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鋼筋混凝土箱涵施工裂縫的分析與控制

  
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 當鋼筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程時,要求具有足夠的強度和良好的防水性能。從結構上看,施工并不困難。但要滿足設計要求,達到優良工程的質量標準,并非易事。特別是對鋼筋混凝土箱涵易出現裂縫的問題,應引起足夠的重視。東深疏水箱涵工程在施工過程中,就出現了側墻裂縫的問題。
  
  1.工程概況
  東深疏水箱涵工程位于惠陽市馬安鎮附近,為深圳市東部疏水工程的一個標段。箱涵設計為現澆雙孔鋼筋混凝土結構,混凝土標號為C30,單孔斷面:凈寬×凈高=3.2×4.0(m),墻、底板、頂板厚度均為0.5m,全長943m,每23m為一節,共41節。節與節之間設3cm寬的沉降縫,沉降縫處設橡膠止水帶。工程地處西枝江一級階地,地表為農田。地基頂面設計標高為6.9m,處沖積層粘土及砂層交接部位。沖積層粘土屬中壓縮性土。工程在1998年6月至1999年6月期間施工(見圖1箱涵橫截面構造示意)。注:標高單位為m圖1箱涵橫截面構造示意單位:mm
  
  2.施工方案
  (1)基坑開挖深度約6m。采用兩臺挖掘機接力開挖,自卸汽車運土。基坑邊坡坡度1∶1,在邊坡中部設1.5m寬的操作平臺,便于施工作業。
  (2)采用木模板,鋼支撐。模板經過設計后,在加工場地制作好,運至現場安裝。兩模板之間用對拉螺栓連接。對拉螺栓用Φ12的鋼筋制作(中間設止水鋼板),上下左右間距均為80cm。
  (3)箱涵混凝土采用商品混凝土,泵送。分兩次澆注,先澆注底板混凝土,后澆注側墻和頂板混凝土。施工縫設在底板以上70cm處,縫中安裝鍍鋅鋼板止水片(見圖2箱涵橫截面示意)。
  (4)施工的重點是后澆部分,而后澆部分的施工重點是側墻混凝土澆注。后澆部分的側墻深度為3.8m,且頂板鋼筋密布,澆注振搗十分困難。混合料用串筒送入模板中,每間隔1.5m移動一次串筒。串筒處的頂板鋼筋先不綁扎,便于安放串筒。待側墻混凝土澆注完畢后,再綁扎鋼筋。
  (5)側墻混凝土以50cm的層厚逐層澆注。混合料從一端向另一端均勻地送入模板中,定人定位用插式振動棒振搗。每層均按先邊墻,后中墻,再另一邊墻的順序,依次輪流澆注振搗。
  (6)側墻澆注完成后,緊接著澆注頂板混凝土。從一端向另一端一次澆注成形。
  (7)在頂板最后一道收漿后,用麻袋覆蓋,人工澆水養護14d。
  (8)非承重模板3d后拆除,承重模板14d后拆除。
  
  3.試驗段發現裂縫
  為保證箱涵施工質量,先進行試驗段施工,以便總結經驗,確定合理的施工方案。選取第41節為試驗段,使用材料如下。
  混凝土:由遠發混凝土公司提供商品混凝土,攪拌站距施工現場2km。
  砂石:砂石材料質量檢驗結果見表1。525#水泥:煙臺產,質量檢驗合格。粉煤灰:珠海產,質量檢驗合格。
  外加劑:深圳產,質量檢驗合格。鋼筋:韶鋼產線材,質量檢驗合格。
  混凝土攪拌配合比見表2。分兩次澆注箱涵混凝土,在底板以上70cm處設施工縫。先澆注底板和70cm高的側墻,相隔5d后澆注側墻和頂板混凝土。養護3d后,拆除外模板。通過對箱涵表面進行檢查,發現箱涵側墻在施工縫以上每隔3m~7m有一條豎向長3m左右的裂縫。縫寬0.1mm~0.3mm貫穿整個墻厚。裂縫位置的分布,三側墻均不相同。每條裂縫的寬度也不一樣。但每條裂縫的長度基本相同。都是起于施工縫處,止于側墻與頂板相交處。施工縫處裂縫較寬,向上逐漸變窄,最后在與頂板相接處消失(見圖3箱涵側墻裂縫展開示意)。

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