域，而且是沿全长分段出现的。裂缝的宽度沿全长变化并不大，大多都是在0.5mm以下。表面裂缝主要出现在混凝土施工期间，而贯穿和进深的温度裂缝则在混凝土浇筑后的2～3个月或者更长时间后才会发生，裂缝宽度呈现随季节温度变化而变化的趋势，夏季温度高时裂缝较细，冬季温度低时则较宽。

成因：在混凝土内部和外界环境温度发生变化时，由于自身的热胀冷缩性质就会导致其形状发生变化，如果在发生形变时受到其他力的影响，就会在混凝土内部产生应力，应力超过混凝土的抗压强度时就会形成温度裂缝。内部温度变化主要是由于混凝土在硬化过程中水泥会放出大量的水化热，使得内部温度升高，从而在混凝土表面产生应力。区别温度裂缝和其他裂缝的最简单方式就是看其裂缝会不会随着温度变化而发生合拢和扩张的现象。

4.2塑性收缩裂缝

现象：一些新浇筑的混凝土如果没有保护得当使其暴露在空气中，就很容易再起构件、结构表面形成塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝具有长短不一、形状规则和互不连接等特点，并且其裂缝深度一般都较浅，与泥浆干燥后出现的裂纹很相似，如图1所示。混凝土初凝后（通常在混凝土浇筑4h左右），如果外界的风速较大、气温高并且空气干燥的话，就很容易出现收缩裂缝。

图1　塑性收缩裂缝

成因：在混凝土浇筑时如果水灰比超过一定范围，混凝土表面就会泌出一部分水，或者就是在新拌混凝土颗粒之间充满水，在浇筑后这些水分在室外环境下很容易收到高温、日晒和风吹等影响从而蒸发，混凝土表面水分的蒸发就会使得内部水分逐渐向外部迁移，导致整体混凝土水分散失，从而使得混凝土在塑性阶段体积会收缩。塑性收缩造成的混凝土体积缩小一般可以达到1%左右，在一些大流动性的混凝土甚至会达到2%，当混凝土表面水分的蒸发速度超过内部水分迁移速度后，就会使得混凝土的抗压强度远小于表面的收缩应力，从而导致混凝土结构表面形成大量的不规则细小裂缝，如果修补措施不及时还会使得裂缝进一步向内部延伸，严重时就会造成贯穿裂缝。

5　预制T梁施工裂缝解决措施

5.1收缩缝解决措施

混凝土发生收缩裂缝时会在一定程度上影响整体建筑物结构的荷载能力，还可能导致钢筋更容易受到腐蚀，对整个建筑物的使用强度和耐久性都有着重大影响。因此在收缩缝出现后，首先要对其表面的裂缝进行修补，在确保裂缝修补稳定后在用涂刷环氧胶泥的方法防止裂缝进一步扩张。对于一些缝隙宽度小于0.1mm的收缩裂缝可以不采取处理，因为理论上0.1mm以下的混凝土裂缝会自行愈合。但是如果裂缝的宽度大于0.1mm，则要对其进行水泥灌注或者化学注浆等方式进行封闭性处理。

5.2温度裂缝解决措施

为了防止混凝土出现温度裂缝，可以采取以下几个措施进行预防和处理：①在混凝土搅拌时要对集料的温度和计量进行准确控制。在控制集料温度时应当首先要做的就是对搅拌物送冷风处理，控制其温度保持在6℃左右，其次还要尽量保证混凝土的浇筑工作在阳光较弱的地方进行，由于很多的混凝土施工都是在阳光直射温度较高的夏季进行的，所以在必要时可以采取夜间浇筑的方式进行温度控制。②尽量减少混凝土浇筑时的温差，在一些低温季节进行浇筑作业时可以采用塑料布进行覆盖的方式减小温差。③在混凝土施工过程中要对混泥土的配合比进行严格控制，根据实际的施工情况合理调配水量，最大限度保障混凝土施工质量。

5.3控制施工原材料的质量

混凝土施工的原材料主要有水、砂砾、添加剂、水泥、骨料和石子等，每一种施工材料的质量都会或大或小地对整体混凝土施工质量产生影响。因此，为了有效预防混凝土裂缝问题，必须对施工原材料的质量进行严格控制。为了避免混凝土出现水热化现象，要根据实际施工情况合理选择水泥品种，大部分情况下都是选用粉煤灰水泥，但是一些对于混凝土有着特殊要求的建筑工程则要充分考虑施工要求和实际情况来选取合适的水泥品种。混凝土骨料按照颗粒大小可以分为粗骨料和细骨料，粗骨料的粒径最好选取5～40mm之间，而细骨料则最好选取中粗砂。另一方面，在选择骨料是还要对砂石的含泥量进行严格控制，石的含泥量最好控制在1%，而砂的含泥量则控制在3%以内最为合适。在配置混凝土时经常会用到各种添加剂，如粉煤灰、缓凝剂和减水剂等，在这些添加剂加入前对其性能进行检查和试验是必不可少的一项工作。

5.4做好混凝土振捣工作

为了防止混凝土出现离析现象，就必须在混凝土入模后对其进行科学合理的振捣工作，振捣过程中要注意振捣面积的全面、适度和均匀，防止在混凝土施工中出现漏浆情况。为了提高混凝土的使用强度，可以在一些关键结构点进行二次振捣作业，在混凝土凝结前对其表面进行重复的抹压能够在一定程度上减少混凝土表面裂缝出现的几率，二次振捣对于提高整体混凝土结构强度和密实性有着重要作用。

6　结束语

综上所述，一个精品工程项目从建成到投入使用，牵涉到方方面面，从设计、施工到监理、运营管理各个环节都至关重要。合理的技术施工方案是保证工程质量的前提。在施工时必须充分考虑桥梁混凝土产生裂缝的各种原因，结合当地实际提出预防及处理办法，避免由于施工方案不合理产生的安全隐患和不必要的经济损失。

[1]杨松.支变连续T梁桥翼缘板防裂对策研究[D].长安大学，2014（04）：29～30.

[2]叶兵剑.公路预制T梁非结构性裂缝机理研究[D].武汉理工大学，2013（05）：58～59.

U445.1

A

1673-0038（2015）08-0147-02

2015-2-8

刘军平（1989-），男，助理工程师，2013年毕业于兰州工业学院，道路桥梁工程技术专业。