橋梁裂縫成因及預(yù)防措施探討[權(quán)威資料]

橋梁裂縫成因及預(yù)防措施探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：在橋梁施工中，混凝土裂縫是常見(jiàn)的問(wèn)題。本人根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)現(xiàn)在從多方面對(duì)混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫成因作出了分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，相信以后在橋梁施工方面，對(duì)防止混凝土橋梁施工過(guò)程中裂縫的產(chǎn)生，以及對(duì)裂縫的控制工作打下了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：橋梁裂縫，成因，預(yù)防措施 Abstract: in the bridge construction, the concrete crack is a common problem. I based on many years of construction experience now face from various concrete bridge crack causes made analysis, and put forward corresponding prevention measures, believe in bridge construction after, to prevent concrete bridge construction process the creation of cracks, and the control of crack lay the foundation. Keywords: bridge crack, cause, prevention measures TV543+.6 A 常見(jiàn)混凝土橋梁裂縫的成因分析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因非常的復(fù)雜、繁多。有時(shí)是多種因素相互影響的結(jié)果，每一條裂縫可能是一種或幾種主要因素共同作用的結(jié)果。根據(jù)混凝土橋梁裂 縫的種類(lèi)，就其產(chǎn)生的原因，大致可分為以下幾種。 （一）混凝土材料的選用 1、水泥。 （ 1）、水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)。氧化鈣在凝結(jié)過(guò)程中水化很慢，在水泥混凝土凝結(jié)后仍然繼續(xù)起水化作用，可破壞已硬化的水泥石，使混凝土抗拉強(qiáng)度下降。 （ 2）、水泥出廠時(shí)強(qiáng)度不足，水泥受潮或過(guò)期，可能使混凝土強(qiáng)度不足，從而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。 （ 3）、當(dāng)水泥含堿量較高（例如超過(guò) 0.6%），同時(shí)又使用含有堿活性的骨料，可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。 2、砂、石骨料。砂 石的粒徑、級(jí)配、雜質(zhì)含量。砂石粒徑太小、級(jí)配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強(qiáng)度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂，后果更嚴(yán)重。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強(qiáng)度。砂石中含泥量高，不僅將造成水泥和拌和水用量加大，而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過(guò)多，將延緩水泥的硬化過(guò)程，降低混凝土強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹2.5 倍。 3、水。拌和水雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。如采 用海水或含堿泉水拌制混凝土，對(duì)堿骨料反應(yīng)有影響。 4、外摻劑。外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕也有影響。如采用含堿的外加劑，可能對(duì)堿骨料反應(yīng)也有影響。 （二）設(shè)計(jì)和施工不合理 1、設(shè)計(jì)欠周全。如鋼筋砼梁的截面不夠、梁的跨度過(guò)大、高度偏小，或者由于計(jì)算錯(cuò)誤，受力鋼筋截面偏小、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點(diǎn)不合理等，都會(huì)導(dǎo)致砼梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。為避免此類(lèi)裂縫的產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)階段要盡量避免截面突變的存在，不能避免時(shí)要做特殊的處理，可將突變截面做成漸變截面，同時(shí)適量的增加鋼筋數(shù)量。 2、施工質(zhì)量造成的裂縫。由于砼標(biāo)號(hào)偏低、受力鋼筋截面偏小、截面尺寸不符合設(shè)計(jì)等而導(dǎo)致砼梁出現(xiàn)裂縫；由于施工不當(dāng)、模板支撐下沉，或過(guò)早拆除底模和支撐等形成的裂縫；施工控制不嚴(yán)，在梁上超載堆荷，而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫；預(yù)制鋼筋砼梁在運(yùn)輸、吊裝過(guò)程中，由于支撐不合理、吊點(diǎn)位置不當(dāng)以及較大的振動(dòng)或沖擊荷載，也會(huì)導(dǎo)致鋼筋砼梁出現(xiàn)裂縫。 （三）自然環(huán)境的影響 1、年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對(duì)緩慢，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移，一般可通過(guò)橋面伸縮縫、支座位移或設(shè)置柔性墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時(shí)才會(huì)引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。我國(guó)年溫差一般以一月和七月月的平均溫度作為變化幅度?？紤]到混凝土的蠕變特性，年溫差內(nèi)力計(jì)算時(shí)混凝土彈性模量應(yīng)考慮折減。 2、日照。橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽(yáng)曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。 3、驟然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見(jiàn)原因。 （四）荷載的影響 混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來(lái)主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。 直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有： （ 1）設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；計(jì)算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性；設(shè)計(jì)斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。（ 2）施工階段，不加限 制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。（ 3）使用階段，超出設(shè)計(jì)荷載的重型車(chē)輛過(guò)橋；受車(chē)輛、船舶的接觸、撞擊；發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。 