桥梁盖梁混凝土裂缝控制探讨

逯景涛

中国化学工程第十一建设有限公司 河南开封 475002

1 工程概况

斯里兰卡南部高速公路延长线桥位于斯里兰卡南部海岸Mattra 市至Hambantota 市的斯里兰卡南部高速公路延长线，设计为双向4 车道。高速公路跨越多处河流、沼泽、沟壑，跨越河流、沼泽、沟壑处均设计为桥梁，中国化学工程第十一建设有限公司承建的施工段内有6# 跨河桥、部分1# 主桥、CDE 砸道桥，总长度1.54km。纵向布置6# 跨河桥9×30，1# 主桥24×30+2×20，CDEE 匝道桥3×30+21×20，桥上部结构为：预制T 梁、10cm 厚现浇桥面、6cm 厚沥青混凝土、防撞墙。下部结构为：灌注桩、墩台、墩柱、盖梁。6# 跨河桥和1# 主桥每跨10 片预制T 梁。最大梁盖梁尺寸31m×2.4m×1.2m，砼89m3，混凝土强度等级为C30。

桥梁盖梁是桥梁重要的承重构件，其体积较大，容易产生裂缝，因此施工中混凝土裂缝控制显得尤为重要。盖梁施工前，应该根据施工经验和工程环境、材料、施工方法、施工设备、人员技术水平等分析可能产生的裂缝，并采取相应的控制措施，减少或避免影响施工质量的裂缝出现。以斯里兰卡南部高速公路延长线桥为例，阐述桥梁盖梁裂缝产生的原因和控制方法，以及裂缝的处理方法。

2 盖梁混凝土常见裂缝类型及形成因素分析

（1）表面不规则细小裂缝（龟裂缝）：这种裂缝是由混凝土表面干裂形成，是因为混凝土覆盖保水养护不及时或者不到位造成的。

（2）盖梁侧面较浅的竖向表面短细裂缝：在施工过程中为了加快模板周转，往往在混凝土养护未到7d 的情况下提前拆除盖梁侧面模板。若盖梁模板拆除后未能及时洒水覆盖养护，表面快速失水和降温会产生较浅的竖向表面短细裂缝。这是由于内外温差和混凝土收缩引起的，这种裂缝中间比较宽，并伴随有不规则细小裂缝。

（3）宽度较大的竖向深层裂缝：这种裂缝是由于局部应力集中造成，一般从盖梁顶端向下延伸，裂缝上宽下窄。这种裂缝是一般是为了抢工期，在盖梁混凝土未达到设计强度前加载上部结构造成的。盖梁最大拉应力位于墩柱竖向盖梁上部，所以为受力裂缝。混凝土的徐变也会起到叠加作用，对裂缝产生不利影响。

（4）贯穿裂缝：由于盖梁体积较大，混凝土中的水泥在水化过程中产生较大热量，混凝土的中心温度与表面温差超过了25℃规范允许的温差，从而产生较大的应力，使混凝土出现断裂裂缝。这种裂缝一般较深，甚至贯通结构截面，影响结构受力性能。

3 不同裂缝的控制措施

3.1 表面不规则细小裂缝控制措施

盖梁一般较高，为保证混凝土浇筑过程中振捣密实，混凝土应分层浇筑，防止一次浇筑过厚影响振捣质量。在混凝土初凝前应进行复振。混凝土下料点应均匀分布，避免集中在一处下料造成骨料堆积现象。浇筑完成后及时抹面，光面混凝土一般不少于3 遍抹光压实。混凝土强度达到可以上人时及时进行覆盖保水养护，覆盖可以采用塑料布严密覆盖或养护液养护。养护时间不少于14d。

3.2 较浅的竖向表面短细裂缝控制措施

拆除侧面模板前应准备好养护覆盖材料，随拆随盖。需要保温养护的混凝土要加盖保温层，保证混凝土表面湿润和内外温差不超过规范要求。

3.3 宽度较大的竖向深层裂缝控制措施

在盖梁混凝土浇筑时同时留置标养试块和同条件养护试块，在盖梁加载上部结构前，分别试压同条件养护试块和标养试块，判断混凝土强度是否达到设计强度。在强度达到设计强度前，不得加载上部结构。为了保证混凝土的养护时间和减少混凝土的徐变，尽量控制在28d 后施工桥上部结构。可以通过施工组织和计划提前施工桥下部结构，保证盖梁混凝土有充足的养护时间。混凝土的后期徐变和外部荷载的长期作用会导致钢筋混凝土的疲劳，容易产生裂缝。

3.4 贯穿裂缝控制措施

由于盖梁体积较大，对混凝土水泥类型选用、外加剂选用和参量、粗细骨料和有害物质含量、水泥用量、水胶比、坍落度、混凝土的出机温度、入模温度、保温覆盖养护、测温等环节按照大体积混凝土施工规范进行控制。在不能保证混凝土的内外温差的情况下，通过加装内部降温管等措施降温。由于设计规范对盖梁局部受力没有明确的允许裂缝规定,尚未成为设计标准，并且大多数设计通常选用标准图，没有充分考虑防裂构造配筋。施工前应审核施工图，考虑防裂措施，与设计方沟通，在保证设计配筋和构造配筋的情况下尽量加密外层钢筋，或设置防裂钢筋网片。

