预应力混凝土箱梁开裂预防技术实践（共五则）

第一篇：预应力混凝土箱梁开裂预防技术实践

预防预应力混凝土箱梁桥开裂的技术实践

1.预应力混凝土桥梁的裂缝问题

预应力混凝土连续箱梁桥是目前已建和在建大中跨度桥梁中数目最多的桥型。从全国范围来看，伴随着桥梁出现了各种各样不同性质的裂缝问题，有关该桥型在建设和营运过程中出现病害的报告不少。据调查，几乎所有的大跨径连续刚构或连续梁桥在通车几年后均出现了明显裂缝。绝大部分的桥梁有受力裂缝。过多的裂缝降低了桥梁的使用性能，增加了大量的维修加固费用，严重影响了结构的耐久性。

至2005年底，我系统在珠江三角洲修建了13座大跨度预应力混凝土连续梁和连续刚构桥。此外还有大量的现浇连续梁桥。其中有4座早期的桥在建设期或通车后都曾出现过不同形式的裂缝。在裂缝防治工作中我们发现，对于预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝预防，国内缺少可用于指导设计和施工的较系统的量化指标和实用技术措施。我国的桥梁设计规范(85版)也存在一些不足，直到新的《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）颁布后才有所改观。

为了防止今后新建桥梁开裂，我们针对此类桥梁现存的关键技术问题，进行深入研究，于2002年提出一套用于指导设计和施工的《预应力混凝土箱梁设计、施工防裂控制要点》，在项目设计和施工阶段开展专项的裂缝预防工作, 共涉及7座大跨径连续刚构桥梁以及大量的普通跨径箱梁桥。从近期完成的桥梁工程来看，取得了初步成效。

2.常见的裂缝状况

通过工程观察和文献记载，混凝土箱梁桥常见裂缝有：节段间断口裂缝；翼缘板横向裂缝；齿板张拉过程中锚前锚后开裂；底板纵向裂缝。腹板、横隔板出现斜裂缝；翼缘板、腹板交界处纵向水平裂缝；跨中底板、支点顶板出现横向水平裂缝；薄壁墩根部的竖向裂缝；各种桥型分部在各部位的收缩裂缝等。经分析，这些裂缝产生的原因有设计方面的，有施工方面的，也有设计施工两方面共同造成的。在设计造成裂缝的原因中，有一部分是明显的设计错误或疏漏，这不必太多讨论；另一部分是设计者经验不足，对结构的分析不够细致全面，规范的不足以及对施工误差认识不足等原因。施工方面的原因除了偷工减料、操作不规范之外，还有一些是缘于对混凝土或结构特性的认识不足，如支架变形、混凝土收缩变形、预应力张拉不当等。针对裂缝产生的原因制定出有效的预防措施，是裂缝预防的中心工作。以下是我们针对一些在我们实际工程中发生过的的主要类型裂缝所进行的原因分析和提出的预防对策。

3.支架变形引起的裂缝与预防 3.1 箱梁悬浇挂篮刚度不足

京珠高速公路某连续刚构桥在混凝土箱梁悬臂浇筑工程中，挂篮前端持续下挠变形值最大达3cm，致使已经初凝的混凝土开裂。从现场情况来看，裂缝位于新老节段交界处，宽度很大。后来对挂篮进行了加固，提高了刚度，满荷载时前端最大挠度不超过2cm，自此未有此类裂缝出现。以后的施工实践表明，凡挂篮前端总变形量（包括吊带变形）在2cm以内的悬浇箱梁，无一出现节段间的裂缝。在实际工作中有的施工单位想利用以往工程留下的旧挂篮施工，但其前端的计算变形量已超过2cm，为避免节段裂缝而采用两次浇筑的方法，也就是先浇底板和腹板，待砼达80％以上强度后再浇顶板。此举延长了工期又使箱梁增加一道施工缝，对于梁高6m以下的箱梁来说不是个好方案。3.2 现浇支架的变形 悬臂施工的0#、1#块支架或整跨现浇的支架在砼浇筑过程中产生的过大变形会导致已初凝的砼开裂。一般表现为顶板或底板的横桥向裂缝。控制对策一是确保支架本身的刚度，设计弹性变形应小于跨度的1/400，二是对砼采取缓凝措施，使其初凝时间长于浇筑时间。在珠江三角洲地区更容易发生裂缝的情形是软基上的支架现浇梁。软基在荷载下的持续沉降使正在形成强度过程中的砼开裂，裂缝多发现在底板、腹板的横桥向以及横梁的纵桥向。控制对策：a.采用不受地基沉降影响的移动模架或钢管桩加贝雷架支撑方案。b.对拟采用满堂式支架现浇的地基进行预压处理，使其沉降速度小于2mm/d时再进行支架施工。c.在沉降速度大的地基上，采用分段施工设湿接缝连接的方式。自2000年以后，我司系统建设的桥梁中凡采取了上述控制措施的软基上现浇连续梁桥全部杜绝了支架变形裂缝。

4.收缩裂缝 4.1 裂缝特性

收缩裂缝可能发生在结构的任何部位，是施工现场最常见的一类裂缝。它虽然不会立即影响结构的安全运行，但对耐久性有很大危害。在已通车运营数年的桥梁中，一些构件已出现渗水、钢筋锈蚀、砼剥落现象，从而花费不少资金修补。从我们统计的情况来看，引起收缩裂缝的因素主要有混凝土特性（水灰比和水泥用量）、温度和约束条件。

混凝土收缩应力的产生来自于两个原因：一是水泥水化作用产生的水化收缩变形，二是温度降低引起的收缩变形。如受到约束，则在结构内部或表面产生拉应力。由于这两种变形的大部分都发生在砼强度形成的早期阶段，收缩拉应力极易超过砼抗拉强度而产生裂缝。

温降收缩和水化收缩的作用，往往是一致的，在实际施工中常常是叠加作用造成裂缝，而在现场进行裂缝原因分析时是很难辨析出中温降收缩为主还是水化收缩为主。作为预防裂缝的对策，必须全面控制产生裂缝的各种因素，采取综合措施才能取得实际效果。4.2 温度变化的控制

温降引起的收缩有两种情形：一种是砼在硬化早期由于水化热大量产生导致结构的温度升高，到硬化后期水化热产生的量小于散热量，结构的温度下降。这种温降即可引起结构的整体收缩又可在结构内部引起局部的收缩应力。在结构中，砼内部的温度高于表面温度，散热降温迟于表面；厚壁部分的温度高于薄壁部分，且散热降温也迟于薄壁部分，而这时砼已具备了一定的刚度，于是，表面的和薄壁部分的混凝土产生收缩，同时又受到内部的和厚壁部分的混凝土的约束，产生拉应力。另一种情形是环境降温，同样也是表面比内部冷却得快，薄部位比厚部位冷却得快，在砼硬化的初期也易造成薄部位的收缩裂缝。这两种温降情形作用的位置和应变方向往往是叠加的，加剧拉应力的增长。

消除温降因素的办法有两个，一是降低水泥用量，以减少水化热温升量；二是作好养护过程中的保温，特别是冬季施工时的保温。严密的覆盖措施是必不可少的。在冬季还有另一种情况值得注意，那就是大风降温的当天如有新拆模的混凝土结构，其开裂的几率很大。原因是施工人员惯常是在混凝土浇注后1至2天拆模，此时正是混凝土水化热导致温度上升的高峰时期，裸露的混凝土表面遭遇急剧的降温，且表面的水分在大风中加速挥发，造成干缩效应，更加剧了收缩。我们曾在几个工地上发现过这种例子。预防的对策是密切注意天气预报，如有大风降温天气，立即通知工地推迟拆模，并对混凝土表面严加覆盖。实践表明，这项措施在广东地区还是有效的。4.3水灰比的控制

