摘要：本文主要對目前高速公路廣泛采用的預(yù)應(yīng)力組合箱梁調(diào)平層在施工過程中產(chǎn)生裂縫原因的分析，提出了在施工過程中應(yīng)重點重視的幾個工藝環(huán)節(jié)，在今后調(diào)平層設(shè)計方面應(yīng)作進(jìn)一步完善，在此基上，提出解決調(diào)平層出現(xiàn)裂縫的解決方法與質(zhì)量控制措施，對今后橋梁建設(shè)具有較好的借鑒和參考價值。
關(guān)鍵詞：組合箱梁；調(diào)平層；裂縫防治
1 問題的提出
在高等級公路建設(shè)中，為了解決簡支梁橋具有較多伸縮縫而影響行車舒適性問題，同時綜合考慮梁橋跨徑布設(shè)與投資關(guān)系，近年來在橋梁建設(shè)中出現(xiàn)較多的先簡支后連續(xù)的體系結(jié)構(gòu)橋梁，梁的結(jié)構(gòu)型式有預(yù)應(yīng)力空心板梁、預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁、T梁等，由于組合箱梁具有美觀、經(jīng)濟(jì)、重量相對輕、跨徑大等特點而被廣泛采用，如京滬高速公路中沂淮、淮江段中，中等跨徑的橋梁上部結(jié)構(gòu)約70%采用25米或30米預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁結(jié)構(gòu)，寧宿徐高速公路淮安段大、中橋梁約85%采用上述結(jié)構(gòu)形式，為減少橋梁伸縮縫數(shù)量，提高行車的舒適性，這種形式的橋梁絕大部分采用先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系，橋面鋪裝采用和路面上、中面層相同的瀝青混凝土形式。因此，預(yù)應(yīng)力組合箱梁和橋面鋪裝之間設(shè)計一層調(diào)平層，該調(diào)平層厚度一般為5cm，它既起到調(diào)整與控制橋面高程作用，又起到防水防腐作用，所以，為確保橋梁使用安全、耐久，該調(diào)平層的施工質(zhì)量顯得尤為重要，但在實際施工中，調(diào)平層經(jīng)常出現(xiàn)裂紋或裂縫，嚴(yán)重影響橋梁使用的耐久性和安全性，甚至造成橋面路面損壞。因此，如何控制調(diào)平層施工質(zhì)量以及其裂縫預(yù)防與處理，則為本文探討的重點。
2 工程概況
寧宿徐（南京-宿遷-徐州）高速公路盱靳段（盱眙-靳橋）全長102公里，設(shè)計行車速度為100km/h，該路線在K134+187處與淮河相交，淮河大橋起點位于該路線K133+907處，它跨越五條河流，大橋全長 6052米，是江蘇省目前已建成的橋梁中最長的公路大橋，橋孔布置為：主橋50+3×80+50m單箱單室三向預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，引橋上部結(jié)構(gòu)除37#-43#橋孔采用6×20m的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁外，其余均采用30m預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，為確保行車的平順舒適，減少橋梁伸縮縫， 20m預(yù)應(yīng)力空心板梁和30m預(yù)應(yīng)力組合箱梁分別采用4孔、5孔或6孔一聯(lián)的先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。組合箱梁頂面設(shè)置5cm混凝土調(diào)平層，橋面鋪裝采用4cm細(xì)粒式瀝青混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土。
3 預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁頂面調(diào)平層的施工及其裂縫情況
引橋上部結(jié)構(gòu)主要以30m預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁結(jié)構(gòu)形式為主，采用5孔一聯(lián)，先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系，30m組合箱梁分成四個場地進(jìn)行預(yù)制，然后吊裝到橋墩上，首先，澆筑孔與孔之間箱梁端橫梁，其次，澆筑墩頂附近箱梁與箱梁之間的橫向連接部分（主要指負(fù)彎區(qū)），張拉負(fù)彎矩鋼束，最后，澆筑橫向連接部分，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，解除箱梁底部臨時支座，箱梁支承到永久支座上，臨時支座解除后，就可以澆筑箱梁上5cm調(diào)平層，5cm厚的調(diào)平層設(shè)計采用與箱梁同標(biāo)號混凝土澆筑，內(nèi)放一層Ф5mm鋼筋網(wǎng)。調(diào)平層的施工工藝為：30m預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁頂面鑿毛、潤濕、測量放樣、立模，然后在橋面兩邊緣各澆筑30cm寬條帶狀的調(diào)平層，主要用于控制橋面高程及橫坡，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，澆筑橋面調(diào)平層混凝土，其混凝土采用泵送混凝土，最后進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生。