次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：（ 1）在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。例如兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置 “X” 形鋼筋、 同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸，理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩，但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼筋銹蝕。（ 2）橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開(kāi)洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。在長(zhǎng)跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中，經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截?cái)噤撌?，設(shè)置錨頭，而在錨固斷面附近經(jīng)?？梢钥吹搅芽p。因此，若處理不當(dāng)，在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截?cái)嗵幦菀壮霈F(xiàn)裂縫。 二、裂 縫預(yù)防措施 在橋梁施工中可以通過(guò)以下措施控制混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫的產(chǎn)生。 （一）設(shè)計(jì)防裂控制措施：盡量避免荷載裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)突變或斷面突變；如果結(jié)構(gòu)突變不可避免，則應(yīng)做好細(xì)部處理 ,如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過(guò)渡，同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋或斜向鋼筋等。為防止混凝土收縮和溫度變化引起的裂縫，可增加構(gòu)造配筋，以提高混凝土的抗裂性。為防止鋼筋銹蝕引起的裂縫，設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制裂縫寬度，采用足夠的保護(hù)層厚度及防腐混凝土。 （二）施工防裂控制措施： 綁扎鋼筋之前，首先應(yīng)進(jìn) 行徹底的除銹工作以確保使用的鋼筋質(zhì)量。鋼筋在加工場(chǎng)集中加工成型后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，安裝時(shí)嚴(yán)格把握鋼筋的間距。鋼筋規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、間距、幾何尺寸、接頭位置及質(zhì)量等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范的要求，并嚴(yán)格做好原材料和接頭試驗(yàn)。鋼筋層間距對(duì)混凝土構(gòu)件的受力性能影響顯著，但鋼筋保護(hù)層厚度不夠卻嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命，尤其是在復(fù)雜惡劣的腐蝕環(huán)境下，因此，在鋼筋層間應(yīng)留有足夠的間距，鋼筋外層與模板間應(yīng)設(shè)置具備一定厚度的混凝土墊塊。 模板的安裝與拆除，針對(duì)具體工程 ,應(yīng)對(duì)模板及其支架的承載能力、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行校核，不能 盲目依照經(jīng)驗(yàn)和類(lèi)似工程照搬使用。支架（腳手架或其他夾具）應(yīng)牢固可靠，施工前必須對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，以消除支架非彈性形變和測(cè)出彈性形變值以便立模預(yù)留預(yù)拱度。安裝模板時(shí)應(yīng)確保構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水，形狀規(guī)則，能保證混凝土的均勻性。模板及其支架的拆除順序應(yīng)按施工技術(shù)方案執(zhí)行，未達(dá)到混凝土預(yù)定強(qiáng)度要求不得拆除。 混凝土的澆筑，澆筑之前首先要對(duì)模板及支架、鋼筋及其保護(hù)層厚度、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞等進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行澆筑?；炷恋陌韬瓦\(yùn)輸?shù)缺仨殱M足連續(xù)澆筑要求。澆筑中要防止鋼筋、模板、定位筋、墊塊及預(yù)埋管道的移動(dòng)和 變形。大體積混凝土澆筑還要滿足分層澆筑、分層振搗的要求，并應(yīng)采取一定的散熱措施，有效降低混凝土內(nèi)外的溫差，從而減少溫度裂縫的產(chǎn)生。振搗要密實(shí)，確?；炷聊芴畛涞礁鱾€(gè)角落，同時(shí)也要避免過(guò)振引起塑性裂縫和干縮裂縫。 其他措施，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮了施工順序?qū)?nèi)力的影響，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照制定的方案進(jìn)行，不得隨意更改施工順序，以免引起不必要的附加應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。施工技術(shù)方案中，應(yīng)做好入模混凝土的溫度控制、澆筑后混凝土溫度控制、養(yǎng)護(hù)及拆除模板后的養(yǎng)護(hù)等措施 ,施工前做好施工技術(shù)交底 ,落實(shí)各項(xiàng)施工任務(wù)，分配專(zhuān)人進(jìn)行技術(shù)指 導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)督。 小結(jié)：總之，混凝土裂縫產(chǎn)生原因很復(fù)雜。橋梁工程從建設(shè)到運(yùn)營(yíng)，涉及到勘察、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)管理等多個(gè)方面，哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都可能使混凝土橋梁發(fā)生開(kāi)裂，存在嚴(yán)重的安全隱患，影響橋梁使用壽命，危及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)安全。因此，嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行勘察、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)管理，是橋梁正常工作的基本保證。 參考文獻(xiàn)： 1董曉軍 .關(guān)于橋梁混凝土裂縫原因分析 J.科技信息 ,2011. 2曹可之 .大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合措施 J.建筑結(jié)構(gòu) ,2006. 閱讀相關(guān)文檔 :對(duì)連續(xù)橋梁懸臂施工中問(wèn)題探討 關(guān)于變電站電氣安裝的質(zhì)量問(wèn)題與預(yù)防研究 補(bǔ)償收縮混凝土的抗裂性能分析 高速公路橋梁樁基礎(chǔ)施工方案淺述 論企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范資料的收集及管理 公路路基常見(jiàn)病害及常見(jiàn)的加固防護(hù)方法探討 探討高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)管理問(wèn)題 工程建設(shè)中道橋項(xiàng)目管理作用淺析 建筑施工測(cè)量存在的問(wèn)題與完善措施 淺析橋梁伸縮縫病害的原因與施工工藝 鉆孔樁施工中常見(jiàn)事故及防治措施探討