大体积砼结构裂缝原因分析及施工控制技术

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1、大体积砼结构裂缝原因分析及施工控制技术摘要：本文根据大体积承台砼项目施工中出现的问题及采取的措施，论述了大体积砼结构产生裂缝的原因，提出了大体积砼结构裂缝主要是由于水泥水化热引起的砼结构物内外温差从而产生应力作用，并结合工程实际情况采取积极措施，对类似大体积结构物施工有一定的借鉴意义。关键词：承台；裂缝；原因分析；施工控制中图分类号：U616+2文献标识码：A文章编号：1673-1069(2016)21-96-31工程概况校场路桥桥型布置为：航道西侧引桥为7X20m简支空心板、桥面连续；航道东侧引桥为2X20m+2X16m+4X20m简支空心板、

2、桥面连续；主桥为三跨40m+70m+40mV型刚构预应力砼变截面连续箱梁，桥梁全长443.04m。主桥跨越东宗线航道(航道等级为II级)，主墩8#、9#墩由2块斜板组成V型墩，墩上端与主桥箱梁固结，下端与基础承台固结，承台左右幅连成整体，长26m，宽3.2m，高3m，下设6根直径180cm的钻孔灌注桩，承台采用C55砼。现场地势较平坦，现为道路、农田、旱地、河浜、塘等，场地表面普遍覆盖一层松散的素填土层，该场地位于长江三角洲杭州湾北部，地貌上属杭嘉湖冲积平原，属第四系全新统海陆交互沉积带。在素填土的上层因航道标段先前施工，又重新被覆盖了一层松散的

3、粘土，厚度在40〜80cm不等。该场地地下水埋藏总体较浅，实测钻孔中稳定地下水位的埋深为1.7〜2.2m,该地下水性属潜水类型，主要以大气降水与地表水补给为主，并与河道水位形成动态平衡，在不同季节及气候条件下水位略具变化，地下水年变化幅度在0.5〜1.0米左右。场地上部地基土层中主要由素填土、粘性土及淤泥质粘土组成，为弱透水性地层。2施工及监测情况本桥8#、9#主墩于5月底完成桩基施工，并通过桩基检测均为I类桩，8#墩承台于7月26日进行浇筑，砼浇筑施工完成后，6天时间内一直进行24h冷却管通水，8月4日拆模，5日在西北侧V肢下方承台侧面发现有竖

4、向裂纹，针对该情况及时上报监理、设计、指挥部，进行跟踪测量观测，同时针对裂缝问题，于8月10日请专业检测单位对裂缝进行鉴定检测。根据检测数据，会同设计、监理、指挥部对裂缝产生的原因进行分析，并提出处理意见，形成采取控制措施，优化承台施工技术方案。于8月15日对9#墩承台采用优化后技术方案进行了施工控制，通过再增设一层冷却水管（由“？奂”型一“己”型），浇筑完成后通水时间加长，并采用冰块降低进水温度，以尽可能减小承台内外温差；严格控制砼坍落度，浇筑砼时承台上部多开下料口，保证砼入模质量；浇筑完成后在构件表面覆盖养护毛毡进行表面保温等一系列措施，8月

5、底拆模后承台总体情况良好。3承台裂缝理论分析及控制措施混凝土构件在施工过程中，由于水泥的水化作用和拌合水蒸发产生内部失水收缩变形，结构内部释放热量，从而产生结构物表面伸缩裂缝。砼构件的收缩量主要取决于水泥品种、用量和水灰比，以及构件的结构尺寸、内部配筋等。根据现场检测、调查、分析，及检测单位提供检测数据，分析产生的主要原因为：①由于V肢预埋钢筋及钢绞线数量较多，对承台侧面钢筋承压较大，致使承台内箍筋受压，向承台内侧有挠度弯曲，造成钢筋保护层偏大，设计保护层3.3cm，而裂缝处实际保护层达5.7cm;②由于砼下料时是从承台中间顶部进料（距侧面1.5

6、m）,且砼坍落度比较低，承台侧面砼经过振动棒振捣后，侧面钢筋保护层粗骨料偏少，水泥浆偏厚；①裂缝所处位置正好是桩基外沿和V肢预埋钢筋部位，承受上下两个力的约束，此处属于受力薄弱区;②在8#墩承台内部只设置了“？奂”型冷却管，使得承台砼内、外部温差偏大，水热化影响明显。最后，经各方认真讨论分析，判断该裂缝属于大体积砼收缩、徐变产生的伸缩裂缝，不是主体受力裂缝，对主体质量影响不大。大体积砼裂缝的产生，主要是由于水泥水化热引起的内外温差从而产生应力作用。为了减少水泥水化热对砼的影响，在吸取8#承台经验教训的基础上，在9#承台内加设冷却管（图一），施工时

7、预埋循环冷却镀锌自来水管，并在适当的位置布置测温孔。冷却管采用025镀锌自来水管，在承台中部设置一层，距承台底1.3m，横向成“己”字型布置间距1.0m，温度测点布置3处，承台中间设置1处，左右幅中间各设置1处，测温仪精度为0.5级，砼温度峰值出现前每3h观测一次，峰值出现后每6h观测一次，做好记录。砼浇注完成达到终凝后，进行承台顶面覆盖，保湿养护，养护时间不小于7d。冷却管水循环自砼开始浇筑时开始，保持水循环。在承台内外温差相差较大时，如8月18日中午出现内部温度明显增加时，采用冰块降低进水温度及加快冷却水流速，增大承台内部热量的散发，降低承台

8、内外温差；在持续通水冷却7天后，8月23日承台内部温度降低为41°C，同外界常温35°C基本达到内外温差平衡，冷却管降温达到预期目的，8