預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁頂面調(diào)平層裂縫情況：調(diào)平層混凝土養(yǎng)生結(jié)束后，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)絕大部分混凝土調(diào)平層表面無裂縫，部分調(diào)平層產(chǎn)生不規(guī)則的細(xì)小裂紋或裂縫，但局部也有少量較長裂紋，這些細(xì)小裂紋寬度均較小，須仔細(xì)觀察才能發(fā)現(xiàn)，或者在橋面調(diào)平層上的雨水即將蒸發(fā)完時，裂紋比較清晰；在局部也有極少量調(diào)平層出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度達(dá)0.1mm，為不規(guī)則裂縫，其裂縫深度較淺，還有一部分調(diào)平層起初無裂紋，經(jīng)過2至3個月后，調(diào)平層上出現(xiàn)裂紋，裂紋寬度逐漸增大。上述大部分裂紋或裂縫分布呈不規(guī)則狀，但也有少量橫向和縱向裂縫存在。
4 產(chǎn)生裂縫原因分析
4.1 調(diào)平層厚度不均勻?qū)α芽p的影響
首先，在施工圖設(shè)計中，橋面橫坡通過橋墩調(diào)整，設(shè)計要求箱梁頂面橫坡與橋面橫坡相同，但在箱梁預(yù)制時，為保證混凝土振搗密實，因此，很難保證箱梁頂面橫坡與設(shè)計圖紙規(guī)定的2.0%橫坡相同，由此可能引起的最大高差為4.4cm；其次，由于組合箱梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其拱度在預(yù)制時很難保證絕對一致，所以，箱梁與箱梁之間因拱度不一致而造成頂面高程存在差異。因此，5cm調(diào)平層厚度就很難控制一致，薄層混凝土厚度的不一致性，極易造成其產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
4.2 調(diào)平層與箱梁粘結(jié)效果對裂縫的影響
由于淮河大橋全長6052米，要大面積的施工調(diào)平層，施工單位難以保證把箱梁頂面的浮漿層全部鑿除，這樣就造成5cm混凝土調(diào)平層與箱梁存在隔離層， 即兩者之間沒有牢固粘結(jié)，在施工現(xiàn)場，用錘子敲擊， 根據(jù)所發(fā)出的聲音明顯不同，可加以區(qū)別，如此薄的混凝土調(diào)平層，必然產(chǎn)生裂紋或裂縫；其次，按設(shè)計圖紙要求，現(xiàn)澆箱梁上澆筑一層5cm的調(diào)平層，按常規(guī)施工工藝要求，澆筑調(diào)平層之前，應(yīng)將其表面清污、鑿毛、潤濕后再澆筑調(diào)平層混凝土，但從現(xiàn)場鑿毛工作來看，少部分鑿毛工作不徹底，表現(xiàn)在部分裂縫處，用敲擊方法可基本判斷此處調(diào)平層混凝土與箱梁之間有"突空"現(xiàn)象存在，在反復(fù)外荷載以及溫度應(yīng)力作用下，對于周邊固定又存在變形的溥板而言，最容易產(chǎn)生龜裂。
4.3 調(diào)平層中的鋼筋網(wǎng)安放不當(dāng)對混凝土調(diào)平層裂縫的影響
本橋采用φ5焊接鋼筋網(wǎng)，間距為10×10cm，網(wǎng)片之間搭接長度為25cm，凈保護(hù)層厚度為2.5cm，網(wǎng)片下采用預(yù)制的砼塊支墊，由于φ5焊接鋼筋網(wǎng)剛度較小，這種施工方法不可避免地造成部分網(wǎng)片下落到箱梁表面而致使凈保護(hù)層厚度增大；在網(wǎng)片搭接處，網(wǎng)片上翹，使凈保護(hù)層太??；同時又不能保證焊接鋼筋網(wǎng)的平整，從而削弱鋼筋網(wǎng)應(yīng)有的防裂作用。
4.4 調(diào)平層混凝土的養(yǎng)生對裂縫的影響
組合箱梁頂面調(diào)平層混凝土起初采用灑水養(yǎng)生，由于橋面橫坡為2%，因此，用于養(yǎng)生而灑的水容易沿調(diào)平層頂面流失，這種方法對薄層混凝土養(yǎng)生極為不利，主要因為其保水功能差，養(yǎng)生期間缺水易引起混凝土開裂，經(jīng)分析研究后，采用薄膜覆蓋養(yǎng)生，其效果大為改善。
4.5 調(diào)平層混凝土的配合比不當(dāng)引起混凝土的干縮裂縫
在混凝土中，水在其中是以化學(xué)結(jié)合水、層間水、物理吸附水狀態(tài)存在，當(dāng)這些水在混凝土硬化過程中失水時，水泥漿體就會收縮，從配合比來看，雖然混凝土的水泥用量、集料粒徑、細(xì)集料含量等對混凝土的干縮有影響，但最重要的影響因素還是混凝土的單位用水量?；炷恋膯挝挥盟吭叫?，其自由收縮應(yīng)變值越小，但在實際施工中，過小的單位用水量，往往滿足不了混凝土施工要求，鑒于引橋均為高架，離地面距離約5米，施工中混凝土均采用泵送混凝土，坍落度較大，易引起混凝土開裂。
