连续梁张拉时底板混凝土崩裂的处理措施

连续梁张拉时底板混凝土崩裂的处理措施

门文博

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（中铁七局集团有限公司）

摘要：本文以某大桥连续梁施工为例，针对连续梁施工时因钢筋布置、预应力定位不到位，造成纵向预应力张拉时底板混凝土崩裂问题进行分析，采取相应处理措施予以解决。

关键词：连续梁；底板崩裂；处理措施

1、基本情况

某连续梁设计跨度为40+64+40m，连续梁主墩分设于道路两侧，立交跨越净高≥5.2m。连续梁位于直线段，纵坡为+5.9‰。连续梁全长145.2m，计算跨度为40+64+40m,中支点处截面梁高5.2m，边支点及中跨跨中截面梁高3.05m，梁底按圆曲线变化，半径为206.212m，边支座中心线至梁端0.6m。梁体结构为三跨一联变高变截面三向预应力单室单箱混凝土箱梁，顶宽13.1m，底宽6.4m，顶板厚35cm，腹板厚度45-70-80cm，底板厚度45-80cm。在端支点、中支点、跨中共设5个横隔板，隔板设有孔洞，供检查人员通过，梁体采用C50混凝土，连续梁墩号为6、7、8、9号，其中7#、8#墩为主墩。

中跨合拢施工完成后对中跨合拢段进行纵向预应力筋张拉作业。中跨完成1束B7(B1—B1节块)、4束B6(B2—B2节块)以及4束B5(B3—B3节块)纵向预应力筋张拉作业。每束预应力筋的张拉应力均达到设计要求，伸长量均在±6%范围内。在张拉底板B5-3预应力筋，张拉至设计应力后，发现在8#墩一侧4#块到5#块之间底板接缝处出现部分混凝土崩裂现象。

崩裂位置立面示意图及崩裂区域平面示意图见下：

由图可知：8号墩一侧，4号块与5号块底板右侧，崩裂处纵向最大长度为3.3m；横向最大长度为2.2m；最大深度为15cm；深度崩裂横桥向0.7m,纵桥向1.7m，面积大概为1.2m2（图中所示露出波纹管及钢筋区域）。

2、原因分析

2.1、纵向预应力张拉

根据设计图纸要求，张拉顺序按施工顺序先长后短、从外到内左右对称张拉。整个张拉过程，按照设计及规范分级张拉要求，将张拉过程分成设计控制应力的10%、20%及100%三级张拉力进行控制。每束预应力筋的张拉应力均达到设计要求，且其伸长量均在±6%范围内，预应力筋张拉过程满足要求。

2.2、混凝土强度

崩裂面位置位于8#墩B4#块与B5#块接缝处，4#块崩裂较严重。原因分析：根据现场同条件试件所测得的抗压强度：4#块57.9MPa、58.2MPa;5#块56.9MPa、57.3MPa。均符合设计及规范要求。混凝土强度满足要求。

2.3、钢筋布置

崩裂面处Φ16横向钢筋及Φ12纵向钢筋向下鼓出变形。此处露出的两根Φ12纵向钢筋为设计图纸以外临时增加的定位钢筋，根据现场实际情况间距1.5m-2m。

原因分析：根据现场查看发现，连接底板上下层钢筋的φ12勾筋未勾住底层Φ16横向主筋而是勾在纵向φ12主筋上，同时设计要求勾筋按照50cm间距梅花形布置，现场实际位置摆放不均匀。

2.4、波纹管定位

崩裂面全部向下，现场看出崩裂面是呈钢束方向径向崩裂，波纹管脱离混凝土距离有1～6cm不等，底板钢筋向下呈弯曲状，设计波纹管的排间净距为10cm，现场测量误差最大约4cm。

原因分析：4#块混凝土浇筑过程中因混凝土塌落度大，浇筑速度快，导致该位置波纹管发生上浮现象，上浮时波纹管定位钢筋网掉落，现场虽采取措施进行处理，但波纹管线形仍未调整至顺直状态。

综上所述，波纹管定位不准确是造成此次事件的主要因素，波纹管偏位后两端张拉时波纹管与钢绞线一起产生对混凝土的膨胀力，导致该位置混凝土受拉破坏，该位置勾筋间距不均匀且勾筋未勾住横向Φ16主筋，导致上下两层钢筋网片不能联体受力是造成此次事件的次要因素。

