橋梁結(jié)構(gòu)裂縫技術(shù)交流new

1、 目目 錄錄一、混凝土構(gòu)件分類二、引起混凝土構(gòu)件開裂的主要原因三、預(yù)應(yīng)力混凝土T梁常見裂縫控制四、現(xiàn)場澆注鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋常裂縫或事故五、預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工安全注意事項六、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性施工注意事項一、混凝土構(gòu)件分類一、混凝土構(gòu)件分類 1、素混凝土構(gòu)件 2、鋼筋混凝土構(gòu)件 3、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件二、引起混凝土構(gòu)件開裂的主要原因二、引起混凝土構(gòu)件開裂的主要原因 1、荷載包括自重、車輛荷載、人群荷載、施工設(shè)施荷載、風(fēng)荷載、地震荷載、流水壓力、冰壓力、水浮力、土側(cè)壓力、預(yù)加應(yīng)力。 2、變形包括收縮、徐變、水化熱、環(huán)境溫度變化、強迫位移（如基礎(chǔ)或支座變位）。構(gòu)件間或同一構(gòu)件不同部位

2、間的約束作用、支座摩阻作用。 據(jù)調(diào)查資料，工程實踐中結(jié)構(gòu)物開裂的原因，由“變形”因素或以“變形”為主因素引起的裂縫約占80%，由“荷載”因素引起的裂縫約占20%。 對于超靜定結(jié)構(gòu)，如連續(xù)剛構(gòu)、連續(xù)梁、拱、桁架，由“變形”因素引起的拉應(yīng)力遠超過靜定結(jié)構(gòu)，如簡支梁。 但過去人們對“變形”因素的重視程度遠不如“荷載”因素。施工階段出現(xiàn)的裂縫，更是與“變形”因素緊密相關(guān)。 三、預(yù)應(yīng)力混凝土T梁常見裂縫控制 1、腹板豎向裂縫（1）腹板下緣較均布的豎向裂縫開裂現(xiàn)象：豎向裂縫在全梁范圍分布較均勻，裂縫處于下方，但不完全通到底（營運階段有可能通到底）。裂縫在橫向多貫通。1、腹板豎向裂縫（1）腹板下緣較均布的豎

3、向裂縫開裂原因：開裂原因：T梁預(yù)制臺頂面粗糙，對T梁澆注的混凝土產(chǎn)生水平方向約束，當(dāng)混凝土收縮及（水化熱引起升溫后）降溫時，混凝土因受約束而拉裂。與承臺上方墩身開裂原因相同。防裂措施防裂措施：（1）與承臺上方墩身開裂防治措施相同，見下見）與承臺上方墩身開裂防治措施相同，見下見說明；說明；（2）T梁預(yù)制臺座必須做光滑。梁預(yù)制臺座必須做光滑。橋墩（或塔墩）靠承臺區(qū)段的豎向裂縫橋墩（或塔墩）靠承臺區(qū)段的豎向裂縫 開裂現(xiàn)象：一般出現(xiàn)在第一、二澆注節(jié)段，豎向裂縫有一條或多條不符。開裂原因：開裂原因：承臺與橋墩（或塔柱）澆筑混凝土的齡期相差較大（20-30天或更長），承臺混凝土的收縮先期基本完成，而橋墩（

4、或塔柱）混凝土澆注后，其混凝土收縮和水化熱降溫引起的收縮相互迭加，加上大氣降溫等因素，形成頗大的收縮量，這種收縮受到承臺接觸面（約束面）的約束，在墩身內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致開裂，稱為“基巖約束效應(yīng)”。 從理論上講，最大的約束應(yīng)力在約束邊即橋墩與承臺交接處，但通常豎向裂縫下端距約束邊尚有一點距離，逐漸向上發(fā)展。這是因為橋墩混凝土在約束邊處受到承臺的“嵌固”作用，推遲或限制該處開裂，這種現(xiàn)象稱為“模箍作用”。防裂措施：防裂措施：1、降低橋墩混凝土的收縮值和水化熱值，配制低收縮、低水化熱混凝土。一般采用降低水泥用量、摻加粉煤灰和精礦粉來實現(xiàn)。2、最大限度降低橋墩混凝土與承臺混凝土的齡期差。要求承臺澆注完

