谷训劼
山东泰山路桥工程公司 271000
摘要：小箱梁预制是高速公路桥梁建设领域尤为重要的施工工艺，其涉及的细节较多，施工单位应依据规范做好预制作业，保证各道工序的施工质量。对此，必须采用合适的预制箱梁技术，将其合理应用于工程项目中，以便提高预制箱梁施工质量。
关键词：施工期;预制小箱梁;开裂成因;
引言
近年来，我国高速公路新建和改扩建工程进入了快速发展时期，预制小箱梁结构由于施工简便，可有效缩短工期等优点，在高速公路桥梁建设中得到广泛应用。通过现场调查发现，预制小箱梁存在多种类型的裂缝，如腹板纵向裂缝、底板纵向裂缝、支点斜向裂缝和跨中竖向裂缝等。不同类型的裂缝，产生时间（施工期或运营期）、开裂成因及对结构的承载力和耐久性影响也不相同，裂缝分析和处置需仔细甄别，对症施治。其中，施工期的预制小箱梁在梁端腹板与翼缘交界处易出现斜向开裂现象，边梁尤为常见。
1对预制小箱梁腹板端部开裂造成影响的因素
①工人责任心不强，工人较年轻，工作缺乏耐心和踏实精神，可以加强教育和监督管理，增强其责任心；②施工经验不足，施工人员的混凝土施工技术理论知识欠缺，导致在操作中对作业指导书领会不深、执行不到位；③搅拌时间不足；④未及时清除模板污渍；⑤粗细骨料含泥量超标；⑥骨料级配不合格；⑦骨料含水量测试不准；⑧模板未打磨干净；⑨模板接缝处采用小块模板拼装；⑩脱模剂涂抹不合格；质量教育培训及技术交底不到位；混凝土运输距离长，浇筑不及时、形成冷缝。
2裂缝原因分析
发现裂缝后，采用排除法对裂缝形成原因进行排查。对整片梁板进行全面检查，除此一道裂缝以外，未发现其他裂缝，因此排除因养护不当造成的混凝土塑性收缩裂缝。梁板预制完成后，停放在台座上，没有进行张拉压浆，没有施加预应力，因此不存在因为施加预应力造成的结构破坏裂缝。经过对台座的仔细观察和测量，台座未发生沉降，因此排除因台座沉降导致塑性沉降裂缝的可能。鉴于此裂缝为腹板下缘，而且贯通，裂缝数量仅有一条，根据裂缝形态，分析该裂缝可能是受对称拉力或者受竖向集中荷载所致。梁板安放于台座上，台座既未发生沉降，梁体中部也没有堆放物品，排除受集中竖向荷载产生裂缝的原因。因此分析梁板可能受两侧对称的拉力所致。为查明原因，并检验梁板的使用效果，该梁板混凝土达到张拉强度后，决定对该梁板进行张拉压浆作业，并起吊进行全面检查。张拉压浆作业完成后，在预应力作用下，经测量发现，裂缝宽度变小，且没有再发展的趋势。梁体周身再无任何裂缝。梁板起拱值、混凝土强度均符合设计要求。排除梁体本身的质量缺陷造成。在梁板起运至存梁区后，在检查台座时，发现在台座两端，梁底楔形调平层凸起的棱角处，发现棱角处不光滑，有尖锐的硬棱角。其他台座端头调平层凸起的棱角打磨圆滑，没有尖锐的硬棱角，而且其他台座上预制的梁板相似位置均没有出现裂缝。因此，考虑混凝土的收缩效果，该效果随裂缝的形状和发展而变化。检测裂缝的原因可能是支撑板两端的楔体的硬边阻止了板基础沿支撑长度自由分离，从而使梁对称拉伸，超出支撑的应力，炸毁支撑的底部，并导致裂缝。
3对于预制小箱梁裂缝的控制措施
3.1粗细骨料含泥量超标问题应对措施
对于箱梁施工用混凝土原材料含泥量超标问题，由项目部试验室对预制箱梁施工用的混凝土原材料进行含泥量测试，对含泥量超标的10~20mm碎石采用设置在拌合站内的洗石机进行清洗，对含泥量不符合要求的河砂进行了清理，并由物资部严格控制料源，确保碎石含泥量控制在规范允许范围内。实施上述举措之后的效果：对清洗后的碎石重新检测，含泥量控制在规范范围内，确保了混凝土的质量。施工完成后的成品预制箱梁混凝土表面均匀、无色差。
3.2混凝土浇筑
