钢筋混凝土箱涵一般体积较大，混凝土浇筑的量也大，施工中会经常出现大体积混凝土的质量通病，如温度裂缝问题，直接影响工程的质量。根据以往工程项目的施工经验，在某县桃坑路延伸工程二期（A标）中，对可能产生裂缝的原因进行了分析，提出了控制措，取得了较好的效果。
一 工程概况
某县桃坑路延伸二期工程（A标）位于某县城关镇芹南路与桃坑路连接段，道路下设钢筋混凝土箱涵，用作城市排洪通道。箱涵设计为现浇双孔钢筋混凝土结构,混凝土标号为C30,单孔断面:净宽×净高=5.0×2.5(m),底板厚度为0.6m、墙、顶板厚度为0.5m,全长573m,每15m为一节,共39节。节与节之间设2cm宽的伸缩缝,伸缩缝处设橡胶止水带。 工程于2011年3月至9月期间施工(见图1箱涵横截面构造示意)。注:标高单位为m
图1箱涵横截面构造示意图 单位:cm
二 施工方案
(1)基坑开挖深度约4.2m。采用2台挖掘机接力开挖,自卸汽车运土。基坑边坡坡度1∶0.5 。
(2)采用木模板,钢支撑。模板经过设计后,在加工场地制作好,运至现场安装。两模板之间用对拉螺栓连接。对拉螺栓用Φ12的钢筋制作,上下左右间距均为50cm。
(3)箱涵混凝土采用商品混凝土,泵送。分两次浇注,先浇注底板混凝土,后浇注侧墙和顶板混凝土。施工缝设在底板以上50cm处,缝中安装300×3钢板止水带。
(4)施工的重点是后浇部分,而后浇部分的施工重点是侧墙混凝土浇注。侧墙深度为2.0m,混合料用串筒送入模板中,每间隔1.5m移动一次串筒。顶板钢筋布置较密,混凝土浇注振捣施工困难，为便于安放串筒，侧墙与顶板交接处的钢筋先不绑扎固定,待侧墙混凝土浇注完毕后,再绑扎钢筋。
(5)侧墙混凝土以30cm的层厚逐层浇注。混合料从一端向另一端均匀地送入模板中,定专人用插式振动棒振捣。每层均按先边墙,后中墙,再另一边墙的顺序,依次轮流浇注振捣。
(6)侧墙浇注完成后,紧接着浇注顶板混凝土。从一端向另一端一次浇注成形。
(7)在顶板最后一道收浆后,用毛毯覆盖,人工浇水养护14d。
(8)非承重模板3d后拆除,承重模板15d后拆除。
三 以往工程施工中出现裂缝的情况
某示范区排水渠工程钢筋混凝土箱涵，位于某县工业园区，箱涵内空6米×4米，全长
1060米。施工时混凝土分两次浇注箱涵混凝土,在底板以上70cm处设施工缝。先浇注底板和70cm高的侧墙,相隔5d后浇注侧墙和顶板混凝土。养护3d后,拆除外模板。对箱涵表面进行检查时,发现箱涵侧墙在施工缝以上每隔3m～7m有一条竖向长3m左右的裂缝。缝宽0.1mm～0.3mm贯穿整个墙厚。各侧墙产生裂缝的位置不相同，裂缝的宽度也不一样。但每条裂缝的形态和特征基本相同，起于施工缝处，裂缝较宽，向上逐渐变窄，止于侧墙与顶板相交处。
四 裂缝原因分析
(1)对商品混凝土进行调查、分析，通过对材料进行抽样检验,没有发现质量问题。混凝土搅拌站距现场不到2km,混凝土运输与等候时间约为15min～25min,现场测定混凝土的坍落度为10cm～14cm,符合规范要求。对混凝土试块进行抗压、抗渗试验,均符合质量要求,混凝土不存在质量问题。
(2)检查地基承载力情况，基底土质为粘土,开挖基坑后,由质量监督站现场取样进行试验,承载力满足设计要求。箱体基础范围内没有软土地基。箱涵两侧按规定设有排水边沟和积水井,用水泵及时抽出积水，人工浇水养护不会对地基产生影响。对箱涵顶面四个角点的水平监测,也没有发现有下沉现象。由此可见, 箱涵地基土质均匀且承载力满足要求,不会产生不均匀沉降。