5、成后3-5天即澆注橋墩，已有成功實例。1、腹板豎向裂縫（2）腹板中間高度范圍豎向裂縫開裂現(xiàn)象：出現(xiàn)在腹板中間，上下不貫通，內(nèi)外不開裂現(xiàn)象：出現(xiàn)在腹板中間，上下不貫通，內(nèi)外不貫通貫通。1、腹板豎向裂縫（2）腹板中間高度范圍豎向裂縫開裂原因：混凝土在澆注后內(nèi)部產(chǎn)生水化熱，以及開裂原因：混凝土在澆注后內(nèi)部產(chǎn)生水化熱，以及日曬影響，形成上下和內(nèi)外溫差，外部低溫內(nèi)部高日曬影響，形成上下和內(nèi)外溫差，外部低溫內(nèi)部高溫時，外部拉裂溫時，外部拉裂。防裂措施防裂措施：（1）與前面第一條相同；）與前面第一條相同；（2）適當(dāng)推遲拆模時間，避免混凝土內(nèi)外溫差過）適當(dāng)推遲拆模時間，避免混凝土內(nèi)外溫差過大；大；（3）加強養(yǎng)

6、護工作，避免用低溫的水澆噴）加強養(yǎng)護工作，避免用低溫的水澆噴。2、腹板水平裂縫開裂現(xiàn)象：在腹板上出現(xiàn)水平裂縫開裂現(xiàn)象：在腹板上出現(xiàn)水平裂縫。2、腹板水平裂縫開裂原因：混凝土坍落度過大，粗骨料往下沉，引開裂原因：混凝土坍落度過大，粗骨料往下沉，引起水平方向拉裂。這種裂縫稱為起水平方向拉裂。這種裂縫稱為“沉縮裂縫沉縮裂縫”。防裂措施：按高性能混凝土或耐久性混凝土要求做防裂措施：按高性能混凝土或耐久性混凝土要求做混凝土配合比，降低坍落度混凝土配合比，降低坍落度。3、腹板斜裂縫開裂現(xiàn)象：跨徑四分之一附近腹板出現(xiàn)左右對稱分開裂現(xiàn)象：跨徑四分之一附近腹板出現(xiàn)左右對稱分布的斜裂縫布的斜裂縫。3、腹板斜裂縫開

7、裂原因：梁內(nèi)實際主拉應(yīng)力超過混凝土抗拉能力，開裂原因：梁內(nèi)實際主拉應(yīng)力超過混凝土抗拉能力，其原因包括腹板設(shè)計或施工的厚度不夠，或預(yù)應(yīng)力其原因包括腹板設(shè)計或施工的厚度不夠，或預(yù)應(yīng)力張拉不足，或設(shè)計中未發(fā)現(xiàn)主拉應(yīng)力很高的區(qū)域，張拉不足，或設(shè)計中未發(fā)現(xiàn)主拉應(yīng)力很高的區(qū)域，或混凝土實際抗拉能力偏低或混凝土實際抗拉能力偏低。防裂措施：設(shè)計上要正確計算主拉應(yīng)力、腹板厚度防裂措施：設(shè)計上要正確計算主拉應(yīng)力、腹板厚度和預(yù)加應(yīng)力應(yīng)足夠。施工中應(yīng)做準(zhǔn)設(shè)計厚度，并按和預(yù)加應(yīng)力應(yīng)足夠。施工中應(yīng)做準(zhǔn)設(shè)計厚度，并按設(shè)計要求張拉預(yù)應(yīng)力，并保證混凝土質(zhì)量。設(shè)計要求張拉預(yù)應(yīng)力，并保證混凝土質(zhì)量。4、沿預(yù)應(yīng)力管道的縱向裂縫開裂現(xiàn)

8、象：裂縫沿預(yù)應(yīng)力管道方向分布開裂現(xiàn)象：裂縫沿預(yù)應(yīng)力管道方向分布。4、沿預(yù)應(yīng)力管道的縱向裂縫開裂原因：縱向預(yù)應(yīng)力張拉過大，或混凝土強度不開裂原因：縱向預(yù)應(yīng)力張拉過大，或混凝土強度不足足。防裂措施：嚴格按設(shè)計要求張拉預(yù)應(yīng)力，防止過量防裂措施：嚴格按設(shè)計要求張拉預(yù)應(yīng)力，防止過量超張拉，待混凝土強度達到一定要求后再張拉超張拉，待混凝土強度達到一定要求后再張拉。5、錨后裂縫開裂現(xiàn)象：梁端錨頭后方壓裂開裂現(xiàn)象：梁端錨頭后方壓裂。開裂原因：縱向預(yù)應(yīng)力張拉過大，或混凝土強度不開裂原因：縱向預(yù)應(yīng)力張拉過大，或混凝土強度不足足。防裂措施：嚴格按設(shè)計要求張拉預(yù)應(yīng)力，防止過量防裂措施：嚴格按設(shè)計要求張拉預(yù)應(yīng)力，防止過