關(guān)鍵詞：組合箱梁；調(diào)平層；裂縫防治
1 問題的提出
在高等級公路建設(shè)中，為了解決簡支梁橋具有較多伸縮縫而影響行車舒適性問題，同時綜合考慮梁橋跨徑布設(shè)與投資關(guān)系，近年來在橋梁建設(shè)中出現(xiàn)較多的先簡支后連續(xù)的體系結(jié)構(gòu)橋梁，梁的結(jié)構(gòu)型式有預(yù)應(yīng)力空心板梁、預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁、T梁等，由于組合箱梁具有美觀、經(jīng)濟(jì)、重量相對輕、跨徑大等特點而被廣泛采用，如京滬高速公路中沂淮、淮江段中，中等跨徑的橋梁上部結(jié)構(gòu)約70%采用25米或30米預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁結(jié)構(gòu)，寧宿徐高速公路淮安段大、中橋梁約85%采用上述結(jié)構(gòu)形式，為減少橋梁伸縮縫數(shù)量，提高行車的舒適性，這種形式的橋梁絕大部分采用先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系，橋面鋪裝采用和路面上、中面層相同的瀝青混凝土形式。因此，預(yù)應(yīng)力組合箱梁和橋面鋪裝之間設(shè)計一層調(diào)平層，該調(diào)平層厚度一般為5cm，它既起到調(diào)整與控制橋面高程作用，又起到防水防腐作用，所以，為確保橋梁使用安全、耐久，該調(diào)平層的施工質(zhì)量顯得尤為重要，但在實際施工中，調(diào)平層經(jīng)常出現(xiàn)裂紋或裂縫，嚴(yán)重影響橋梁使用的耐久性和安全性，甚至造成橋面路面損壞。因此，如何控制調(diào)平層施工質(zhì)量以及其裂縫預(yù)防與處理，則為本文探討的重點。
2 工程概況
寧宿徐（南京-宿遷-徐州）高速公路盱靳段（盱眙-靳橋）全長102公里，設(shè)計行車速度為100km/h，該路線在K134+187處與淮河相交，淮河大橋起點位于該路線K133+907處，它跨越五條河流，大橋全長 6052米，是江蘇省目前已建成的橋梁中最長的公路大橋，橋孔布置為：主橋50+3×80+50m單箱單室三向預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，引橋上部結(jié)構(gòu)除37#-43#橋孔采用6×20m的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁外，其余均采用30m預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，為確保行車的平順舒適，減少橋梁伸縮縫， 20m預(yù)應(yīng)力空心板梁和30m預(yù)應(yīng)力組合箱梁分別采用4孔、5孔或6孔一聯(lián)的先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。組合箱梁頂面設(shè)置5cm混凝土調(diào)平層，橋面鋪裝采用4cm細(xì)粒式瀝青混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土。
3 預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁頂面調(diào)平層的施工及其裂縫情況
引橋上部結(jié)構(gòu)主要以30m預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁結(jié)構(gòu)形式為主，采用5孔一聯(lián)，先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系，30m組合箱梁分成四個場地進(jìn)行預(yù)制，然后吊裝到橋墩上，首先，澆筑孔與孔之間箱梁端橫梁，其次，澆筑墩頂附近箱梁與箱梁之間的橫向連接部分（主要指負(fù)彎區(qū)），張拉負(fù)彎矩鋼束，最后，澆筑橫向連接部分，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，解除箱梁底部臨時支座，箱梁支承到永久支座上，臨時支座解除后，就可以澆筑箱梁上5cm調(diào)平層，5cm厚的調(diào)平層設(shè)計采用與箱梁同標(biāo)號混凝土澆筑，內(nèi)放一層Ф5mm鋼筋網(wǎng)。調(diào)平層的施工工藝為：30m預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁頂面鑿毛、潤濕、測量放樣、立模，然后在橋面兩邊緣各澆筑30cm寬條帶狀的調(diào)平層，主要用于控制橋面高程及橫坡，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，澆筑橋面調(diào)平層混凝土，其混凝土采用泵送混凝土，最后進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生。