(3)对支架进行检查，防止因支撑不牢,混凝土在没有达到一定强度时,箱体产生位移,使混凝土产生过大的剪应力而开裂。模板内支架为门式钢支架,外斜撑为钢支撑。经检查,没有发现损坏、滑移等现象。
(4)由输送泵运送混凝土先浇注底板混凝土 ,相隔5d后,再浇注侧墙及顶板混凝土。混凝土入模温度为30℃～35℃,凝结过程中的最高温度为54℃。人工操作采用插式振动棒振捣。在顶板混凝土收浆后,用毛毯覆盖,人工浇水养护。
经过分析,排除了混凝土质量、地基承载力、支架水平移动因素对混凝土裂缝的影响,最有可能的是混凝土收缩及温度应力引起箱涵裂缝。箱涵混凝土分两次浇注,底板浇注后, 由于浇注混凝土是在中午进行,气温高。由输送泵送入模板中振捣,浇注速度快,水泥在水化过程中释放出大量热量,积聚在混凝土中,使混凝土体内的温度最高达到了54℃,而环境温度白天25℃左右,夜间16℃左右，最大温差达38℃,导致混凝土体积收缩过大。而在收缩时,遇到先期浇注的底板混凝土和结构钢筋的约束,不能形成整体收缩,在侧墙混凝土中产生巨大的拉应力,从而导致箱涵侧墙被拉裂。
五 控制措施
根据上述分析，找出混凝土箱涵裂缝产生的主要原因在于温度和收缩，为此在桃坑路延伸二期工程（A标）混凝土箱涵施工中提出了以下控制措施：
(1)根据现场气候情况和材料现状,每天早中晚、雨后对砂石材料抽样检测。根据检测结果,及时调整配合比。将粉煤灰用量增加到51kg,在满足施工和易性的条件下,将水灰比降至0.55。
(2)控制了混凝土搅拌时间,规定搅拌时间2min,不能过短,也不能过长。搅拌时间短,混合料拌合不均匀;时间过长,会破坏材料的结构。如砂石材料被磨损,混凝土配合比被改变等。
尽量缩短底板混凝土与侧墙混凝土浇注的间隔时间。在底板混凝土浇注完成后,3d之内浇注侧墙混凝土。要求钢筋、模板工序改进操作方法,连续作业。
(4)在温度比较低的早、晚时间浇注混凝土,降低混凝土的入模温度。确保入模温度控制在30℃以内。采用降温、缓凝等措施降低水化热引起的温度上升,将混凝土内的温度控制在50℃以内。
(5)现场振捣按部位责任到人,防止漏振、少振现象。底板、顶板浇筑速度可适当加快,而侧墙浇注速度不易过快。一般控制在25m3/h,分层振捣,每层厚30cm。混凝土浇注时的倾落高度控制在2m以内。均匀出料,均匀放料,不能堆积成堆,以免发生离析现象。振捣完成,通过检查后,再浇注上一层混凝土。
(6)改变了混凝土养护方法,设置了专用的喷水系统。混凝土开始浇注时就向模板上连续不断地喷水。由于水泥在水化过程中产生很大的热量,在浇注过程中向侧墙模板喷水散热,以免混凝土由于温度过高,体积膨胀过大,在冷却后体积收缩过大。顶板在最后一道收浆后,用麻袋覆盖后洒水。养护时间14d。
由于采取了有效措施,加强了各个环节的控制与管理,消除了箱体侧墙裂缝产生的原因,施工进展顺利。竣工验收合格，被评为市级优质工程奖（衢江杯）。投入使用以来,运行情况良好。
六 结语
钢筋混凝土箱涵裂缝产生的原因很多,其中温度应力和干燥收缩这两者为主。针对不同的成因采取相应的措施是防止裂缝产生最直接的办法，也是行之有效的。因此在具体的项目施工中要多观察、多分析、多比较、多总结，对可能出现的质量问题，提出预防和控制措施，施工质量是可以得到保证。
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