工程中较普遍的是局部水灰比严重过大引起的局部收缩裂缝，多出现在每次浇筑的混凝土顶面，如桥面铺装层或整体化层、梁和柱的顶部，这是混凝土振捣后浮浆集中区域。由于水灰比过大的情况一般只是局部出现且与养生有关，因而裂缝形态一般较浅短，无明显规律。提高混凝土振捣质量和防止施工水灰比失控是预防此类裂缝的主要措施。有研究表明，对于质量均匀的混凝土来说，塑性收缩的量并不完全随水灰比的增加而加大。文献〔2〕认为，混凝土塑性收缩面积最大值（峰值）对应的水灰比为0.5。在实际施工中，正常的混凝土配合比的水灰比是小于0.5的。我们在指导施工现场配合比设计时，为了减少收缩量，要求水灰比应控制在0.35－0.45之间，并采取掺减水剂等措施尽量将其往低值靠。

4.4水泥用量的控制

较有规律的收缩裂缝往往更多的是由于水泥用量偏大引起。这种收缩是整体性的，因此经常造成有规律的长裂缝。水泥用量偏大会引起两种不利后果，一是混凝土在强度增长过程中的总收缩量增加，二是导致混凝土水化热增加，混凝土的温度会因此出现大的增幅后又有大的降幅，两种作用叠加后产生的收缩应变是很可观的，如果这种变形受到约束，收缩应力就产生了。

近年来设计的大跨度砼桥的砼标号有日益提高的趋势，如箱梁砼标号达到C55、C60，桥面铺装和调平层达到C50等。很多情况下，提高混凝土设计标号只是设计人员出于加大富余量的考虑。提高设计强度以后，按照有关规范的规定，施工单位的生产配合比必须有更多的强度富余量才能满足质量验收标准。鉴于国内混凝土用碎石的质量不高，级配不稳定，要获得高标号混凝土，施工单位自然会采用高标号水泥并加大用量，而水泥标号越高，用量越大，会导致水化热和收缩率的增大。这一点常被设计者忽视。桥梁施工规范规定混凝土中水泥用量不超过500kg/m3。从我们在大量桥梁的施工实践来看，这个指标定得偏高。中江高速公路某标段的部分预制小箱梁在初期出现了翼板根部的水平缝，我们从其砼配合比中水泥用量为496kg/m3这一情况初步估计裂缝是混凝土收缩引起，由于腹板砼收缩而翼板部分砼向下变形收缩受到模板限制而开裂。因此要求施工单位优化砼配合比，减少水泥用量，控制水灰比。调整后的水泥用量降至482kg/m3，此后生产的箱梁基本消除了这种水平裂缝。同时期其他标段的箱梁，砼中水泥用量均控制在485kg/m3以下，基本没有出现同类裂缝。因此，我们将490kg/m3的水泥用量做为不可突破的底线，并要求施工单位尽可能将水泥用量降低。在另一项目的观音沙大桥，施工单位在设计连续刚构箱梁砼的配合比时，没有采用加大水泥用量的办法，而是采用了沥青混凝土骨料的标准加工的碎石，将水泥用量降至440kg/m3，即确保了砼强度又成功地控制了收缩裂缝。由于用于沥青混凝土骨料的碎石成本较高，如要大量推广则需要各方面的支持。4.5改善约束条件预防收缩裂缝

如果砼构件无约束，那么无论是干缩还是温差变形都不会导致裂缝。改善约束条件是消除收缩的又一重要途径。比较典型的例子是薄壁墩底部的竖向裂缝。如江中高速公路的西江大桥主墩底部的竖向缝，其产生的原因是承台砼与墩身砼浇筑时间间隔过长，37#墩承台与第一节墩身的龄期差达38天，按照文献〔1〕提供的数据，此时承台砼已完成45％的收缩量，收缩速率呈下降趋势，而新浇的墩身砼第一周的收缩量可完成20％，收缩速率是此时承台的数倍，刚度大的承台约束了墩身的收缩，从而产生裂缝。因此我们提出了墩身砼与承台砼的浇筑时间不超过14d的建议，尽量减少两次浇筑的砼间的收缩差异。西江大桥34#墩第一节墩身与承台砼龄期差20天，并在墩身底部增设抗裂钢筋网，也仅仅使裂缝的程度有所减弱，不能消除。可见根本的预防方法还是缩短两次砼浇筑的时间差和降低水泥用量。从苏通大桥和其他桥梁的经验来看，把墩身与承台砼龄期差控制在5—7天是可以办得到的。这项措施同样适用于箱梁分次浇筑的情况。

北江大桥十三标和十二标在薄壁墩施工时采取了另一个办法，就是将底部第一节墩身和承台砼一次浇筑完成，这样第一节墩身根部不产生收缩裂缝，而第二节墩身和第一节墩身之间由于刚度差异小，对砼收缩的约束大大降低，也就降低了裂缝产生的机率。这是改善约束条件的另一种方法。改善约束条件的第三种方法是减少约束面。如果连续箱梁一联几跨一次浇筑，其长度达一百多米，箱梁在纵桥向收缩可能导致横桥裂缝的产生。因为，箱梁纵向的长度较大，收缩总量大，如果受到约束就有开裂的可能。对收缩的约束来自模板、桥墩。如果箱梁是分层浇筑，则下层已浇筑成型的砼对上层新浇砼的收缩也产生约束。在这样情况下，将箱梁纵向分段，每段之间设后浇湿接缝，这样减少了每段砼收缩的总量，也减少了约束面。理论分析和施工经验表明，每段砼长度控制在50m以内就可有效防止这类裂缝。广珠西线高速公路石洲互通主线桥箱梁第一次整联浇筑时，在顶板出现了横向裂缝，在后续各联施工时，在筑梁上部增设了湿接缝，避免了此类裂缝的产生。

5.预应力系统引起的裂缝 5.1 竖向预应力的问题

竖向预应力是克服箱梁腹板主拉应力的重要手段。但各地的施工实践反映竖向预应力钢筋的张拉锚固工艺存在很大缺陷，锚垫板与预应力钢筋不垂直、锚固螺母拧紧的力度因无标准而随意性很大，这样造成较大的锚固后变形，引起预应力损失。而箱梁竖向预应力筋都较短，张拉伸长量小，2-3mm的变形占伸长量的比例较大，因而造成很大的竖向预应力损失。在我们实测的数据中，最大的预应力损失超过50％。

一方面是竖向预应力损失大，另一方面在设计上往往采用偏紧的腹板断面，应力控制没有富余量，从而造成国内的混凝土箱梁大量出现腹板斜裂缝的现象。

在新规范实施前，我们在“设计控制要点”中规定：不计竖向预应力时，腹板主拉应力应满足规范容许值。在施工方面，推行二次张拉工艺，即第一次张拉到设计拉力并锚固，7天后在进行第二次张拉。此外还尝试用扭力扳手确定螺母的拧紧力，据测试，如果管理得当，这项措施可以使预应力损失不超过10％。5.2 纵向预应力引起的问题

通过对存在裂缝的大跨径预应力混凝土桥梁的分析，我们认识到，跨径越大，箱梁跨中截面的应力对徐变、温度、施工（恒载）误差等因素的敏感性越强。将普通跨径梁的应力控制标准用到大跨径箱梁上，难免出现跨中下挠过大、跨中开裂的问题。解决的办法是根据跨径的大小采用不同的跨中底板压应力储备值，同时优化预应力束的布置。对跨中截面应力进行控制时，应对上述影响因素进行敏感性分析，考虑荷载作用的偏差，甚至要考虑到不同计算软件间的差异。通过对几座不同跨径实桥的分析，初步提出了跨中底板拉应力储备指标，如跨径100m左右宜控制在1MPa—2MPa，200m以上跨径宜控制在4-5MPa等。5.3 横向预应力张拉引起的裂缝