4 不同裂缝的处理方法

若桥梁上部结构已经施工，需要将伸缩缝中杂物清理干净，确保梁板能正常伸缩，不对盖梁产生水平力，再对不同的裂缝采取相应的方法处理。

4.1 表面不规则细小裂缝

盖梁表面的不规则细小裂缝不影响混凝土结构承载能力，但一定程度减小了混凝土的保护层厚度，会对结构的耐久性产生一定影响。采用涂抹修补胶封闭裂缝的方法可以达到修补目的，对于宽度较大的裂缝（一般大于0.12 mm）采用修补胶压浆法封闭。

4.1.1 裂缝修补胶涂刷施工

首先确定需要修补的裂缝个数和位置，用钢丝刷和风机清除表面灰尘和松动的杂物，再用干净的布或刷子蘸酒精等有机溶剂，把缝两侧2～3cm 范围内擦拭干净；干燥后，再在缝两侧涂环氧树脂基液；之后抹一层厚度约1mm 的环氧树脂胶泥，环氧树脂胶泥要保证涂抹密实，保证封闭质量。

4.1.2 裂缝灌浆施工

(1) 清理缝隙：用钢丝刷清除缝隙表面的松散杂物，用压缩空气吹除浮物，用酒精或丙酮擦洗表面。

(2) 明确标记灌胶座的位置和间距：一般设置在裂缝两端、裂缝交叉处及较长裂缝中部，间距为20～40cm。

(3) 埋设灌浆嘴，同时封闭缝隙，防止相互贯通而跑胶。

(4) 密封效果检查：封缝材料固化后，检查密封效果，对漏气和封闭不严的部位进行补封处理。

(5) 配浆和压浆：压浆时注意观察注入量，压浆完成之后，每2h 观察一次，24h 后即可拆除压浆装置，并做记录。用钻心取样方法，判断是否把缝隙全部填满。

(6) 应养护24h，温度较低时，适当延长养护时间。

4.2 受力裂缝

受力产生的裂缝是由于结构提前受力引起的，会影响盖梁的安全性和耐久性。可采用粘贴钢板法处理裂缝，对结构进行补强。其流程为：粘贴区域混凝土表面处理→钻孔埋锚固螺栓→安装钢板→封边→压注结构胶。

（1）粘贴区域混凝土表面处理：在需要粘贴钢板区域画出钢板位置线，凿毛露出骨料，用钢丝刷刷除表面浮浆和清除松散石子；再用高压空气吹除浮灰，用清水冲洗表面；完全干燥后，用丙酮擦拭表面。

（2）埋设锚固螺栓：应认真对照盖梁施工图，避免孔钻到钢筋上；用高压空气吹除孔内浮尘，用丙酮清理钻孔；孔内注胶量应超过孔深的2/ 3，用丙酮清洗螺栓后放入锚固螺栓。

（3）钢板下料：待粘贴的钢板下料切割完成后，对照已经植入的螺栓位置进行钻孔；再对钢板的粘贴面进行粗糙处理，纹路应与钢板的受力方向垂直。

（4）钢板的安装和封边：钢板固定在螺栓上后，在钢板转角处和较长的边缘插入排气管，间距应在30～40cm；并用封闭盖碗把螺杆罩上，然后用封边胶封闭钢板边缘；固定钢板时应保证钢板与砼表面的间有一定的缝隙，确保压胶厚度。

（5）压胶：封闭完成并固化后，用压浆泵注入胶液。注胶过程中注意观察所有排气管是否有胶液流出，并用橡皮锤敲打钢板，检查确认注胶饱满密实。

4.3 贯穿裂缝

贯穿裂缝是较为严重的裂缝，直接影响结构的安全性和耐久性。应会同设计、监理等相关方研究确定处理方案，严重的应拆除重做。

5 斯里兰卡南部高速公路延长段桥盖梁混凝土施工裂缝控制

本工程在盖梁施工前，多次组织分析会，按照裂缝形成的原因优化施工方案，按照大体积混凝土施工规范对各个环节事前进行控制。从混凝土原材料、配合比、搅拌、运输、浇筑养护等各个环节进行细化，标准、措施、检查落实到人，并做好过程记录资料。施工完成后在1# 主桥P64 盖梁上表面发现一处不规则细小裂缝，面积35cm×40cm，最大宽度0.13mm，最大深度1.6mm。

通过检查施工记录，在盖梁的施工过程中，均是按照施工方案和控制检查程序进行，各项检试项目均合格。盖梁分四层浇筑混凝土，浇筑完成后12h 内用0.4mm 厚塑料布覆盖，养护时间15d。经过引发裂缝的原因分析，发现第3 天由于大风吹开了塑料布间的缝隙，可能由于天气炎热，导致局部表面快速失水引起的，此结论得到监理的认同。经与监理方讨论，一致认为该裂缝不会影响结构受力性能和安全性。但此处的钢筋保护层有所减小，为防止对结构的耐久性产生影响，确定在裂缝两侧涂一层环氧树脂基液，之后抹一层厚1mm 左右的环氧树脂胶泥封闭。

6 结语

在施工过程中应特别注重施工原始记录和施工影像资料的收集和保存工作，为正确找出裂缝产生的原因提供关键性依据。在施工过程中，看似很小的细节操作和控制措施，对最后整个施工质量的影响是巨大的。所以在施工过程中，必须加强管理，严格按照规范和方案施工，做好预判和预控，严格控制和检查各个施工环节，减少质量问题和质量事故的发生。