預制管片生產中的裂紋淺析

　　1 前言

　　一方面隨著預制管片在地鐵等工程中的廣泛使用，產量越來越大。另一方面預制管片在底下水的高壓環(huán)境中，預制管片就需更高的抗?jié)B要求。要讓預制管片的耐久性更高，生產過程中杜絕裂紋的產生就顯得特別重要。

　　2 預制管片的現(xiàn)狀

　　僅僅深圳地鐵一期工程華崗區(qū)間盾構工程雙線共長3.25km，就需管片多達2900余環(huán)。隨著多條地鐵線路的開工建設，很多工程對預制管片的需求越來越大。由于預制管片在底下要承受較大壓力并且面臨地下水的環(huán)境，因此更要注意加強預制管片生產過程中的裂紋控制。如果裂紋控制得不好可以導致碳化嚴重，鋼筋銹蝕嚴重影響預制管片的使用壽命，同時給工程安全帶來巨大的隱患。如何控制好預制管片的質量發(fā)揮更大更好是社會經濟效益就顯得很重要了。

　　3 預制管片裂紋原因分析

　　混凝土膨脹或收縮產生的應力過大從而引起鋼筋混凝土構件中混凝土開裂的主因，從管片表面開裂的特征及出現(xiàn)的時間來看，主要是因為收縮引起的裂紋。裂紋將使得地下水進入加劇，不僅使得混凝土碳化嚴重，而且?guī)礓摻钿P蝕，這樣就會導致預制管片的壽命大大縮短，同時還對工程的安全帶來潛在危害。通過對整個預制管片生產和施工過程的分析，主要原因有以下幾個方面。

　?。?）改善投料方式。生產過程中采用一次投料方式，不利于氣泡的排出，同時也帶來管片在振搗后表面的砂漿變厚。由于這個變厚的砂漿層的存在，更厚的砂漿層就會產生更大的收縮成為可能，更大的收縮必然帶來另外的產生，因為收縮率過大帶來開裂的可能性就會大大提高。

　　（2）改進混凝土性能。混凝土拌制出機后并未出現(xiàn)泌水，和易性良好，但生產預制管片中發(fā)現(xiàn)混凝土經過強力振搗后表面有較嚴重泌水、下料口附近砂漿偏厚。這樣就導致混凝土表面積水現(xiàn)象，從而降低混凝土表面的水灰比，較大的水灰比使得養(yǎng)護時間延長，較大的水灰比還會帶來較大是收縮，收縮率過大必然會引起收縮裂紋。

　?。?）振搗時間過長。預制管片生產工人長時間的大量能的振搗導致表面泌水現(xiàn)象，大量的表面泌水降低混凝土表面水灰比，為收縮裂紋埋下了隱患，因而對振搗時間的控制也很有必要。

　?。?）抹面前未對混凝土表面進行合理的保護。打開管片兩端蓋模對預制管片進行清洗時，未對管片混凝土表面進行任何防護就直接用高壓水沖洗，接著便直接抹面再次強化了裂紋的可能。

　?。?）養(yǎng)護及脫模時溫度沒控制好。由于混凝土初凝前進行蒸養(yǎng)會導致管片表面麻面，使得管片必須在混凝土初凝后進行蒸養(yǎng)，為保證脫模所需用強度，不得不將養(yǎng)護溫度提高到55℃以上，脫模時的溫度也因降溫時間短常在35℃以上，使得管片脫模后急劇降溫。大量測試結果表明，混凝土溫度每變化10℃，其自由變形率約為10-4，由此可見，管片蒸養(yǎng)的溫升越大，其后期因溫度產生的收縮越大。于是控制好養(yǎng)護及脫模的溫度也是不可忽視的一環(huán)。

　?。?)儲運過程中的處理不當，操作動作過大造成碰傷等表面缺棱掉角，認為帶來裂紋。雖然這些不是技術性的關鍵問題我們也要注意防范不必要的失誤。

　　（7）安裝時接縫的處置不當，導致表面容易碳化影響耐久性。

　　4 預制管片裂紋的控制措施

　　（1）從源頭原材料的控制開始，嚴格檢查生產所需的原材料，包括砂石，水泥和粉煤灰等，一定要符合國家標準，不達標者一律不要使用。另外就是外加劑的使用一定要嚴格控制，不得隨意改變外加劑的摻量。好的原材料是預制管片裂紋防治的基礎。

　?。?）對混凝土的配合比進行調整，適當降低水灰比和砂率。這就要求通過對比試驗來確定降低多少。合適的配合比控制是預制管片裂紋防治的關鍵一環(huán)。

　　（3）針對泌水現(xiàn)象，適當延長混凝土的攪拌時間，提高混凝土的和易性。良好的和易性可以防治預制管片在凝結過程中離析和泌水對預制管片裂紋的防治至關重要。

　?。?）變一次投料為多次投料，最好分3次投料，同時嚴格控制振搗時間，不可過長，防止由于振搗時間過長帶來的表面泌水。投料方式的改變能夠使攪拌更均勻充分，可以有效減少砂漿的聚集。

　?。?）清洗前覆膜防水濺到混凝土表面，抹面前發(fā)現(xiàn)有水的地方要先行處理，不可直接抹面。抹面前的措施也是一個不容忽視的環(huán)節(jié)，能夠防止預制管片的麻面，減少預制管片裂紋的潛在危害。

　?。?）調整蒸養(yǎng)時間，避免較大溫差。正確的養(yǎng)護可以防止預制管片的溫升過大帶來的裂紋。

　?。?）控制好預制管片的儲存和運輸，避免不必要的碰撞等產生裂紋。

　?。?）正確安裝施工，尤其是接縫的處理要做到完美無缺。

　　5 結束語

　　預制管片生產的前景取決于預制管片的質量，有更高的預制管片質量作保證，預制管片的前景就會更加美好，就會取得更大的社會經濟效益。相反如果質量不能保證對工程的影響也是深遠的，今后帶來的危害也是巨大的。如果按照以上措施進行生產、儲運和施工相信預制管片必將發(fā)揮更大的效益，從而造福于民，節(jié)約資源。

　　[參考文獻]

　　[1]王墩、呂西林.預制混凝土剪力墻結構抗震性能研究進展[J]《結構工程師》2010年第6期，34-37

　　[2]余景良.大型預制混凝土沉箱早期溫度裂縫控制施工技術[J]《混凝土》2010年第12期，22-26

　　[3]朱琛.武廣客運專線32m預應力混凝土箱梁預制施工技術[J]《世界橋梁》2010年第4期，41-44

　　[4]洪春雷、徐馳、吳淑芳.梁板預制過程中混凝土通病的治理與防范[J]《黑龍江交通科技》2010年第12期，19-26