在进行横向预应力张拉时，箱梁悬臂板相应部分有向上的变形，如果这种变形过大，会在张拉点附近产生横桥向裂缝。我们对此采取的预防措施是至少滞后两个节段张拉横向预应力。这样做有两个好处，其一是此时混凝土已接近28d龄期強度,抗裂能力比龄期不足者强;其二是由于连续梁与连续刚构箱梁在悬臂施工阶段，当前块的纵向预应力张拉后要从锚固点向后方以一定角度扩散才能覆盖全断面，滞后两节段张拉横向预应力可以借助纵向预应力来加强抗裂能力。

6.控制预应力连续梁桥的温度应力

桥梁的运营阶段，在大跨径预应力混凝土连续梁桥等超静定结构体系中，温度应力是产生裂缝的一个重要原因。在原桥规（JTJ023-85）中只对T梁规定了日照温度梯度模式（桥面板温度变化5℃）及相应温度应力计算，而对箱梁未作规定。实事上，许多研究和实测表明，对预应力混凝土连续箱梁按桥面板上升5℃计算温度应力是偏于不安全的。容易引起较大的跨中底板拉应力或主拉应力。在新版规范颁布前，部分有经验的设计人员参照英国规范BS5400中相应的规定进行设计。我们在“设计要点”中对设计单位也提出了这样的要求。

7.沿纵向预应力管道的裂缝

此类裂缝有两种情况，一种是劈裂缝，一种是弯曲束张拉产生的径向力使混凝土崩裂。第一种裂缝的原因一般是设计上将预应力锚头布置在混凝土板较薄的位置，再加上施工误差，使预应力波纹管的某一侧混凝土过薄，预应力张拉后造成劈裂。预防措施是合理布置预应力束，如底束尽量靠近腹板或改善截面，让管道两侧在一定的施工误差的情况下仍有足够的混凝土层。从统计情况来看，板的厚度达波纹管直径3倍以上时，一般不会出现这种劈裂缝。至于径向力崩裂缝只要在混凝土板内的上下层钢筋之间设置足够的抗拉锚筋，就可以避免。但我们在工地发现，部分施工人员对这种钢筋的作用认识不足，甚至擅自减少其数量，这是一个危险的行为，是监理现场检查决不可忽视的。

8.保护层不足引起的裂缝

在施工现场，我们发现混凝土中钢筋的保护层不足的现象较普遍。如果保护层严重不足或水灰比过大，施工阶段就会产生裂缝。也有可能随着混凝土的缓慢收缩，竣工后数年才出现裂缝，这种裂缝如暴露在雨水中或邻近海边，往往伴随着钢筋锈蚀而加速混凝土保护层的崩裂。我们处理过两种较典型此类裂缝：一种裂缝在箱梁的顶面沿着表层钢筋的位置分布，和钢筋的位置完全一致。这是由于顶层钢筋较粗且保护层薄，混凝土收缩时在钢筋顶部产生集中应力造成，采取的预防措施是加强养生、严格控制混凝土的水灰比、使用细而密的表层钢筋（不超过Φ16）并增加顶面保护层厚度。现场观察表明，水灰比控制较好且保护层充分的构件较少出现沿钢筋的收缩裂缝。此外，适当增加箱梁顶面钢筋保护层厚度还有利于表面混凝土的抹面整平，以达到合格的平整度。另一种裂缝是在结构的原保护层内增加防裂钢筋网造成的，裂缝的分布于防裂网的钢筋位置一致。增加防裂网本来是要防止裂缝的，由于钢筋网仅仅是简单地放在保护层中，钢筋网本身的保护层很小，往往仅是一层薄的砂浆，缺少粗粒料，出现裂缝是在所难免的了。因此若要在结构中放置防裂网，必须在设计阶段就要确定，并且保证防裂网3cm以上的保护层。那些在竣工通车后数年才出现的收缩裂缝多数是局部的，与钢筋位置对应，然后很快就出现锈迹和混凝土的崩裂。这些病害提醒我们，施工阶段必须仔细检查每个细部的钢筋保护层，确保符合规范要求。

9.结语

近年来，通过数十公里桥梁防裂工作的实践与研究，上述预防措施取得了明显成效，常见的一些主要类型的裂缝基本得到控制。但也有施工单位对控制措施执行不力而导致裂缝产生的例子。可见有了技术措施还需要施工和监理的认真贯彻才能真正实现对裂缝的控制，技术和管理是贯穿每一个项目的永恒主题。混凝土桥梁裂缝的预防更是需要技术和管理方面的持续努力才能成功。

参考文献

1.牛铁汉

薄壁墩台裂缝研究

中国公路学会桥梁和结构工程学会1999桥梁学术讨论会论文集

2.杨长辉等

水灰比对混凝土塑性收缩裂缝的影响，重庆市混凝土协会，2004.9

第二篇：2013预应力混凝土箱梁专项浇筑技术交底

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箱梁施工技术交底

预应力混凝土箱梁浇筑技术交底

1、材料供应

负责与开封市世纪商砼有限公司做好充分的沟通，保证混凝土用量的供应。

2、人员安排

由于箱梁混凝土施工时间长，项目部安排两班人员分别对白天、夜间进行混凝土浇筑过程全程控制，保证每个施工段有项目部主要负责人在现场。对支架监控、混凝土塌落度试验、现场施工质量等控制分别指定相应人员进行监控，要求技术人员上下交接班时，做好交接记录。

3、机械、设备情况

混凝土罐车不少于14辆，汽车泵2台且保证正常运行，振动棒20个，备用18千瓦发电机一台。

4、总体部署

浇筑总体由项目经理武景慧负责，浇筑现场由副经理罗峰总体负责，混凝土供应由张文雷负责，浇筑一工区时，上部施工队王安江必须在现场，浇筑二工区时，施工队胡德全必须在现场。

（一）箱梁浇筑施工总体流程

去商混站了解备料情况→浇筑混凝土前进行技术交底→检查各种设备运行情况→确定浇筑时间→汽车泵到位→通知拌合站开始送料→浇筑箱梁底板、腹板砼→养生→安装顶板底模→绑扎箱梁顶板筋及预埋护栏筋→浇筑箱开封新区郑开大桥

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梁顶板砼→养生→预应力张拉。混凝土浇筑

1、混凝土浇筑前的准备工作

⑴平整施工现场，确定混凝土输送泵及罐车就位地点。根据混凝土输送泵的长度确定最佳泵送高度和距离，确保混凝土浇筑质量。

⑵ 全面复查、复核模板高程及模板支架稳定性，预埋件的准确性，清扫模板上的附着物。

⑶ 检查插入式振动器、电闸箱等施工工具是否运转正常。

⑷ 试验人员准备坍落度试验仪器，测温仪器准备现场及时测试，坍落度不合要求的坚决予以退回。

⑸ 项目部和施工队参加浇注的工人，责任分工明确，浇注前进行现场动员，强调浇注、振捣重点。对现场指挥和后勤保障做到分段分区责任到人，确保浇注过程有条不紊的进行。

⑹ 在浇筑混凝土前要充分吹洗模板，将遗留在模板中的焊渣、锯末等杂物清除干净，必要时在箱梁低处设置排水槽，在浇注前用清水冲洗，或采用空压机和吸尘器对箱梁模板内进行清理，清理干净后才允许浇筑砼，否则将直接影响到混凝土的外观质量。

⑺ 浇注前要充分检查垫块间距和位置，保证保护层厚度均匀有效，防止出现露筋现象，确保混凝土外观质量。

2、混凝土拌合及运输

混凝土搅拌站现场砂、石子、水泥等准备到位，数量充足，依照抽样频开封新区郑开大桥

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率送试验室检验，合格后使用，保证足够的原材供应，混凝土到场坍落度20～23cm。

