《论文_管片裂缝问题及对策(定稿)》

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1、管片裂缝问题及对策郑义彬何国金沈雅国杭州市政华浙地铁管片有限公司［论文摘要］针对目前管片普遍存在的混凝土裂缝问题，研究了管片裂缝的机理，采取了针对性的防控手段,防治管片混凝土的干缩裂缝、温差裂缝和塑性裂缝。［关键词］管片、裂缝、机理、对策［正文］一、概述限制裂缝是保证碇制品质量的重要一环。地铁管片属钢筋碇预制产品，它将作为抗弯构件投入负载运行。众所周知，钢筋碗抗弯构件一般均带着裂缝工作，尤其像管片这样，配筋率较高，有能力阻挠裂缝的开展，更应允许裂缝的存在，以满足结构优化的要求，获取较好的技术经济效果。但是耍注意，管片在正常负载运行小出现的裂缝，不得超过规定的宽度，

2、以保证管片在设计规定的100年期限内，不因水分的侵入造成钢筋的锈蚀。根据地铁工程环境的评定，设计方规定裂缝宽度不得超过0.20mm。以上说的是管片在负载运行中的情况，而本文要研究的裂缝，属于另一种情况，指的是管片在出厂时就已经存在的原生裂缝。这种裂缝H后投入运行，会不会进一步恶化而超规呢？一般的看法是，这要视原生裂缝所处的位置而异，在徒受拉区是恶化的，在受压区是改善的，在受力很小的部位是维持原状的。最不利的情况，就是原牛裂缝挨近危险截而。管片岀厂时的裂缝对未来投入运行的岀裂状态有重大影响，对原生裂缝必须严格限制。综合地铁公司技术规定、设计说明及国标GB/T2208

3、2-2008有关条款，我们可以将管片出厂时对原生裂缝的要求解读如下：（一）不得出现贯穿性裂缝。所谓贯穿性裂缝是指破坏了结构整体性的裂缝。准“（-）任何部位的裂缝宽度不得超过0.20mm；宽度在0.1〜0.20mm的裂缝须修补;（三）内弧面不得出现裂纹。由于盾构机掘进安装时,和邻环的位置差转-•个角度,因此，整环中的六种管片（封顶块，邻接块1、2,标准块1、2、3）,每一种的内弧面都有可能受拉，因此要从严限制；同时，由于扇状配筋，内弧而配筋率最高，有足够条件扼制裂缝。内弧面上的龟裂和砂浆层的干缩裂缝不在此列，详见第（五）点；（四）四个侧面的裂缝长度不得穿越止水槽，以

4、防渗水；（五）允许存在龟裂和砂浆层的干缩裂缝，但为了提高浅表的质量和增进美观，应尽量减少。我公司经过了一段时间的试验和试制之后，于08年6月正式投产，至08年12月累计生产管片2700多环，合格率100%；产品屮很少发现裂缝，连浅表的水纹、色纹、龟裂和砂浆层的干缩裂缝都其少发生；在随机抽样的抗弯力学性能试验中，全数达到设计要求的指标，并未发生有原生裂缝在试验荷载下拓展的情况。从这一阶段的生产来看,我们对裂缝的控制，符合了上述的5方面要求。二、塑性裂缝指的是栓塑性阶段产生的收缩裂缝。管片从浇捣到岀厂的全过程屮，始终受到裂缝的威胁，而最早期的-•批裂缝，就是产生于这个

5、塑性阶段中。磴入模浇捣结束后，先前因振捣断裂离析的胶凝物质分子乂逐渐恢复交联，使碗内水分的迁移运动，逐渐困难，此时由于水泥水化和表面蒸发，造成表面失水，一时又得不到深层水分的迁移和补充，便可能出现表面干裂，由于栓尚有相当的塑性，缓解了干缩开裂的作用，导致裂缝短小,以龟裂的形式出现。如不及时洒水或喷雾补湿而进入蒸养，则形成永久裂缝，如继而浸水养护，则细缝屮可渗出氢氧化钙，出水堆放养护后会逐渐碳化，一个刀左右可见白色半透明碳酸钙填满裂缝，宽度约（Hmm左右。再探究一下，有没有比上述更早期的裂缝？我们发现，更早期的应不是裂缝，而是水纹。它是发育不全的裂缝，是一种隐性裂缝

6、或准裂缝。这种水纹的成因可分析如门更早期的碗因为具有更好的塑性，对于有缺水开裂趋向的裂缝，能给予某钟程度的浆液补充。这种补充虽可以导致不开裂，但也补充得不充分，结果在成品表面留下了疏松的纹理。成品出厂时，如用水泼湿，则疏松纹理吸水较多，蒸养较慢，水纹立即显现。纹路形状斑驳，有些如古瓷器，有些如珊瑚，或环境中有污染因素，这些疏松纹理也会吸收朵质，染上颜色，呈褐色或一兰、灰色，成为永不消失的色纹。以上分析的由失水干缩产生的塑性收缩裂缝的种种形态，也完成可以由温差收缩的原因同样生产。轻塑性阶段的温差收缩出水化热的温度梯度引起，碗深部热量集中、温度高，而表而散热快、温度低

7、，引起热膨胀的差异、表而发生了相对收缩。塑性收缩裂缝，不论显性、隐性，宽度甚小，深度与50mm保护层相比，也微乎其微，不必过分苛求。但它们毕竟是一•种缺陷，多少影响到他表面的致密性和匀质性，并影响美观；当成因欠明时，令人疑虑；此裂缝兄弟厂一度较多，引起我们的警惕，经持续检视，我公司仅偶有发现。究其原因，可能得益于若干方而措施，兹总结分析如下：（-）对塑性栓表面喷雾补湿（夏季施工尤为重要）;（-）采用细度适当的水泥，不用细度极细的水泥；以减少早期水化热；（三）适当增大用水量，提高坍落度到50〜65mm；（四）收水压光后尽快用塑膜盖覆严密，防止脱落及露角；以防碗表面过

8、度蒸发和热