箱梁端部混凝土开裂及防治研究

乔庆军 钟福平

1 箱梁情况及工艺要求

箱梁预制一般采用设计院提供的通用图集，此处主要参考时速250 km客运专线(城际铁路)有砟轨道预制后张法预应力混凝土简支整孔箱梁(双线、单箱单室)通桥(2009)2229-Ⅰ，Ⅱ图纸论述。工艺要求钢筋整体绑扎，混凝土连续浇筑一次成型，设计要求带模张拉［1-3］:预张拉前松内模，预张拉后拆侧模退内模，梁体初张拉完后吊至存梁台座，在存梁台座上完成终张拉、压浆、封锚、刷涂料。

2 箱梁端部混凝土开裂及原因分析

在施工过程中，发现在箱梁端部发生了开裂现象(见图1)，下面就开裂原因进行了分析。

图1 箱梁端部发生的开裂现象

根据检查试验资料结果表明混凝土原材合格，所以在梁体混凝土原材方面不会造成箱梁端部开裂现象;通过检查混凝土试块的强度报告确定混凝土强度没有问题，所以箱梁端部发生开裂也不是由于混凝土的强度不够造成;根据现场凿除开裂的混凝土情况发现开裂现象也不是由于混凝土中存在空洞和振捣不密实的情况;此外，根据设计要求模板按二次抛物线预留反拱，以保证梁体张拉后的平顺性。在梁体没有进行张拉前梁体受力如图2所示，此时梁体底板均匀受力，所以从结构受力上分析不会出现因受力不均而出现混凝土开裂现象。

图2 梁体没有进行张拉前梁体受力图

根据以上分析，造成开裂可能是由于在拆除端模过程中导致的混凝土端部开裂和锚穴处掉角及箱梁在完成预张拉或初张拉后应力变化和梁体位移出现端部混凝土开裂现象。由于在梁体预张拉、初张拉过以后梁体会发生压缩并起拱，造成端部集中受力(见图3)。在梁体端部为35mm保护层，应力集中在此处并且梁体压缩位移，从而导致混凝土在保护层与钢筋结合处开裂。

图3 梁体预张拉、初张拉造成端部集中受力

3 混凝土开裂预防措施

根据混凝土开裂的原因分析，本文针对开裂采取了将底模端部做成活动模板条的预防措施(见图4)。具体方法如下:

第一步:在底模离开支座板2cm～3cm处，切割15cm宽钢板，长度从底板和腹板交接处至检查口，根据梁体实际情况而设置，切割后模板条侧棱要打磨保证美观(见图5)。

图4 活动模板条

图5 活动模板条效果图

第二步:将活动模板条固定:在模板条下侧端头和中间每隔50cm设置一道支撑，要求在设置时尽量避开模板下面的条形基础，以方便拧螺栓，支撑做法见图6，图7。

图6 支撑做法示意图

图7 固定活动模板细部图片

第三步:模板条由于是现场切割，会出现缝隙，应用玻璃胶密封，安装好后在缝隙处贴透明胶带，防止在混凝土浇筑过程中出现漏浆及麻面，保证梁体外观。

第四步:混凝土达到拆模强度后，拧动螺栓，使活动板条下移离开梁体1cm，在混凝土预、初张以后端部支点向内移，接近于支座板位置离开保护层，受力的部位为钢筋混凝土和支座板，在这个部位混凝土不易开裂。

在梁体初张拉后，要及时提出制梁台座，如梁体不能保证及时提出制梁台座，初张拉可适当推迟。此外，在梁体张拉前卸掉支座板和防落梁预埋件与模板相连的螺栓，保证梁体可以在纵方向自由移动，从而预防了梁体因压缩而位移导致的混凝土开裂。

4 结语

本文通过对在现场施工时发现的在箱梁端部开裂的现象，针对该现象进行了各种因素的分析，最后通过改进模板，增设活动模板条的方法，消除了箱梁因张拉后端部受力出现的混凝土开裂现象，保证了梁体的外观和质量。

［1］ 客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件［Z］.2005.

［2］ TZ 210-2005，铁路混凝土工程施工技术指南［S］.

［3］ TZ 213-2005，客运专线铁路桥涵工程施工技术指南［S］.