采用罐车运送混凝土，保证运输道路畅通，罐车在运送过程中保持每分钟2-4转的慢速进行搅动，到现场后罐车快转2分钟后出料，浇筑采用汽车泵泵送混凝土，通知混凝土拌合站发料由罗峰通知拌合站张文雷，开始发料，由张文雷通知罗峰几号车带着砂浆，带着砂浆的车不能转动。

安排司机检查输送管及管接头是否严密，并预先准备常用配件；施工前对输送管用砂浆润滑内壁，砂浆完全打出后，才能进行箱梁的浇筑，第一盘砂浆打出，由现场负责人员用目测的方法确定砂浆是否完全打出，混凝土运送作业须连续进行，在间歇时也需保证汽车泵运行，以防输送管堵塞。

3、泵车施工顺序

混凝土泵车布置在混凝土罐车桥梁的一侧，混凝土输送泵施工工序如下：开机→试泵→泵砂浆→湿润管路→泵送混凝土→浇筑结束。

4、混凝土施工工艺

混凝土浇注前，对操作人员进行交底、指导、组织学习规范，振捣使用插入式振捣器，振捣工要分段负责，以防止漏振，注意避免振动波纹管及预埋件、防止波纹管漏浆影响张拉工序。

浇筑混凝土前，对振捣手及旁站人员进行培训，掌握振捣要领，并明确他们的责任范围。振捣棒的移动间距不能大于0.75米，振捣要做到快插慢拔，振捣时间以混凝土停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦泛浆为准。特别要注意锚槽、锚块振捣，不漏振，不过振。振捣过程中要谨防碰伤波纹管。在开封新区郑开大桥

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浇筑时，振捣手需要8-10人，两条振动棒紧跟汽车泵放料口，两条振动棒后方进行补震，每次浇筑砼厚度不超过40cm，砼浇筑必须连续，补砼时间不能超过两个小时，汽车泵放料人员与施工队现场人员做好沟通，放料多少尽量控制好。

因本桥梁工程一次浇注混凝土量较大，所以浇注过程中分成两个班组(一个白班、一个夜班)，使施工人员保持充沛的体力，项目部管理人员也分两班，保证浇筑全过程的旁站指挥，以保证工程的施工质量。混凝土每次浇注保持连续性，时间最长间隔不允许超过2个小时，严禁中途停止浇注，以防出现施工缝。浇注过程中，注意各种预埋件的位置，振捣棒绝对不能直接接触预埋件。特别要注意锚垫板处的振捣，专人振捣、专人旁站，防止漏振。

浇注顶板混凝土时，箱梁顶面要用3米尺杆找面，顶面高程控制要准确，混凝土浇筑前，设立足够的高程控制网，5米设置一个控制点，以便顶面找平操作。各高程点要经过校核，准确无误，防止钢筋保护层过大或过小，将顶面高程误差控制在允许范围之内。必要时还要做到边找面边复核顶面高程。顶面找面要按工作面配置抹面工，因箱梁混凝土标号高、顶板薄、面积大，成活比较快，故要配置足够的抹面工，保证混凝土在初凝前抹面成活。

5、混凝土的养护、拆模

混凝土浇注找面成活后待混凝土初凝后用无纺布覆盖，覆盖时不得损伤污染混凝土表面，及时洒水养护，防止混凝土表面失水过快，发生干裂。养生工作设专人看管，根据天气情况适时浇水养护，浇水要充分，保证混凝土始终处于潮湿状态，为混凝土的硬化提供足够的水分。保证混凝土结构及模开封新区郑开大桥

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板24小时处于湿润状态，养护时间不少于7天。

6、工程管理、施工的人员实行质量责任制，落实部门人员质量责任，奖罚分明，将质量控制落实到各个部门、个人，做到“工程质量、人人有责”。

7、交叉作业中的质量控制，防止班组相互依赖、推卸责任，造成事故隐患或事故。首先由班组相互签认移交手续，再报质检组罗峰认可。

8、配电设置及相关环节由专职电工承担，并设立专职岗位责任制。

9、各项准备工作应认真检查，确认可靠后方可进行施工。

10、夜间施工要有足够的照明设备，并有专人负责随作业段移动，且保证用电安全。

11、施工机械进场必须经过安全检查，合格后方可使用，汽车泵严格检查支腿，确保安全；机械操作手必须服从项目部安排；机械按规定的位置行驶和停放。

12、保证现场道路畅通，排水系统处于良好使用状态；保持场容场貌整洁，随时清理建筑垃圾。

13、现场作业产生的污水禁止随地排放，必须在指定地点排放。

14、雨季施工安排

施工区降水四季分配不均，多集中在夏季7、8、9月份，降水强度变化大，浇筑箱梁时，混凝土方量大，时间长，有可能出现降雨，在各级降水中，小雨出现的概率最多。要充分考虑降雨对工程的影响，施工中主要采取以下措施确保施工顺利进行。

1、及时了解天气预报，根据当地气象水文资料，确定浇筑时间和技术开封新区郑开大桥

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措施，有预见性的调整有关项目的施工顺序。

2、做好现场的各种排水设施，浇筑箱梁前检查疏通各种管沟，使施工现场始终保持良好排水状态。

3、加强各种原材料库存及防雨工作，现场配备足够的防雨、防水、防淹设施，以保证箱梁浇筑顺利进行。

5、及时备足常用工程材料（塑料布等），防止因下雨或其它原因影响浇筑混凝土，影响正常施工。

6、现场机电设备，供电设备，均须设置有效的防雨防水设施，大型机械应安装防雷装置，手持的电动工具，须安装漏电保护装置。

附注：

1、浇筑箱梁时，浇筑顺序示意图。

2、浇筑箱梁时的通病及预防措施。

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浇筑箱梁时的通病及预防措施

1、对拉丝孔处漏浆严重。

处理措施：

1、选择合适的钻头。

2、用双面胶及时进行封堵，避免漏浆。

2、现场浇筑时，保护层垫块有脱落现象，箱梁预埋件有松动和脱落现象。

处理措施：

1、浇筑混凝土时仔细检查垫块。

2、检查预埋件是否牢固，必须用钢筋焊牢。

3、浇筑混凝土高程控制不到位，有高有低。

处理措施：

1、施工队提前在钢筋上做好记号，高出设计高程2-3cm为宜。

2、项目部和施工队各派专人进行负责检查，浇筑完成半小时内必须抽查完毕。

4、混凝土浇筑时出现冷缝。

处理措施：

1、一次不能浇筑到设计高程的，复浇筑混凝土时间不允许超过1.0个小时。

2、项目部专人检查浇筑时间，及时通知现场负责人。

5、混凝土供应不及时，间隔时间较长，浇筑混凝土时气温过高，初凝时间太短。

开封新区郑开大桥

箱梁施工技术交底

处理措施：

1、与商混站做好沟通，及时把料备足（水泥、沙、石子、外加剂等）。

2、气温超过32度时，白天控制浇筑速度，晚上正常浇筑。

3、与商混站做好沟通，加入适量的缓凝剂，初凝时间按5小时计。

6、中横梁高度过高，浇筑时间长，容易形成冷缝。

处理措施：

1、中横梁位置采用分层浇筑，而且快速薄层连续浇筑，每层浇筑厚度不超过40cm。

2、分层浇筑时要保证上层混凝土要在下层混凝土初凝前浇筑完毕，并在震捣上层混凝土时插入下层5cm，以使上下层混凝土更好连接。

7、混凝土浇筑完成后，局部出现干裂现象。

处理措施：

1、必须进行二次抹面，以减少表面收缩裂缝。

2、施工队准备好足够的养生布，及时进行保湿养护。

2、施工队设专人进行养护，定人定岗。

8、局部有漏震现象

处理措施：

1、对振动棒操作手进行质量意识教育, 施工队增加专人进行监督。

2、项目部人员进行重点监督（如锚槽、锚块、中横梁倒角处等）

9、浇筑边板的横隔板人孔时，特别注意下部不能空洞。

10、加厚段混凝土浇筑时，钢筋可能出现上浮。

处理措施：

1、浇筑速度放慢。

2、上下层网片连接牢固，进行适量焊接。

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箱梁施工技术交底

11、汽车泵放料时，抱管工人容易出现安全问题。

处理措施：

1、抱管工人必须佩戴安全帽，安全帽必须系带。

2、抱管工人必须机灵、麻利。

3、指挥放料人员和抱管人员做好沟通。

12、拉毛不符合要求。

处理措施：

1、施工队设专人进行管理。监督，严格控制开始拉毛时间。

3、项目部派人进行

第三篇：现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术[模版]

