1. 引言

　　現澆混凝土結構有害裂縫過多，會影響結構性能、使用功能和耐久性，對結構安全帶來隱患。且到目前為止，沒有辦法徹底根除該通病。本工程中，我們嘗試通過施工過程控制，采用新工藝、新材料等措施對有害裂縫進行預防治理，取得了一定的效果。

　　2. 工程概況

　　本工程共有104段胸墻，設計長度12.015m/段，寬度分5.6m和5.0m兩種，高度3.2m，設計等級C30F250；含兩種斷面型式。

　　3. 無害裂縫與有害裂縫的區分

　　水泥砼裂縫是混凝土的一種常見病和多發病。病情絕大多數發生于施工階段，其原因復雜多變，從裂縫外觀可分成微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類。

　　微觀裂縫是指肉眼看不到的、水泥砼內部固有的一種裂縫，它是不連貫的。寬度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可見的即宏觀裂縫多得多。這種水泥砼本身固有的微觀裂縫，在荷載不超過設計規定的條件下，一般視為無害。用實體顯微鏡觀察、X射線或超聲波探測儀等物理檢驗手段都可鑒定出這種裂縫。另外一種最直接的方法就是用滲水觀察，一定壓力的水可以從水泥砼內部的裂縫中滲透出來。

　　宏觀裂縫寬度在0.05mm以上，并且認為寬度（最終寬度，即裂縫不再擴展的寬度）小于0.2～0.3mm的裂縫是無害的；繼續發展可能會影響到結構性能、使用功能和耐久性的裂縫稱為有害裂縫。本文中的裂縫指有害裂縫。

　　4. 有害裂縫的區分有害裂縫按照成因可分為以下幾種：

　　4.1收縮裂縫。在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起水泥砼收縮而產生的裂縫。多為規則的條狀，很少交叉。常發生在結構變截面處，往往與受力鋼筋平行。收縮裂縫多發生在大體積水泥砼中，梁、板、柱等小塊體構件，特別是預應力構件極少產生收縮裂縫。水泥砼收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在大氣中的構筑物，影響更大。如不加以防止

瀝青麻繩是有麻繩和公司的技術人員研發的一款具有防腐性瀝青為主要材料的添加劑通過浸泡的一款產品。麻繩是取各種麻類植物的纖維。麻繩是麻在大水池里泡一段時間，后扒掉皮，曬干，然后用搓繩機加工。麻繩具有抗拉力和抗阻力較強，而且耐腐蝕、耐摩擦、有彈性，當突然受到沖擊時不易斷裂，在起重作業中用得較多。然而瀝青麻繩在研究開發中通過瀝青等添加劑的浸泡后，用于伸縮縫、沉降縫等填縫材料。瀝青麻繩的規格有2cm~8cm之間都有。

　　4.2超載裂縫。水泥砼構件超荷載使用時，造成變形、失穩或因疲勞等原因產生裂縫。一般均發生在構件受彎矩最大的部位，成條狀，但分布不象收縮裂縫那樣均勻，擴展方向也相反，一般沿受力鋼筋垂直方向或斜向發展。產生超載裂縫的原因，往往是施工階段在構件上不適當地施加施工荷載或者是上部建筑過早施工。另外，溫度應力影響也是原因之一。

　　4.3沉降裂縫。因地基差異沉降或構件接合不良、剪應力超過設計強度而產生的一種水泥砼裂縫，多見于填土地基、樁基沉降不均勻的各種基礎與墻體。這種裂縫一般與地面垂直，或成30°～40°角方向發展，寬度因荷載大小而異，與沉降值成比例。沉降裂縫危害極大，并且極難處理。因此必須在設計上采取有效措施，施工、使用中也要加強觀測、監視。

　　4.4龜裂裂縫施工階段因配料、攪拌、澆筑、養護等各環節的操作不當均能產生，其中以養護環節為關鍵。裂縫成龜殼狀或散射狀，無規律，長度、寬度也不一致。

　　4.5疏松裂縫。水泥砼澆筑時因下料不均，致使水泥砼材料離析，或因漏振、過振而產生的疏松狀態裂縫。如果它延續到水泥砼表面，則容易發現，如果只產生在水泥砼內部，則不能直接表現出來。這種疏松帶長度不等，視下料或振搗情況而異。

　　5. 砼有害裂縫的成因

　　5.1與設計方面有關的裂縫。（1）超過設計荷載范圍和未考慮到的。（2）設計的構件截面不足、鋼筋用量不足、配置位置不當。（3）建筑結構沉降差異、地震、風力考慮不周。（4）溫度應力和砼收縮應力，估計不足。

　　5.2與環境條件有關的裂縫。（1）環境溫度和濕度的變化。（2）各結構、構件區域溫度差異過大、凍融、凍脹不一致。（3）內部鋼筋銹蝕、火災時表面遭受高溫。（4）酸堿、鹽類化學侵蝕，沖擊、振動等影響。

　　5.3與各種材料性質和配合比有關的裂縫。（1）水泥的非正常凝結（受潮水泥和水泥溫度過高）。（2）水泥的非正常膨脹、氧化鎂、氧化鈣過高，含堿量過高。（3）水泥的水化熱不正常。（4）骨料含泥量過大，級配不良。（5）使用堿活性骨料和風化巖石及砼自身收縮。（6）混凝土配比不當（水泥用量過大、水灰比過大、用水量大、水膠比大、砂率過大）。（7）選用水泥品種不當，外加劑不當和匹配不當，外加劑摻量過大。