9、量超張拉，待混凝土強度達到一定要求后再張拉超張拉，待混凝土強度達到一定要求后再張拉。四、現(xiàn)場澆注鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋四、現(xiàn)場澆注鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋常見裂縫或事故常見裂縫或事故 1 1、由支架問題引起的、由支架問題引起的（1）現(xiàn)象和原因： 支架強度和穩(wěn)定不足，導(dǎo)致支架坍垮的重大事故； 支架變形過大（支架整體剛度不足，或?qū)浀鼗醋鎏幚碇率怪Ъ艹两担?，?dǎo)致連續(xù)梁澆注混凝土后，跨中下方和墩頂上方梁體開裂，梁體變形。嚴重者需整孔拆除重建。 （2）預(yù)防措施： 支架設(shè)計必須充分滿足預(yù)定荷載作用下的強度和穩(wěn)定性，支架安裝必須完整，絕不采用有銹蝕缺損或變形缺損的桿件，絕不漏裝前后

10、左右方向的斜撐桿件。 支架的地基處理應(yīng)規(guī)范，地基處理完畢后應(yīng)做地基承載力試驗，確保支架沉降在允許范圍內(nèi)。 支架安裝完畢后必須按梁身重量的1.2倍進行預(yù)壓，消除支架變形，經(jīng)總監(jiān)理工程師認可后方可施工。 拆架順序：先翼板后底板，從跨中對稱往兩邊拆，跨度大于20m時，支架拆除宜分兩階段，先從跨中對稱往兩端松一次架，再對稱從跨中往兩端拆，多跨連續(xù)箱梁應(yīng)同時從跨中對稱拆架。 2 2、由混凝土收縮和收縮差引起的、由混凝土收縮和收縮差引起的（1）現(xiàn)象和原因：三跨連續(xù)梁若整體澆注或澆注區(qū)段過長，在支架拆除之前，就可能因混凝土收縮（含水化熱降溫）而導(dǎo)致底板、頂板和腹板開裂。若采用水平分層澆注，即先澆注好底板和腹

11、板，再澆注頂板，在橋墩上方的箱梁區(qū)段，其腹板已加厚，端橫隔板也很強勁，由于其澆注在先，已完成大部分收縮，當(dāng)頂板澆注后，其收縮及水化熱降溫收縮會受到腹板和端橫隔板的約束，而產(chǎn)生頂板水平裂縫。 （2）預(yù)防措施： 三跨連續(xù)梁應(yīng)縱向分段施工，在墩頂上方節(jié)段預(yù)留后澆注節(jié)段； 盡可能縮短頂板與腹板和端橫隔板之間的齡期差； 采用低收縮、低水化熱混凝土。 五、預(yù)應(yīng)力混凝土五、預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工安全注意事項梁施工安全注意事項1、吊裝過程中T梁側(cè)彎失穩(wěn)： 防止措施：設(shè)計的T梁應(yīng)有足夠的翼緣寬度和腹板厚度。T梁吊裝的重心應(yīng)盡量向上，T梁的位置應(yīng)保持豎向。五、預(yù)應(yīng)力混凝土五、預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工安全注意事項梁施工安

12、全注意事項2、T梁安裝就位后傾倒： 防止措施：T梁在支座上就位的同時，應(yīng)在兩側(cè)加可靠橫撐使其穩(wěn)定，并盡快使其與相鄰已就位T梁在橫向相連續(xù)。3、防止架橋機損壞造成嚴重事故。六、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性施工注意事項六、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性施工注意事項p 結(jié)構(gòu)耐久性：結(jié)構(gòu)耐久性：在設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件在設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的期限內(nèi)保持其適用性和安全性的能下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的期限內(nèi)保持其適用性和安全性的能力力p 結(jié)構(gòu)的使用年限：結(jié)構(gòu)的使用年限：結(jié)構(gòu)建成后，各種性能均能滿足使用結(jié)構(gòu)建成后，各種性能均能滿足使用要求的實際年限。要求的實際年限。p 設(shè)計使用年限：設(shè)計使用年限