现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术

苏秦

谢新华 谭伟

(中国水利水电第七工程局有限公司五分局

四川彭山

620860)摘要：分析重庆至湖南高速公路重庆段H8 合同段秀山互通立交主线桥现浇预应力连续箱梁的施工方法。介绍支架设计、强压及观测、箱梁施工等施工过程，总结施工中应注意的问题，已供同行参考。关键字：预应力混凝土 连续箱梁 施工

1、工程概况

秀山互通主线桥位于秀山县官庄镇乜敖村上坝社，该桥中心桩号为K30+723.5，跨越319国道及平郎河，设计梁底和319国道路面相对高差6m。上部构造为6×25m的6跨一联预应力连续箱梁，全长158m。

2、满堂支架设计 2.1 满堂支架设计 2.1.1、软土地基处理

清除箱梁垂直下方27.5m宽度范围内泥浆坑、松软地段，采用抛石挤於换填，石屑填缝并保证换填厚度达到平均100cm。设置单向横坡，坡度控制在2％范围内，便于及时排除雨水。不能设置单向横坡的，按照满足碗扣支架立杆安设的间距将对碾压后地面分成台阶状，并用机械加强夯实以满足支架需要。如纵向坡度过大，同样采取设置台阶方式处理。在处理好的地基上进行横断面为25cm×25cm的C25混凝土地梁设置,对在319国道两边路肩，对其进行加固处理后采用台阶式填筑，同时在跨国道部分1～2#墩之间其支架立柱下面基础要作如下处理：在319国道路面上采用枕木支撑，以保证319国道路基稳定性。2.1.2、支架材料选用

支架采用碗扣式钢管架，立杆主要采用3.0m、2.4m、1.8m几种,立杆接长错开布置，顶杆长度为1.5m、1.2 m、0.9m，横杆采用0.9m、0.6m、0.3m三种组成，顶底托采用可调托撑。

通过对梁体自重、各种荷载计算，得出支架的布置分以下区域进行：

（1）一般结构区域底版立杆按照90cm×90cm×60cm的布置，即大、小横杆均为90cm，步距为60cm；

（2）腹板和隔板正下方投影内按照60cm×60cm×60cm的布置，即大、小横杆均为60cm，步距为60cm； 2.1.3、支架布设注意事项

（1）当立杆基底间的高差大于60cm时，则可用立杆错节来调整。

（2）立杆的接长缝应错开，即第一层立杆应用长2.4m和3.0m的立杆错开布置，往上则均采用3.0m的立杆，至顶层再用1.5m和0.9m两种长度的顶杆找平。

（3）立杆的垂直度应严格加以控制：30m以下架子按1/200控制，且全高的垂直偏差应不大于10cm。

（4）脚手架拼装到3～5层高时，应用全站仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。

（5）斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。斜撑杆为拉压杆，布置方向可任意。一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相连，但亦可以错节布置。

（6）斜撑杆的布置密度，当脚手架高度低于30m时，为整架面积的1/2～1/4，斜撑杆必须对称布置，且应分布均匀。斜撑杆对于加强脚手架的整体刚度和承载能力的关系很大，应按规定要求设置，不应随意拆除。2.2、支架预压

预压目的：检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。

预压材料：用编织袋装砂或水箱对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%。

预压范围：箱梁有效宽范围。支架拼装时按设计纵距及横距布置立杆,支架顶利用顶托调平,铺设横向方木和纵向木板,拼装组合钢模板,安装水箱或用吊车吊放砂袋对支架进行预压。

预压观测：在每一跨的中心、横向左、右侧布3个点进行观测，在预压前对底模的标高观测一次，在预压的过程中平均每2小时观测一次，观测至沉降稳定为止，将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次，从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。

预压方案布置：桥梁附近水源条件好、采用设置水箱的办法按照上部荷载的120%进行布置。加载过程分四级进行，即25%、50%、80%、100%、的加载总重，每级加载后均静载3小时，分别测设支架和地基的沉降量，做好记录，加载完成后等到日沉降量达到施工要求方可卸载。

3、施工预拱度

在支架上浇筑箱梁混凝土施工过程中和卸架后，箱梁要产生一定的挠度。因此，为使箱梁在卸架后能满意地获得设计规定的外形，须在施工时设置一定数值的预拱度。在确定预拱度时应考虑下列因素：卸架后箱梁本身及活载一半所产生的竖向挠度；支架在荷载作用下的弹性压缩；支架在荷载作用下的非弹性变形，支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；由温度变化而引起的挠度；由砼徐变引起的徐变挠度。徐变挠度对梁体的挠度影响不容忽视。影响徐变挠度的因素主要有以下几点：

在受弯构件中，在长期持续荷载作用下，由于徐变的影响，梁的挠度会与日俱增，徐变挠度可能达到弹性挠度的1.5至2倍。影响徐变的主要因混凝土的徐变与砼的级配组成也有关系，水灰比越大，徐变也越大；骨料的弹性模量越大，徐变素是应力的大小和受荷时混凝土的龄期，因此在施工中要避免混凝土结构过早地施加预应力。越小；水泥用量越大，徐变越大。此外，结构所处的环境也有重大的影响，湿度大的地区徐变小。针对以上影响混凝土结构徐变的各种因素采取以下措施：严格控制水灰比和水泥用量；选用质地坚硬、耐磨性能好的骨料；加强构件的养护，延长洒水养护时间；选用适当的外加剂。根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和，作为预拱度的最高值，设置在梁的跨径中点。其他各点的预拱度以中点为最高值，以梁的两端部为支架弹性变形量，按二次抛物线进行分配。根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。

4、箱梁现浇施工 4.1 钢筋加工与安装

钢筋制作安装严格按照设计图纸和技术规范施工。根据设计规范要求钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±20 mm；箍筋间距±10 mm；骨架径±10 mm，骨架倾斜度±0.5 %；保护层厚度±10 mm；骨架中心平面位置20 mm。

根据需要从加工间内领出经检验合格的各种不同规格的钢筋，按照施工设计图纸摆放腹板及底板钢筋并绑扎成型，然后将预留孔道所用的根据梁型设计需要而卷制的波纹管按图纸所给坐标尺寸安放于骨架内，每隔50 cm 加设一道直径φ8 定位钢筋将波纹管其牢固地定位于钢筋骨架内部。并经检查合格后，进行侧模安装。为保证梁体内钢筋的混凝土保护层厚度，在钢筋骨架外侧绑扎3 cm 厚的塑料垫块。4.2 模板安装

模板制作在加工厂按照梁体几何尺寸制作，模板安装前，先将模型清扫干净，剔除焊渣及混凝土结块，均匀地涂抹脱模剂，安装止浆胶带然后进行模板安装。安装过程中，要保证模板的接缝严密平顺，侧模安装完毕后再安装端头模型，端头模型安装要保证预留钢筋能从模上眼孔顺利穿出模外，安装完毕，4.3、混凝土浇筑