　　5.4與施工有關的裂縫。（1）拌和不均勻，攪拌時間不足或過長，拌和后澆筑時間過長，泵送時增加了用水量和水泥用量。（2）澆筑順序有誤、澆筑不均勻、振動趕漿、鋼筋過密。（3）搗實不良、坍落度過大、粗骨料下沉、泌水、砼表面強度過低就進行下一道工序施工、連續澆筑時間過長、接茬處理不當。（4）鋼筋搭接錨固不良、鋼筋預埋件擾動和鋼筋保護層不夠。（5）模板變形、漏漿、滲水、剛度不夠、下沉、過早拆除和拆除不當。（6）砼硬化前、遭受擾動或承受荷載。（7）養護條件不到位和養護不及時或時間過短。（8）養護之前遭受急劇干燥（日曬、大風、凍害）。（9）砼表面抹壓不及時和抹壓時間不當。（10）大體積砼內部溫度與表面溫度、環境溫度差異過大。

　　6. 本工程對有害裂縫的控制方法

　　按照本工程的特點，我們通過重點控制以下幾項措施，最大限度的減少胸墻砼有害裂縫。

　　6.1設計。（1）配筋設計時，改變傳統的深梁式理論，采用全新的實體元理論；從而改變了以往工程中只在軌道梁下方配筋的方式，在胸墻整個斷面大范圍配筋，從而整個增強了胸墻的整體性。（2）每個沉箱上方設置兩段胸墻，設計長度由24.03m/段改為12.015m/段，從而減少了每段胸墻的體積。

　　6.2環境。（1）砼澆注前，聽取天氣預報，雨雪天、大風天不施工。（2）砼澆注前，使用淡水沖刷底面。（3）砼澆注前，使用鋼絲刷對下層鋼筋除銹，防止內部鋼筋銹蝕。

　　6.3原材料和配合比。（1）砂石料進場前必須經過砼供應商和施工方兩級檢驗，各項指標合格后方可進場使用。（2）比較選擇水化熱較低且性能較穩定的普通硅酸鹽水泥水泥。本工程通過比對實驗，確定采用三菱水泥。（3）適當延長混凝土的凝結時間，使內部的熱量在混凝土凝結之前較多的散出；降低了混凝土凝結后內部水化熱峰值，減小混凝土的內外溫差。（4）配合比依據《水運工程混凝土施工規范》（JTJ268-96）和《水運工程混凝土質量控制標準》（JTJ269-96）進行設計，配合比設計采用三級配，設計坍落度80～100mm。

　　6.4施工

　　6.4.1砼澆注。澆筑時控制落灰高度不大于2米、均勻下灰人工平倉，避免粗骨料堆積。采用插入式振搗棒分層振搗，操作時快插慢拔，振點呈梅花形均勻排列，每一振點振至表面不再翻漿為止，振搗順序為從模板處開始，先外后內，移動間距不大于25cm，分層振搗時應插到下層砼中不低于5cm，不得漏振、過振。并且在砼澆筑過程中，安排專人經常檢查模板支立的穩固性。嚴格控制坍落度，每次澆注時現場實測坍落度，控制在80mm～100mm，若發現坍落度過大現象，則在規范允許范圍內適量減水。頂層胸墻澆注前，先用淡水潤濕底層砼表面，以利于上下層砼更好的結合。砼澆注完成后，將上部因振倒產生的浮漿刮除、清理干凈。

　　6.4.2分層澆注。為保證前沿線順直，標高滿足設計要求，胸墻分兩層澆注。頂層胸墻澆注前，底層胸墻頂面必須進行鑿毛處理，鑿毛時間選擇在砼強度達到設計強度30%以后進行，全部采用人工進行，以露出1/3石子為宜。圖2加強沉降位移觀測，在底層胸墻相對穩定時及時澆注頂層胸墻，以減少兩層胸墻澆注的間隔時間。

　　6.4.3面層砼摻加聚丙烯網狀纖維。胸墻頂面300mm厚范圍內設置分散狀聚丙烯纖維，纖維直徑為18μ，纖維長度為12mm，纖維數量為3億根/Kg，抗拉強度為300MPa，用量為0.6Kg/m3。聚丙烯網狀纖維是以聚丙烯為原材料，通過特殊工藝制造而成的。其外觀為多根纖維單絲相互交連而成網狀結構。當聚丙烯網狀纖維投入到混凝土后，在混凝土攪拌過程中，纖維單絲間的橫向連結經混凝土自身的揉搓和摩擦作用而破壞，形成纖維單絲或網狀結構充分張開，從而使砼更好的連結。圖3同鋼纖維相比，聚丙烯網狀纖維在充分分散后獲得的聚丙烯纖維單絲具有細度大、數量多的顯著優勢，加之聚丙烯纖維自身所具備的不吸水、抗酸堿能力強和彈性模量與混凝土相當等特性，能明顯抑制或減少因混凝土塑性收縮、干縮、溫度變化等因素引起的裂縫。

　　6.4.4預埋鐵件周圍綁扎細鋼筋。按照以往經驗，預埋鐵件四角易出現45°應力裂縫。本工程中，所有預埋鐵件四周均綁扎埋設8鋼筋扎成的鋼筋網片，網片分上下兩層埋置。

　　6.4.5養護。胸墻砼澆注完畢后，清理掉頂面的浮漿，終凝后及時進行養護；頂面及前后墻均覆蓋土工布并保持濕潤。按照規范要求，養護時間不少于14天，并有完整的養護記錄。

　　7. 防治效果

　　通過對裂縫產生原因進行深入的分析，有針對性的采取了治理措施，目前為止，本工程胸墻頂面及墻面未發現有害裂縫。

　　8. 體會

　　8.1正確區分無害裂縫和有害裂縫，對指導工程施工具有重要意義。

　　8.2嚴格按照規范要求控制各工序，對于防治質量通病有重要作用。

　　8.3科學技術的不斷發展（如本工程摻加的聚丙烯纖維），能夠對質量通病的防治帶來積極影響。