混凝土橋梁裂縫成因及處理措施淺探

1、混凝土橋梁裂縫成因及處理措施淺探摘要：混泥土橋梁施工過程中，裂縫的出現(xiàn)不僅頻發(fā)，而且成為廣大橋梁工程人員需要攻克的瓶頸。因為裂縫不僅會影響到工程質(zhì)量，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致橋梁垮塌。此文從導(dǎo)致橋梁施工裂縫形成原因入手，探索其處理措施，以確保工程質(zhì)量。關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；裂縫；處理；預(yù)防混凝土作為一種重要的工程材料，具有取材廣泛、價格低廉、抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費用低等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用在橋梁工程建設(shè)中。然而由于混凝土自身韌性較差，因而在橋梁施工過程中混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)裂縫，這一問題經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。因此，對于橋梁裂縫問題，就其產(chǎn)生的原因及防控措施進(jìn)行研究和探討是十分必要的，

2、具有很強(qiáng)的現(xiàn)實和理論指導(dǎo)意義。 1. 裂縫的種類 混凝土橋梁上產(chǎn)生的裂縫種類繁多，按性質(zhì)可分為結(jié)構(gòu)性裂縫及非結(jié)構(gòu)性裂縫兩大類型。其中結(jié)構(gòu)性裂縫可分為設(shè)計結(jié)構(gòu)性裂縫及施工結(jié)構(gòu)性裂縫；非結(jié)構(gòu)性裂縫可分為塑性裂縫、溫差裂縫、長期干裂縫、龜裂縫及其它侵害性裂縫。按裂縫的形狀可分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、塒角線式、斜向的等等。 混泥土橋梁裂縫出現(xiàn)的原因及其預(yù)防和處理措施。 2.1荷載引起的裂縫。荷載裂縫產(chǎn)生的原因在于施工過程中,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,隨意起吊、運輸、安裝,不按設(shè)計圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動下的疲勞強(qiáng)度驗算等

3、。針對以上的原因,在施工前應(yīng)制定行之有效的施工方案,考慮各種施工荷載的影響,同時對結(jié)構(gòu)的形式、特點及施工順序進(jìn)行深入的研究,避免施工過程過程的荷載引起的裂縫的出現(xiàn)。 2.2溫度變化引起的裂縫。 2.2.1水化熱。出現(xiàn)在施工過程中,大體積混凝土(最小邊厚度超過2.0m的結(jié)構(gòu)物)澆筑之后由于水泥水化放熱,致使內(nèi)部溫度很高,內(nèi)外溫差太大,致使表面出現(xiàn)裂縫?；炷羶?nèi)部的最高溫度,大多發(fā)生在澆筑后的35d,當(dāng)混凝土的內(nèi)部與表面溫差過大時,就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形。溫度應(yīng)力與溫差成比,溫差越大,溫度應(yīng)力也越大。當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗該溫度應(yīng)力時,便開始產(chǎn)生溫度裂縫。施工中應(yīng)根據(jù)實際情況,盡量選擇水

4、化熱低的水泥 2.3材料質(zhì)量不合格引起的裂縫。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。常見的影響因素有：如果水泥的安定性不合格、強(qiáng)度不足、含堿量過高等導(dǎo)致水泥質(zhì)量不合格而引起裂縫的產(chǎn)生；如果砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大而引起混凝土收縮加大。 2.4地基變形導(dǎo)致的裂縫。橋梁工程一般跨度大，寬度窄，在使用過程中會出現(xiàn)豎向基礎(chǔ)不均勻沉降或水平方向位移，即便變化很小也會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，一旦它超過混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，將會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂，產(chǎn)生較大裂縫。基礎(chǔ)沉降變形的主要原因有地質(zhì)差異太大或勘察不詳、結(jié)構(gòu)荷載或基礎(chǔ)類型差別太大等。 2.5施工工藝質(zhì)量引