混凝土由拌和站集中拌和、由混凝土输送泵运送。拌和站的拌合能力、混凝土输送泵运送能力、必须满足在最早灌注的砼初凝前灌注完该段的全部混凝土为控制标准。整个浇注分两次进行，第一次浇注底板及腹板混凝土，外测腹板施工缝设于腹板与翼板转角以上2～3cm处，中腹板施工缝设于腹板根部以上30～50cm处。第二次浇注腹板、顶板及翼板，在第二次浇注前检查支架有无压缩和下沉，并塞紧各楔块，以减少沉降。

4.4、混凝土养护

浇筑完混凝土采用洒水并覆盖塑料薄膜，养护过程中要主要混凝土表面水分。4.5、卸落支架

箱梁压完浆并封锚后,其压浆强度达到设计强度的90 %以上方可落架。拆架必须分成若干组在每一孔各跨中间同时向墩台处松动螺旋。

模型拆除时，先将底部固定楔子及上部拉杆约束给予解除、拆卸，再取出模型块之间的连接螺栓，用千斤顶在梁顶面向外顶模型，让其自动脱离混凝土面后向下坠落。

5、预应力施工 5.1、波纹管安装

预应力钢束管道采用塑料圆波纹管。按设计图纸所示位置布设波纹管，并用定位筋固定，安放后的管道必须平顺、无折角。

预应力管道间及管道与喇叭管的连接应确保其密封性，所有管道沿长度方向按设计要求设井字形定位钢筋并点焊在主筋上，不容许铁丝绑扎定位，确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。同时应根据设计要求在预应力钢筋曲线段设置防崩钢筋。锚头平面必须与钢束管道垂直，锚孔中心要对准管道中心。管道貌位置容许偏差纵向不得大于10mm，横向不得大于5mm。

管道所有接头长度以5d为准，采用大一号的波纹管套接，要对称旋紧，并用胶带纸缠好接头处以防止混凝土浆掺入，当管道位置与非预应力钢筋发生矛盾时采取以管道为主的原则，适当移动钢筋保证管道位置的正确。

浇注混凝土之前对管道仔细检查，主要检查管道上是否有孔洞，接头是否连接牢固、密封，管道位置是否有偏差，严格检查无误后，采用空压机通风的方法清除管道内杂物，保证管道畅通。

5.2、预应力筋的加工及安装

钢铰线的穿束在浇混凝土前进行，穿束时为防止钢铰线捅破波纹管，同时为减少钢铰线与孔道的磨擦便于穿束，端头用胶带包裹或加工专用的子弹头穿束。穿束后注意孔道两端的预留张拉长度，尽量使两端相等。并且在砼浇注前必须对外露钢绞线用编制带包裹，以防被砼污染和锈蚀。对于使用连接器的钢筋，其接头必须严格居中，接长钢筋应严格伸入连接器长度的1/2，并防止松动。5.3、预应力筋的张拉

预应力张拉设备使用前应先委托外单位校定，测定油泵线性回归方程，根据千斤顶的张拉力计算出压力表读数，施工过程中实行双控，以油表读数为主，伸长值为辅。

1、预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控，以张拉力为主，实际伸长量与计算伸长量差值控在6%以内，梁体混凝土龄期不少于7d、混凝土强度必须达到80%时方准施加预应力（检验砼强度时应注意试件的取样及养生条件）。

2、钢绞线张拉步骤：0→初应力→σcon→（持荷5min锚固），对伸长量不足的查明原因，采取补张拉措施，并观察有无滑丝、断丝现象，作好张拉记录。5.4、压浆及封锚

张拉完成后切除外露多余的预应力筋，在灌浆前的24～48 h，张拉端凹入部位用细石混凝土填实，灌浆孔、排气孔（抽真空管）由一端带螺纹的镀锌水管引出。检查灌浆孔、排气孔是否畅通，若是堵塞，则必须疏通。如孔道有异物需用水冲洗干净，然后用高压风把孔道中的水吹干，严禁在孔道有积水的情况下进行抽真空灌浆。

按要求把浆体拌制好，设备连接安装就位后即可开始灌浆作业。首先是对管道进行抽真空处理，直到真空度达到稳定时（－0.09～0.07 MPa），将水泥浆加到灌浆泵中打出一部分浆体，待这些浆体的浓度一样时，将输浆管接到孔道的灌浆管上，启动灌浆泵，开始灌浆。灌浆过程中保持真空泵的开启状态，当观察到空气滤清器有浆体经过时，关掉真空泵。关掉真空泵后，继续保持灌浆泵的压力（0.5～0.7 MPa），并持压1～2 min 后封闭进浆口，完成灌浆作业。灌浆作业要连续，一次完成，顺序由上至下，且每一孔道压浆应缓慢、均匀。压浆时，每一工作班应留取不少于3 组的70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm 立方体试件，标准养护28 d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。

钢绞线割束可在压浆前也可在压浆后，割束必须用砂轮机锯割，任何预应力钢筋均不能用电弧烧割。对于高强预应力钢筋严禁用电弧烧割。

封锚前应先将锚具周围混凝土冲洗干净并凿毛，然后按图纸要求布置钢筋网，浇注封锚混凝土。封锚混凝土标号应与梁体混凝土同标号。6 结论

（1）在砼浇筑前，需要对支架进行预压，并根据实测变形值与理论计算值的比较结果，检验支架的强度情况。

（2）在施工前，要对支架进行强度、变形量和稳定性验算，保证支架不会出现问题。（3）现浇连续箱梁由于自重大、体积大，浇筑过程中的稳定性控制难度较大。宜采用支架模板一体化设计，同时进行支架预压工作，严格控制支架变形，在浇筑过程中一定要对称进行并加强支架模板稳定性的观测和监控。

（4）尽量缩短前后两次混凝土浇筑的时间差，宜控制在5 至10 d，同时严格按规范要求处理施工缝。施工缝应留在腹板与翼板结合处，第一次浇注混凝土面应比翼缘板底高2 cm，这样可保证梁体美观。

（5）真空压浆对提高管道浆体的密实性有显著效果，但不能对真空进行绝对化的理解，无论用什么样的真空机，受管道密闭性，抽真空机的工作效率，操作因素等的影响，管道内总是会有残余空气，因此即使采用真空铺助压浆技术，也一定要在恰当的位置设置排气孔。

作者简介: 苏秦(1977-):四川成都人,长期从事路桥工程施工管理,现任渝湘高速公路H8合同段常务副经理.谢新华(1977-):黑龙江宝清县人, 助理工程师,长期从事路桥工程施工管理,现任渝湘路工程部主任.谭伟（1978-），四川广汉人，助理工程师，长期从事路桥工程施工管理，现任五分局分局长办公室主任。

第四篇：预应力混凝土箱梁施工管理论文

摘要：文章主要以山西省太佳高速公路(吕梁段)第八合同段预制梁场施工为素材，从技术管理的角度对高速公路施工预制梁场在混凝土梁(板)预制过程中的技术管理作了论述，对预应力混凝土梁的施工工艺作了探讨和分析，对预应力混凝土梁施工中出现的工程病害做出了分析和提出预防措施。

关键词：预应力；混凝土；预防措施预制场地的选择和施工准备

预制场地的选择宜靠近施工工地就近布设，交通方便，利于建筑材料的运输和成品梁板的吊装。太佳高速公路(吕梁段)第八合同段共有桥梁3座，预制梁板数量为364片，主要设计为20m预应力箱梁132片、30m预应力箱梁232片，箱梁为后张法施工。该预制场主要选择在1号桥与2号桥之间的挖方段路基上，占地约10 000 m2，存梁区设在梁场前方的路基段内，施工道路利用S104省道及路基便道。梁场用水，在梁场右侧的河沟内打井，安装高扬程抽水机将水抽至梁场左侧的山上，新修建一座蓄水池，电力前期由2台150 kW发电机供电，后期由架设的电力统一专线接入梁场。施工技术

