橋梁混凝土裂縫預防及處理(一)

1、橋梁混凝土裂縫預防及處理 一【摘要】本文闡述了橋梁工程中混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因，提出了預防措施及處理方法。【關鍵詞】橋梁；混凝土；裂縫；原因分析；預防措施；處理方法【AbstractIn thisarticle,cracksi neon cretebridgec on structio ntypesa ndcausesa ndrecomme ndi ngpreve ntivemeasuresandtreatment.【Keywords】Bridge;Concrete;Crack;Reasonanalysis;Preventivemeasures;Treatment隨著我國公路建設開展速度的

2、加快，新建橋梁工程越來越多，在橋梁建造和使用過程中，因混凝土出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導致橋梁垮塌的事件屢見不鮮，可見在橋梁工程建設中對混凝土裂縫的防治和處理工作是何等重要！1裂縫形成種類及形成原因橋梁工程中裂縫種類歸納起來可分為三種：一是由外荷載引起的直接應力裂縫，即外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫；二是由外荷載引起的次應力裂縫，即是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生裂縫；三是變形應力引起的裂縫，這主要是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等引起 結構變形，變形受到約束時便產(chǎn)生應力，當此應力超過混凝土極限強度時就產(chǎn)生裂縫。這些裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，主要有設計原因、施工原因、材料性質(zhì)的原因，此外，外部環(huán)

3、 境等因素的影響也會產(chǎn)生裂縫。1.1設計方面原因。主要是設計疏漏，計算假設受力與實際受力不相符、計算模型不合理、外部荷載考慮不周全1.2施工方面原因。不按設計圖紙施工， 使結構受力模型與設計不相符；施工中混凝土振搗不密實、初期養(yǎng)生不夠、撤除支架順序不正確；不加限制地堆放施工機具、材料，超過計算荷載；不根據(jù)預制結 構受力特點合理起吊、運輸、安裝；施工蠻干、不合理使用，亂開孔、亂埋預埋件、亂開槽、 亂支牛腿，受車輛、船舶的撞擊等都會產(chǎn)生裂縫。1.3材料性質(zhì)原因。水泥的反常凝固、反常膨脹、離析與泛漿以及水泥的水化熱不按標準施工；混凝土在硬化初期的體積變化和后期的干縮，假設養(yǎng)生不充分；混凝土骨料的配合

4、比、密度、空隙率、彈性模 量等不適宜，所有以上原因也會導致裂縫的產(chǎn)生。1.4外部環(huán)境原因。溫度與濕度的變化、 混凝土構件內(nèi)外溫差、內(nèi)部鋼筋的銹蝕、受鹽類的化學腐蝕， 車輪的磨損、地震荷載、地基變形及沉降等外部環(huán)境影響也會產(chǎn)生裂縫。2橋梁工程裂縫的預防裂縫是混凝土本身具有的一種材料特性，讓它完全不發(fā)生是不可能的。長、大、薄、高強的混凝土構件是最易產(chǎn)生裂縫的混凝土構件，而橋梁工程許多結構具備其中一個或多個特點，如50mT梁預制具有長、大、薄、高強四個特點；連續(xù)剛構具有 大、薄、高強三個特點； 橋面鋪裝具備 大、薄、高強的特點；承臺具備 大的特點；防撞護欄具備 長、薄的特點； 空心薄壁墩具備 薄、高

5、強的特點等。預防混凝土裂縫是在掌握一定根底資料的前提下，通 過科學預測及計算，優(yōu)化設計施工方案，合理地組織施工，才能防止混凝土構件中出現(xiàn)裂縫。2.1橋梁工程裂縫的預防。優(yōu)化設計。改善配筋。(1) 薄壁結構配筋中增設防裂筋，一般用小直徑鋼筋(080 14,小間距布置(10 15cm)，明顯地提高混凝土抗裂性。(2) 大體積混凝土配筋中增設溫度筋，分層布置，一般用小直徑、小間距布置，提高混凝 土抵抗溫度應力所引起的混凝土變形。(3) 結構的轉(zhuǎn)角處、錨固斷面、構件形狀突變處、預留孔道處、受力鋼筋截斷處等容易出現(xiàn)裂縫的部位增設抗裂筋，較大孔洞有條件時可在周邊設置護邊角鋼。改善應力集中，防止裂縫的出現(xiàn)。