5、起的裂縫。由于施工工藝引起的裂縫的成因較多，大致可以分為如下幾點： (1)混凝土保護(hù)層過厚,或亂踩已綁扎的上層鋼筋,使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。 (2)混凝土振搗不密實、不均勻出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點。 (3)混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫，即塑性收縮裂縫。 (4)混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土塌落度過低，使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。 (5)混凝土初期養(yǎng)護(hù)時急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不

6、規(guī)則的收縮裂縫。 (6)混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。如混凝土分層澆筑時,后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現(xiàn)澆時，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間粘結(jié)力小?；蚝鬂不炷琉B(yǎng)護(hù)不到位，導(dǎo)致混凝土收縮而引起裂縫。 (7)混凝土早期受凍，使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋，或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。 (8)施工時模板剛度不足，在澆筑混凝土?xí)r由于側(cè)向壓力的作用使得模板變形。產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。 (9)施工前對支架壓實不足或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。 (1

7、0)施工質(zhì)量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計量不準(zhǔn)，結(jié)果造成混凝土強(qiáng)度不足和其他性能(和易性、密實度)下降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。 3.混泥土橋梁裂縫的處理辦法。 （1）表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。 （2）灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。嵌縫法是裂縫封

8、堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剮性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。 （3）結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。 （4）混凝土置換法?；炷林脫Q法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。 4.混泥土橋梁裂縫的預(yù)防措施。雖然混凝土橋梁很容易產(chǎn)生各種形式的裂縫，但如果采取有效的措施，很多裂縫是可以避免和控制的。常用的

9、有以下幾種措施： 4.1 優(yōu)化設(shè)計，避免結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生在條件許可的情況下，設(shè)計者應(yīng)盡量少用或不用非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)錨墊板、螺旋筋的埋設(shè)必須符合設(shè)計圖紙要求。在此基礎(chǔ)上，錨墊板后應(yīng)增設(shè)4根以上的縱向撐筋，縱向撐筋前段頂牢錨墊板，后端與鋼筋骨架相連，錨墊板后布筋較密，砼振搗必須密實。張拉時，砼必須達(dá)到設(shè)計或規(guī)范規(guī)定的張拉強(qiáng)度，且砼試塊要做到同體養(yǎng)護(hù)。鋼筋砼現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架拆除時首先要弄清其設(shè)計受力體系，并執(zhí)行行詳細(xì)的落架程序設(shè)計。 4.2 合理選擇和控制施工材料。首先，要根據(jù)設(shè)計和施工要求合理選擇和控制水泥的品種、標(biāo)號和用量，同時選擇合適的骨料品種，減少水灰比，并添加保水性好的外摻劑。其次

10、，應(yīng)按照相關(guān)要求對原材料進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢驗，對混凝土配合比進(jìn)行對比試驗，高溫或雨后施工要對砂、碎石進(jìn)行含水量實驗，及時調(diào)整施工配合比，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量。 4.3 合理把握施工的各個環(huán)節(jié)。良好的施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很大的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時間、運輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外，分層位置應(yīng)盡量留在變截面處，或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位。確定澆筑時間應(yīng)盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。其次澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振。應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。 4.4 采用良好的養(yǎng)護(hù)方法?；炷两K凝后應(yīng)及時采用覆蓋、灑水、噴霧或薄膜保濕等措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù),避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動以及外力干擾等。良好的養(yǎng)護(hù)可加速混凝土的水化反應(yīng)，獲得較高的混凝土強(qiáng)度。為此澆筑后要立即覆蓋澆水保濕，同時保溫、防風(fēng)，一般可較好地控制混凝土收縮裂縫。此外，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方式要比自然養(yǎng)護(hù)方式使得混凝土收縮更小。 5.結(jié) 語 在橋梁施工過程中，只要嚴(yán)格控制好材料質(zhì)量、施工工藝以及現(xiàn)場的施工管理，根據(jù)現(xiàn)場條件，材料特點，氣溫等多種因素，采取合理的措施，