后张法预应力箱梁施工顺序：台座制作→制安钢筋、预应力孔道、模板→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护、拆模→预应力筋制安、张拉→封锚、孔道压浆→养护。

2.1混凝土施工

混凝土采用混凝土罐车由拌合站运至制梁区再经龙门吊吊运人模，按水平分层浇注，由梁端向跨中的顺序，共分4层浇注，先从底板浇注腹板位置，再分2层浇注腹板，最后浇注面板。混凝土的振捣，腹板捣固以附着式振动器(高频振动器)为主，插入式振动棒为辅，面板可用平板振动器。附着式振动器两边对称振动，并严格控制振动时间(一般为1.5 min)，只能在灌注部位振动，不得空振模板，波纹管位置以上部位采用插入式振动棒捣固，步点均匀，振动棒不得触及波纹管，以免波纹管被振破漏浆，影响张拉。混凝土捣固程度以现场观察其表面气泡已停止排出，混凝土不再下沉并在表面出现水泥砂浆为宜。

养护，拆模后即时洒水养生，使混凝土表面保持绝对湿润，避免时干时湿，针对工地不同气候变化采用不同的养护措施，低温季节浇筑完混凝土后立即用塑料薄膜包起来，保持梁体温度和表面湿度，高温季节，经常浇水，顶板用土工布遮盖起来，减少水分蒸发。

2.2预应力施工

2.2.1预应力筋下料及制作

预应力筋下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费。预应力筋下料长度的计算，应考虑预应力筋的品种、锚具形式、弹性回缩率、张拉伸长值、构件孔道长度、张拉设备与施工方法等因素，由于预制梁采用两端张拉，故每根钢绞线的长度按下式确定：

L=L0+2(L1+L2+L3+L4+L5)

式中：L0：构件的孔道长度；

L1：工作锚厚度；

L2：千斤顶长度；

L3：工具锚厚度；

L4：限位板长度

L5：长度富余量(一般取100 mm)；

孔道成形的质量，对孔道磨损的影响较大，应严格把关，因此要求孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺。接头不漏浆，端部预埋钢板应垂直于孔道中心线等。

预应力筋的孔道可采用钢管抽芯，胶管抽芯和预埋管等方法成形，该梁场采用预埋金属波纹管成孔工艺。接头采用外径大2 mm同类波纹管套接，并用胶带缠绕、密封好，以免水泥浆进入管内，沿梁长方向1 m设一道井字形钢筋架以利于固定波纹管。

2.2.2预应力筋的张拉

2.2.2.1张拉程序

0→10％(rK(初应力值作延伸量的标记)→100％σK(持荷2min，测延伸量)一锚固。

箱梁张拉分为正弯矩区(架梁前)及负弯矩区(架梁后)两种。在随梁同条件养生混凝土试件达到85％设计强度后进行预应力施工，预应力筋用锚具进场时应按《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ185—92组批验收，合格后方准使用。各束张拉力及伸长值按规范要求分别计算，以张拉力和伸长值双控。预应力筋张拉伸长值的量测，应在建立初应力之后进行。其实际伸长值AL应等于：

△L=△L1+△L2-A-B-C

式中：△L1：从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值，包括

多级张拉，两端张拉的总伸长值；

△L2：初应力以下的推算伸长值；

A：张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值；

B：千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值(若理论伸长值已计人，则不减)；

C：构件的弹性压缩值。

关于推算伸长值△L2，可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系计算，也可用初应力——2倍初应力的可测伸长值代替。

△L与理论值的差值不得大于6％，否则必须暂停张拉，分析、查找原因后并采取有效措施予以调整后，方可继续张拉。

2.2.2.2压浆施工

孔道压浆是为了保护预应力钢筋不锈蚀，并使预应力筋与构件混凝土有效的黏结，从而既能减轻梁端锚具的负荷，又能提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。

(1)准备工作：用棉花和水泥浆堵塞锚具周围的钢丝间隙，并用空气泵检查通气情况。

(2)水泥浆的制备：孔道注浆所用的水泥浆，须用P.O52.5R普通硅酸盐水泥拌制，水泥浆标号不得低于构件混凝土标号的80％(28天龄期时)。M40水泥浆配合比及外加剂，水泥浆应有足够的流动性，稠度控制在14 s-18 s之间，水灰比应在0.4～0.45。泌水率宜控制在2％最大不得超过3％。每次拌量以30min～45min的使用为宜，水泥浆在使用和压注过程中应经常搅动。

(3)压浆程序和操作方法。预应力张拉后，宜在48 h内完成孔道压浆，经过铁丝筛的水泥浆用灰泵从一端向另一端压浆，压浆工作要在一次作业中连续完成，当另一端出浓浆，稠度达到规定值为止，关闭出口阀门继续压浆，压力应最少升至0.5 MPa，保压2min。

2.2.2.3封端

压浆完毕后，即可进行封端。封端注意事项：①采用与梁体同标号的砼；②封端前，压浆残留渣滓应清理干净，与梁体的接触面应凿毛；③封端的几何尺寸应符合设计要求。预制梁常见工程病害及原因分析

在混凝土浇筑完成拆模后，梁板顶面、翼板下部出现不规则的裂缝。凿开混凝土裂缝发现，裂缝深度在0mm～5mm之间，初

步判定为收缩裂缝或温度裂缝。不影响梁板的正常使用，但考虑预应力钢绞线张拉后，梁板顶面拉力增大，有使裂缝增长的可能，为此组织工程技术人员对裂缝产生的原因进行分析并提出相应的改进措施。

3.1裂缝产生的原因分析

3.1.1原材料因素

水泥采用P.0525R,经检验符合规范要求，水泥用量：486kg／m3，高强混凝土因采用高标号水泥且用量大。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。高水泥用量的混凝土硬化过程中，水化放热量大，升温梯度大，温度收缩应力加大，导致温度收缩裂缝。高强混凝土由于水泥含量高的多，所以在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

碎石、砂、水、外加剂等经多次试验各项指标均符合规范要求。

3.1.2施工工艺因素

在混凝土养生，现场操作中有时不够及时，梁板顶面裸露在大气中，夏季最高气温达35℃，加快了水份的蒸发，致使表面干缩裂缝。

3.1.3混凝土自身应力形成的裂缝

①收缩裂缝：混凝土凝固时，水化反应会使混凝土的体积减少，表面水分蒸发，也会使混凝土体积减小。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

②温度裂缝：梁场建在海拔较高的山上，当地昼夜温差较大，最高温差达20℃。混凝土在较大的温度变化作用下产生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土抗拉强度时，即产生裂缝。

3.2裂缝的预防措施

(1)严把原材料质量关：水泥、砂、碎石等原材料要保持其料源的稳定，确保各种原材料质量满足规范要求。

(2)严格按照有关技术规范进行混凝土配合比设计，并在施工过程中经常校核，严格控制水灰比、砂率、坍落度等关键技术指标。每天施工前都要测定砂、石料含水量，得出符合实际的施工配合比。

(3)混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行，采用插入式振捣器振捣时，移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉，不在冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒，避免过振，造成混凝土离析。

(4)混凝土养护，不论是收缩裂缝还是温度裂缝，混凝土的养护最为关键。合理掌握混凝土的养护时间，混凝土浇注完成收浆后，尽快覆盖和洒水养护，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下裸露暴晒。在初期由于水化反应产生热量较大，应加大洒水次数，必要时在腹板采取喷淋养护加快散热，在温度较低的夜间进行覆盖，降低梁体温差大，减少由温差产生的温缩裂缝。结束语

