某引桥工程混凝土面层裂缝的成因与预防

尤贵平 中交第三航务工程局有限公司宁波分公司

1.工程简介

该工程位于泉州市惠安县，本工程包括总长2288m，其中引桥长1920m，高桩梁板结构，宽16m，上部结构为现浇钢筋混凝土横梁，横梁上安装预应力钢筋混凝土空心板，空心板上直接浇筑200mm厚C35钢筋混凝土面层及30mm～80mm厚磨耗层；引堤长368m，抛石斜坡结构，顶宽17m，引堤面车道宽15m，为C35混凝土路面，两侧设钢筋混凝土压顶和防撞栏。

（1）施工方案。该引桥工程混凝土面层分左右两个半幅进行交错浇注，每次浇注半幅的长度为80m，一次浇注的面层宽度为7m、厚度为20cm。

（2）施工工艺。面层混凝土分区浇筑，在预制场集中搅拌混凝土，用运输车将混凝土运到施工现场，采用泵送或直接卸料的方法运送（先浇注的半幅采用泵送式输送，另外半幅采用搅拌车直接卸料的方式浇注），人工摊铺整平后使用振捣棒振捣密实，采用抹面机抹面，人工光面压纹，终凝后洒水养护，24h后切缝即可。

采用泵送施工工艺的混凝土是在水灰比不变的情况下，砂率、水泥浆用量和坍落度有所增加，而采用运输车卸料的混凝土是在水灰比不变的情况下，砂率、水泥浆用量和坍落度有所减小。

2.裂纹调查

由于国内外混凝土结构工程出现面层裂缝的现象已屡见不鲜，严重影响施工单位的质量信誉，导致大量工程返工，工程混凝土面层裂缝的预防与处理是工程界普遍关注的问题。本文结合《水运工程混凝土施工规范》（JTS 202-2011）要求，对面层混凝土出现的裂缝情况进行调查，发现第一联～第四联左半幅采用的是泵送浇筑方式，浇筑后24h内出现裂缝数量分别为8、6、3、8；而第一联～第四联右半幅采用的是搅拌车直接卸料浇筑方式，浇筑后24h内出现裂缝数量分别为10、4、8、3。

根据记录的裂缝情况可以归纳出：两种运输条件下混凝土裂缝数据差别不大，且都出现了裂缝。

3.原因分析

根据调查结果展开分析，对混凝土面层裂缝产生的原因进行归类，并确认主要原因和次要原因，具体如表1所示。

表1 原因归类及确认

综上分析，混凝土浇筑后产生的早期裂缝主要是由于失水和强度增长引起的干缩裂缝。

4.主要预防措施

4.1 设计阶段

（1）在对结构进行设计时，要充分考虑施工环境，确保结构的强度、刚度以及稳定性达到标准要求；根据实际情况对该结构的受力进行设计，使两者相匹配，在计算受力时要具有针对性，不能滥用模板进行套用；若该结构出现突变，应及时提出相应对策并解决。

（2）根据实际情况控制配合比，为了保证混凝土具有良好的坍落度和和易性，在设计时要遵循“三低二掺一高”原则；同时，水灰之比至多为0.6，每立方米混凝土使用450kg水泥即可。

（3）依据标准设计保护层，其厚度设置要适当。可通过添加钢筋或纤维来减小由温度和收缩变化而产生的裂缝，选用小直径钢筋，采用小间距方式铺设。需注意的是，在整个截面上，其钢筋覆盖率至少为0.3%，至多为0.5%。

4.2 施工阶段

（1）要按照设计要求和施工标准选择材料，若在水泥中加入其他添加剂，则需检测水泥是否能够适应，混凝土的强度和变形以及塌落度等是否有损失。添加剂的含量需根据具体情况来决定，一般低于水泥的5%。

（2）在施工过程中，要严格按照工程图纸和技术交底进行操作，若发现不合理设计，立即和负责设计与监理的人员进行讨论，为了避免受力模式发生改变，经同意之后才可变动操作。

（3）对混凝土进行配比时，要按照要求把握各成分的比例，为了避免出现计量出错的情况，定期对混凝土的状态和性能进行检测。不断优化搅拌加工工艺，把“三冷技术”与“二次风冷”技术相结合可显著减小其浇筑温度，使搅拌技术更加先进。

（4）选用坚实度高的地基完成混凝土浇筑工作，在浇筑之前确保基层和模板上方的杂物已通过清水清理干净。为了确保模板的平整密实性，要对其进行坚固安装；在对钢模板涂刷涂模剂时应涂抹均匀。

（5）确保混凝土在转移过程中无初凝、分离和漏浆以及泌水现象；下料时先使其自由顺落，当顺落高度达到2m以上时利用串筒或溜槽使其慢慢下落；若某处的变截面是竖向的，为了避免出现漏振和过振现象，应选用分层浇筑法，同时对其进行连续两次的振捣。浇筑时确保模板始终在同一位置，若发生移动要停止浇筑。

4.3 养护及使用阶段

当浇筑和振捣结束之后，为了避免发生表面收缩裂缝现象，选用较长的刮尺在混凝土初次凝固之前刮平表面，然后利用铁制滚筒进行多次滚压，最后选用木抹子拍实和去毛即可。若浇筑已经完成12h，则开始养护混凝土表面，主要方法是覆盖塑料薄膜、潮湿草垫或麻片。若暴露在高温、大风或大雪环境中，要对其进行遮阳、挡风和加固，同时，确保混凝土在养护时期内始终处于潮湿状态，因此要经常洒水。在其表面强度超过1.2N/mm方可堆放材料和杂物，否则会破坏完整性。

5.效果检查与成果跟踪

按上述方案实施后，对试验段施工效果进行分析，未发现裂缝，同时对强度和其它技术指标进行比对，发现经过调整和细化方案不但能保证工程质量，且更有利于工程施工。

对后期的第五联～第八联左右幅部位进行跟踪后，发现浇注后24h内仅在第五联左半幅和第七联左半幅存在1条裂缝，可知处理效果良好。

6.结语

总之，若要有效处理裂缝，应根据实际环境和实验结果进行对比和分析，依据所得数据提出相对应的解决对策；如果该裂缝是由于收缩而产生的，不仅可以对其进行养护，还要调整施工技术，或者通过改善添加剂的性能来减小裂缝。