6、增加應力釋放途徑，減少內(nèi)外約束。(1 )設立應力釋放縫：在斷面小的結構中(如防撞護欄)按受力特點規(guī)那么地增設應力釋放 縫。在采取分層或分塊澆筑大體積混凝土中，合理設置水平或垂直施工縫。(2) 設置后澆縫：當大體積混凝土平面尺寸過大時，可以適當設置后澆縫，以減小外應力 和溫度應力；同時增加混凝土散熱面積，降低混凝土的內(nèi)部溫度。(3) 設置滑動層及緩沖層：對大體積混凝土根底與巖石地基，或根底與厚大的混凝土墊層 之間設置滑動層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂、或刷熱瀝青、或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位 設置緩沖層，如鋪設 3050mm厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，釋 放約束應力。(4) 在大

7、體積混凝土內(nèi)部預埋冷卻水管，預制T梁及連續(xù)剛構中以預埋預應力管道為冷卻 水管，通入冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。(5) 易發(fā)生裂縫的重要結構部位混凝土設計時外摻定量的纖維材料，提高混凝土的抗拉能 力，防止裂縫產(chǎn)生。結構方面。(1) 地質(zhì)勘察精度可靠、試驗資料準確，防止因根底技術資料與實際有誤造成不勻均沉降 而產(chǎn)生裂縫。(2) 同一聯(lián)橋梁中，根底結構類型盡量一致，防止因混合使用不同根底類型或同時采用擴 大根底但基底標高差異大時而引起地基不均勻沉降從而產(chǎn)生裂縫。(3) 防止結構突變(或斷面突變)，當不能回避時，應做局部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變 處做成漸變過渡。防止因應力集中而產(chǎn)生裂縫。確定最

8、正確配合比。選用優(yōu)質(zhì)原材料。(1) 水泥：選用水化熱較低、收縮量較小、干縮值較小、高標號、早期強度較高的、含堿量較低的、初凝時間較長的水泥，以減少水化熱量總量，減小溫差變化幅度，減少水泥水化時收縮量，增強水泥膠和物的早期強度，從而防止因溫差、干縮等原因產(chǎn)生裂縫。(2) 粗細集料：選用吸水率較小、收縮性較低、級配良好的骨料，控制骨料中云母、含泥量、有機質(zhì)和輕物質(zhì)和硫化物的含量，以減少骨料的收縮，增強混凝土強度。確定最正確配合比。(1 )水灰比：一般來說用水量越大，水灰比越高，混凝土干縮越大。水灰比一般控制在0.5以下。(2)外摻礦物粉：為減小混凝土中水泥含量，減少水化熱及收縮，一般采取外摻粉煤灰

9、等 礦物粉，替代混凝土中局部水泥含量，礦物粉摻配比例宜占膠凝總量的1/4。(3 )外加劑：摻加高效減水、增塑、緩凝劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及 水的用量，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，減少水化熱總量，減少混凝 土干縮，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。定量預測。計算大體積混凝土溫度、應力、平均整澆長度(伸縮縫間距)，確定混凝土內(nèi)外最大溫差、最大應力、最長伸縮縫間距，當其超過混凝土極限抗拉強度時，需在施工方案中采取降溫、 延長溫度變化時間，或增加應力釋放途徑，或增加伸縮縫來防止產(chǎn)生裂縫。計算支架及模板的剛度及撓度，防止因支架及模板的下沉而引起混凝土在未形成強度前不均勻沉降而產(chǎn)生裂

10、 縫。合理施工。在混凝土結構立模、澆筑、預制構件運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，必須合理組織施工， 防止因施工原因產(chǎn)生裂縫?；炷亮⒛Ｅc支架。模板與支架必須具有足夠的強度和剛度。支架設置在具有足夠強度的地基上，防止因不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。在支架撤除時，施工順序正確，防止由于產(chǎn)生瞬時動荷載而導致的對結構 產(chǎn)生沖擊作用而產(chǎn)生的裂縫?；炷翝仓?混凝土施工時，必須嚴格按照標準施工，盡量克服由于材料性質(zhì)所產(chǎn)生的裂縫。2混凝土攪拌與運輸時，要合理確定施工時間的長短，防止混凝土水灰比加大，防止混凝土凝結硬化時收縮量增加，防止水分蒸發(fā)過多，引起混凝土塌落度過低，使混凝土出現(xiàn)不規(guī)那么的收縮裂縫。3混凝土振搗時