经过施工技术管理人员的共同努力，梁板的质量得到了有效的控制。

第五篇：探析预应力混凝土箱梁裂缝成因

探析预应力混凝土箱梁裂缝成因

更新时间 2010-2-7 10:45:32 打印此文 点击数

摘要：随着混凝土箱梁结构在桥梁设计中的不断推广和应用，该桥型在施工和使用过程中已出现了许多裂缝，本文通过阅读大量的文献和资料，总结了混凝土箱梁裂缝产生的原因。

关键词：预应力；混凝土箱梁；裂缝

1使用混凝土箱梁的优点

在已建成的大跨度预应力混凝土梁桥中，当跨度超过40m后，横截面大多采用箱形截面。其主要优点是：

①箱形截面是一种闭口薄壁截面，其抗扭刚度大，截面效率指标较T形截面高，结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性。②顶板和底板面积较大，能有效地承担正负弯矩，并能满足配筋的需要，适应具有正负弯矩的结构，也更适应于主要承受负弯矩的悬臂梁、T形刚构等桥型。③适应现代化施工方法的要求。④承重结构和传力结构相结合，使各部件共同受力，截面效率高并适合预应力混凝土结构的空间布束，因此具有较好的经济性。⑤对于宽桥，由于抗扭刚度大，内力分布比较均匀，跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布。⑥适合于修建曲线桥，并具有较大的适应性。⑦能很好适应布置管线等设施。在设计上，箱形截面可极大地发挥预应力地效用。可提供很大地混凝土面积用于预应力束地通过，更关键地是可提供较大地截面高度，使预应力束有较大的力臂。因此，桥梁设计师可发挥箱梁和预应力地特点，顶底板纵向钢束采用平弯和竖弯相结合的空间曲线，集中锚固在腹板顶部的承托中（或锚固在腹板中），底板钢束尽可能靠近腹板加厚板（齿板）并在其上锚固。2预应力连续箱梁裂缝的产因

预应力连续箱梁的裂缝类型主要有：边跨斜裂缝，边跨水平裂缝，中跨斜裂缝，中跨水平裂缝，边跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生，中跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生，底板、顶板纵向裂缝，底板、顶板横向裂缝、箱梁横隔板的放射性裂缝，预应力锚固部位齿板附近裂缝。

预应力混凝土连续箱梁裂缝从成因角度可分为：由荷载效应（如弯矩、剪力、扭矩及拉力等）引起的裂缝、由外加变形或约束引起的裂缝，主要包括“基岩效应”、地基不均匀沉降、混凝土收缩、外界温度的变化等、钢筋锈蚀裂缝、预加力次效应引起的裂缝、建材原因引起的裂缝。

根据裂缝产生部位的不同我们可将其分为：翼缘板横向裂缝和腹板斜裂缝两种。①翼缘板横向裂缝一般发生在箱梁受纵向弯矩较大处的受拉翼缘板处，横向裂缝一般均发生在跨中底板翼缘。对于连续箱梁，横向裂缝还发生在支座负弯矩处的顶板翼缘，并且大部分出现在距支点1/3跨径范围以内，越靠近支点裂缝越严重，对于该类型裂缝，主要有以下原因引起，首先，设计时翼缘板有效分布宽度考虑不足，薄壁箱梁翼缘板有效分布宽度问题实际上就是剪力滞问题，由于理论计算剪力滞效应较为繁琐，不适于工程应用，各国普遍采用有效分布宽度的概念。由于剪力滞效应的考虑不足或计算值安全储备较低，在一些特殊荷载工况下容易发生应力过度集中，腹板处翼缘应力波峰超过允许值，因而首先在该处发生横向裂缝。在多年反复荷载的作用下，裂缝横向发展，向翼缘板中部扩展，以至于形成横向通缝。对于薄壁箱梁桥的翼缘板横向裂缝，病害原因多归于此。其次，混凝土徐变引起横向裂缝，在长期荷载作用下，受混凝土徐变影响，箱梁在运营6年～7年后跨中均有不同程度的下挠现象。较大的形变引起箱梁应力重分布，给结构带来附加被动应力。由于结构所受到的外荷载不变，各截面应力增加是由附加弯矩不断变化引起的，附加弯矩随时间不断增加，直到混凝土徐变停滞为止。同时，预应力松弛也会引起横向裂缝，对于预应力混凝土结构，箱梁内部预应力对结构应力状态有较大的影响，随着桥梁运营时间的增长，预应力钢束发生松弛效应，并且越来越明显。在现代施工中一般采用低松弛钢绞线材料，并且规范张拉工艺，但在具体操作中难免会出现与规范不相吻合的情况，力筋长期持荷加之混凝土收缩徐变影响，预应力损失也是相当严重的。同时，选用钢筋不合理也会引起横向裂缝，对于普通钢筋混凝土箱梁，钢筋与混凝土的粘结力对结构的整体刚度和裂缝的扩展有较大的影响。我们应该选用表面不光滑、化学吸附作用和握裹力都较强的预应力钢筋。

②腹板斜裂缝一般发生在支点至1/4跨之间。对于预应力和非预应力箱梁，在施工阶段以及在运营阶段，腹板经常出现斜裂缝，斜裂缝同样有多种因素引起，有设计计算、设计构造配筋、施工工艺、气候条件、日常维护、荷载工况等。部分因素在导致翼缘板出现横向裂缝的同时也是腹板斜裂缝的主要原因，首先，预应力损失过大导致腹板主拉应力过大，由于纵向预应力损失的存在，部分预应力损失超过设计计算值导致截面抗弯承载力严重下降，从而产生翼缘板横向裂缝。对于预应力混凝土薄壁箱梁结构，预应力损失也是腹板斜裂缝的主要病害原因，预应力损失量估计不足或者在实际张拉过程中操作不当引起应力损失量加大等情况经常发生，导致力筋的有效预应力达不到设计要求，从而腹板因主拉应力超过容许值而发生开裂。竖向预应力钢筋较短，张拉后少量的回缩即可产生较大的预应力损失，分批张拉产生的弹性压缩可以使预应力损失达11％，如果有超张拉情况，其损失率更大。悬臂对称施工时，挂篮一般后锚于竖向预应力螺纹钢上，在施工荷载的作用下，预应力损失也比较大。其次，温度梯度过大会导致腹板剪切应力过大，从而产生腹板斜裂缝。在阳光充足的地区，太阳直射桥面，因而桥面板温度急剧升高，靠近水面的底板温度较低，两者形成温度梯度。对于目前普遍采用的大跨度、变截面箱梁，随着截面高度变化幅度的增加及箱梁长度和支撑约束的增加，温度梯度应力沿梁长方向变化较快，对于气温变化较为强烈的地区，由于顶板翼缘受外界温度影响较大，随外界气温变化波动较为明显，导致腹板拉压应力交替频繁，在应力幅度变化较大的区域也容易出现斜裂缝。同时，腹板抗剪强度设计值不足也会造成腹板斜裂缝的出现。设计薄壁箱梁的首要目的是减轻结构自重，降低材料使用量，所以其腹板与翼缘板设计厚度较薄。箱梁腹板面积与抗剪承载力有密切的关系，而薄壁箱梁腹板面积与普通箱梁相比是小得多得，在无预应力作用情况下，腹板依靠提高腹板的箍筋配筋率和弯起钢筋得数量来提高其抗剪能力。但是在腹板厚度有限的条件下，其提高值亦是有限的。所以，薄壁箱梁腹板抗剪能力相对于普通混凝土箱梁较小，斜裂缝容易发生。3结语

预应力箱梁在正常使用极限状态下不应该出现梁体裂缝，但是已建预应力混凝土箱梁桥上的开裂情况却非常普遍，因此我对预应力混凝土箱梁桥典型裂缝成因进行了系统总结，望能为混凝土箱梁的设计和施工起到一定的参考价值。

参考文献：

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