小箱梁浇筑施工所用材料为C50混凝土，按照先底腹板、后顶板的顺序有序完成浇筑作业，从梁片一端开始逐步向另一端有序浇筑。
配置附着式振捣器和φ50mm振捣棒，共同完成混凝土振捣作业。配置有振捣固定板，将施工所用的附着式振捣器稳定置于该处，分2层交叉布置，间距控制标准为1.5m。持续振捣时间为60s，再安排施工人员加强对细部的振捣，如锚后位置、波纹管等，保证该处的混凝土具有足够的密实度。
3.3预应力张拉
（1）张拉控制。检验小箱梁混凝土强度，若实测值达到45MPa且龄期达到7d，即可正式张拉。视实际情况选择合适的张拉方式，其中正弯矩为整束对称张拉，负弯矩为单根对称张拉，严格控制张拉力和伸长量，即采取双控标准。（2）张拉顺序。腹板钢束张拉顺序依次为N1、N3、N5、N2、N4。（3）预应力张拉。搭建张拉平台，主要包括三部分：底盘，以厚度为10mm的槽钢为基础材料焊接而成，并将行走装置安装到位；托盘，以80mm槽钢为基础材料焊接而成，配套滑动槽；支架，以φ50mm钢管为基础材料拼装而成。搭建张拉平台后，于该处刷涂黑白油漆，结束拼装作业后再挂设安全防护钢板，营造安全的施工环境。（4）锚具、夹片安装。全面检查钢绞线、锚垫板，若各方面均满足要求，即可组织锚具的安装作业。夹片置于钢绞线锚具孔内，检查夹片的安装情况，清点夹片套圈。需注意的是，工具夹片安装前必须采取打蜡处理措施，目的在于张拉后可快速完成拆卸作业。（5）预应力张拉。①以小箱梁混凝土强度为准，若实测值达到45MPa且满足龄期7d的要求，即可组织张拉作业。此处遵循两端对称、逐级张拉的原则，具体为0→15%→30%→100%（持荷2min）。②智能张拉设备以工控机、PLC、传感器、油泵、千斤顶、压力表、油管等为组件，以张拉力为主要控制指标，并通过伸长量校对，确保张拉作业的合理性。传感器为重要的数据采集元件，可及时获取张拉力、钢绞线伸长量等指标，所得的数据可快速传输至工控机，经过数据分析后将结果反馈给PLC，从而达到控制油泵电机工作参数的效果，以确保出油量的合理性，使设备提供的压力值可满足张拉需求。③预应力智能张拉的实现应得到逻辑智能控制技术的支持，配置高精度的传感器，利用该仪器采集数据，经计算后调整张拉方式，以便高效完成钢绞线张拉作业。一键操作的方式大幅提高了张拉作业的便捷性，具有较高的控制精度，在确保张拉效果的同时还可有效缩短时间。
3.4对质量保障制度进行相关的完善
质量保证体系旨在使一个部门或项目能够控制质量。通过建立质量保证体系，可以在施工过程中进行质量监督，确保工程质量符合标准。确定各自的质量管理规则、质量管理体系和管理步骤，必须与工程的实际情况相一致，并遵循一定的原则，其过程和规定易于实施。在流程和系统确定后，应分配一定数量的相关工作人员，以确保工作人员的职位对流程和系统的实施至关重要；此外，还需要对系统和流程的相关内容进行适当培训，以确保所有利益有关方了解这些安排。需对质保制度的落实状况进行相应的检查，在发现状况之后需及时进行相应的纠正，进一步对质保制度进行完善，确保工程具有控制质量方面的能力。
结束语
综上，混凝土收缩是混凝土的本质特性，由于现代混凝土的高强度、高工作性要求，加之水泥的高细度，使得混凝土的收缩性增强，因此进行梁板等长大构件施工时，一定要考虑混凝土收缩的影响，除了要优化混凝土配合比、加强混凝土的养护，一定要及时排除、拆除限制混凝土自由收缩的模板、台座棱角等，避免因混凝土的自由收缩受阻造成混凝土构件内应力聚集，出现裂缝，甚至出现损坏性裂缝，影响构件和结构的安全使用性和耐久性。
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