預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁頂面調(diào)平層裂縫情況：調(diào)平層混凝土養(yǎng)生結(jié)束后，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)絕大部分混凝土調(diào)平層表面無裂縫，部分調(diào)平層產(chǎn)生不規(guī)則的細(xì)小裂紋或裂縫，但局部也有少量較長裂紋，這些細(xì)小裂紋寬度均較小，須仔細(xì)觀察才能發(fā)現(xiàn)，或者在橋面調(diào)平層上的雨水即將蒸發(fā)完時，裂紋比較清晰；在局部也有極少量調(diào)平層出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度達(dá)0.1mm，為不規(guī)則裂縫，其裂縫深度較淺，還有一部分調(diào)平層起初無裂紋，經(jīng)過2至3個月后，調(diào)平層上出現(xiàn)裂紋，裂紋寬度逐漸增大。上述大部分裂紋或裂縫分布呈不規(guī)則狀，但也有少量橫向和縱向裂縫存在。
4 產(chǎn)生裂縫原因分析
4.1 調(diào)平層厚度不均勻?qū)α芽p的影響
首先，在施工圖設(shè)計中，橋面橫坡通過橋墩調(diào)整，設(shè)計要求箱梁頂面橫坡與橋面橫坡相同，但在箱梁預(yù)制時，為保證混凝土振搗密實，因此，很難保證箱梁頂面橫坡與設(shè)計圖紙規(guī)定的2.0%橫坡相同，由此可能引起的最大高差為4.4cm；其次，由于組合箱梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其拱度在預(yù)制時很難保證絕對一致，所以，箱梁與箱梁之間因拱度不一致而造成頂面高程存在差異。因此，5cm調(diào)平層厚度就很難控制一致，薄層混凝土厚度的不一致性，極易造成其產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
4.2 調(diào)平層與箱梁粘結(jié)效果對裂縫的影響
由于淮河大橋全長6052米，要大面積的施工調(diào)平層，施工單位難以保證把箱梁頂面的浮漿層全部鑿除，這樣就造成5cm混凝土調(diào)平層與箱梁存在隔離層， 即兩者之間沒有牢固粘結(jié)，在施工現(xiàn)場，用錘子敲擊， 根據(jù)所發(fā)出的聲音明顯不同，可加以區(qū)別，如此薄的混凝土調(diào)平層，必然產(chǎn)生裂紋或裂縫；其次，按設(shè)計圖紙要求，現(xiàn)澆箱梁上澆筑一層5cm的調(diào)平層，按常規(guī)施工工藝要求，澆筑調(diào)平層之前，應(yīng)將其表面清污、鑿毛、潤濕后再澆筑調(diào)平層混凝土，但從現(xiàn)場鑿毛工作來看，少部分鑿毛工作不徹底，表現(xiàn)在部分裂縫處，用敲擊方法可基本判斷此處調(diào)平層混凝土與箱梁之間有"突空"現(xiàn)象存在，在反復(fù)外荷載以及溫度應(yīng)力作用下，對于周邊固定又存在變形的溥板而言，最容易產(chǎn)生龜裂。
4.3 調(diào)平層中的鋼筋網(wǎng)安放不當(dāng)對混凝土調(diào)平層裂縫的影響
本橋采用φ5焊接鋼筋網(wǎng)，間距為10×10cm，網(wǎng)片之間搭接長度為25cm，凈保護(hù)層厚度為2.5cm，網(wǎng)片下采用預(yù)制的砼塊支墊，由于φ5焊接鋼筋網(wǎng)剛度較小，這種施工方法不可避免地造成部分網(wǎng)片下落到箱梁表面而致使凈保護(hù)層厚度增大；在網(wǎng)片搭接處，網(wǎng)片上翹，使凈保護(hù)層太??；同時又不能保證焊接鋼筋網(wǎng)的平整，從而削弱鋼筋網(wǎng)應(yīng)有的防裂作用。
4.4 調(diào)平層混凝土的養(yǎng)生對裂縫的影響
組合箱梁頂面調(diào)平層混凝土起初采用灑水養(yǎng)生，由于橋面橫坡為2%，因此，用于養(yǎng)生而灑的水容易沿調(diào)平層頂面流失，這種方法對薄層混凝土養(yǎng)生極為不利，主要因為其保水功能差，養(yǎng)生期間缺水易引起混凝土開裂，經(jīng)分析研究后，采用薄膜覆蓋養(yǎng)生，其效果大為改善。
4.5 調(diào)平層混凝土的配合比不當(dāng)引起混凝土的干縮裂縫
在混凝土中，水在其中是以化學(xué)結(jié)合水、層間水、物理吸附水狀態(tài)存在，當(dāng)這些水在混凝土硬化過程中失水時，水泥漿體就會收縮，從配合比來看，雖然混凝土的水泥用量、集料粒徑、細(xì)集料含量等對混凝土的干縮有影響，但最重要的影響因素還是混凝土的單位用水量?；炷恋膯挝挥盟吭叫?，其自由收縮應(yīng)變值越小，但在實際施工中，過小的單位用水量，往往滿足不了混凝土施工要求，鑒于引橋均為高架，離地面距離約5米，施工中混凝土均采用泵送混凝土，坍落度較大，易引起混凝土開裂。