3、处理方案

3.1、总体方案

结合以上问题原因分析，处理方案以解决波纹管定位不顺及加强下层钢筋网片与上层钢筋网片之间的连接为主要目的。处理方案简述：采用取芯机配合风镐将深度崩裂区自上而下凿穿，轻度崩裂区凿出底板下层钢筋网，增加勾筋数量，调顺波纹管，再重新支模灌注。

3.2、修补程序

根据以上总体方案说明，修补作业时须严格按照以下程序进行施作，上步工序完成后经技术人员自检合格后报监理工程师检验合格后方可进入下道工序。

①推移挂篮至需修补底板处②放张底板已张拉钢绞线③临时张拉腹板4束钢绞线至设计张拉力的50%④凿穿深度崩裂区同时将轻度崩裂区凿至露出底层钢筋网片⑤调顺波纹管并增加上下钢筋网片之间的勾筋⑥支立底模并灌注灌浆料⑦等待凝期⑧重新张拉钢束⑨钢束压浆。

3.3、施工方法

3.3.1.挂篮移位

将挂篮移至需修补的底板位置处，调节挂篮吊带，形成作业平台，同时四周围设安全网，保证施工安全；

3.3.2.放张钢绞线

对已张拉的底板B7、B6、B5号钢绞线按照逆顺序进行退锚放张。退锚采用单束逐根进行，施工时注意人身安全；

3.3.3.临时张拉腹板束

为使现阶段整个连续梁受力系统更加合理，临时张拉腹板板2束W1及2束W2束，张拉控制应力控制在总的张拉应力的50%；

3.3.4.凿穿深度崩裂区混凝土同时凿除轻度崩裂区至露出底层钢筋网

先将底板崩裂面的松散混凝土彻底清除掉，底板底层钢筋网片以错开50cm接头位置割断后掰弯以不影响混凝土的凿除，具体示意图见下：

由技术人员根据施工图纸在底板顶层画线确定好深度崩裂区域，该区域可避开B4索锯齿块，先用取芯机将深度崩裂区四个角点贯穿，后沿着深度崩裂区画线区域逐孔取芯，配合风镐对崩裂区混凝土进行凿除。轻度崩裂区也有技术人员画线确定，采用风镐自下而上对混凝土面进行凿除，保证露出钢筋及新鲜混凝土面为止(凿除厚度不小于6cm)，凿除过程中不可避免会对钢筋有所损伤，凿除完毕后采用双面绑接焊对钢筋进行连接，保证钢筋连接满足规范要求。

3.3.5.调顺波纹管并增设勾筋

凿穿深度崩裂区后，对凿穿区域进行修整，保证露出新鲜的混凝土面及钢筋，波纹管损坏区域用风镐凿出碗口状，保证纵向波纹管能顺接，调直被崩裂弯的底面筋，同时在崩裂面加钢丝网，底板上下两层钢筋网片之间增设同原设计的上下勾筋，勾筋间距由原设计的50cm梅花布置改为20cm间距梅花布置，并交点点焊。

3.3.6.灌注

灌注前请进行检查，确保施作无问题后采用无收缩的C50灌浆料对崩裂区进行灌注。3.3.7.后续作业等待灌浆料达到设计强度后，重新按照设计图纸要求进行钢绞线的张拉；张拉崩裂位置B5、B6索时梁底设专人进行检查，每10%张拉力观察一次混凝土表面是否有裂纹，张拉24小时后进行压浆，使修补区域整体重新获得施加的预应力；另外，拆除梁底模板，对梁底混凝土面采用水泥浆进行装修，使其与相邻混凝土面颜色基本一致。试验及技术人员全程严格盯控施工过程。

4、下步施工控制重点及注意事项

连续箱梁悬臂施工的质量保证，重点要放在事前控制和事中控制，制定好各个施工环节的操作控制方法和严格的检查制度，做好自检和专项检查，发现问题要及时分析原因，及时解决问题和纠正偏差。悬臂施工每个节段都是一个独立的单元，如果一个单元有问题，就会直影响下一单元的准确性。波纹管的安装折点越多，折点所受的径向力点局部压迫越多；折点越大，折点处所受的径向力压迫越大，崩裂的可能性就越大。所以，在连续梁施工时须加强波纹管定位及联系勾筋的检查，在个别薄弱位置处还须适当增加勾筋数量。