13、：在設(shè)計確定的在設(shè)計確定的環(huán)境作用環(huán)境作用和維修、使用條和維修、使用條件下，作為結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計依據(jù)并件下，作為結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計依據(jù)并具有一定保證率具有一定保證率的目標(biāo)的目標(biāo)使用年限。使用年限。30 配制耐久混凝土的硅酸鹽水泥一般應(yīng)為品質(zhì)穩(wěn)定配制耐久混凝土的硅酸鹽水泥一般應(yīng)為品質(zhì)穩(wěn)定的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，其強度等級宜為其強度等級宜為42.5。 配制耐久混凝土所用的礦物摻合料可為優(yōu)質(zhì)粉煤配制耐久混凝土所用的礦物摻合料可為優(yōu)質(zhì)粉煤灰、磨細高爐礦渣、硅灰、石灰石粉、天然火山灰等灰、磨細高爐礦渣、硅灰、石灰石粉、天然火山灰等材料。摻合料

14、必須品質(zhì)穩(wěn)定、來料均勻、來源固定。材料。摻合料必須品質(zhì)穩(wěn)定、來料均勻、來源固定。 優(yōu)質(zhì)粉煤灰：燒失量應(yīng)盡可能低優(yōu)質(zhì)粉煤灰：燒失量應(yīng)盡可能低(不宜大于不宜大于5%),對對預(yù)應(yīng)力混凝土和引氣混凝土不大于預(yù)應(yīng)力混凝土和引氣混凝土不大于3%?；炷林械姆??；炷林械姆勖夯覔搅繎?yīng)不少于膠凝材料總量的煤灰摻量應(yīng)不少于膠凝材料總量的20%，優(yōu)質(zhì)粉煤灰，優(yōu)質(zhì)粉煤灰摻量可到膠凝材料總量的摻量可到膠凝材料總量的50%甚至更多。甚至更多。 配制耐久混凝土的骨料：質(zhì)地均勻堅固，粒形配制耐久混凝土的骨料：質(zhì)地均勻堅固，粒形和級配良好、吸水率低、空隙率小，不宜采用鄂式和級配良好、吸水率低、空隙率小，不宜采用鄂式破碎機生產(chǎn)

15、的粗骨料，嚴格限制針、片狀顆粒含量，破碎機生產(chǎn)的粗骨料，嚴格限制針、片狀顆粒含量，要求用反擊碎石。要求用反擊碎石。 外加劑中的氯離子含量不得大于混凝土中膠凝外加劑中的氯離子含量不得大于混凝土中膠凝材料總量的材料總量的0.02%，高效減水劑中的硫酸鈉含量不，高效減水劑中的硫酸鈉含量不宜大于減水劑干重的宜大于減水劑干重的15%，宜采用聚羧酸類。，宜采用聚羧酸類。 氯化鈣不能作為混凝土外加劑使用，如用作冬氯化鈣不能作為混凝土外加劑使用，如用作冬季施工的防凍劑等。季施工的防凍劑等。33 盡量降低拌和水用量和坍落度，用水量不宜高盡量降低拌和水用量和坍落度，用水量不宜高于于150Kg/m3，坍落度宜控制在

16、坍落度宜控制在16cm以內(nèi)（王鐵夢以內(nèi)（王鐵夢專家主張專家主張122cm），不要超過），不要超過18cm。 應(yīng)限制單方混凝土中膠凝材料的最高用量，并應(yīng)限制單方混凝土中膠凝材料的最高用量，并盡可能減少膠凝材料中的硅酸鹽水泥用量。中國土盡可能減少膠凝材料中的硅酸鹽水泥用量。中國土木工程學(xué)會木工程學(xué)會“指南指南”規(guī)定：單方混凝土膠凝材料總規(guī)定：單方混凝土膠凝材料總量不宜高于量不宜高于400Kg/m3（C30以下）、以下）、 450Kg/m3（C40-C50）和）和500Kg/m3（C50以上）。以上）。鐵路混鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定也有相應(yīng)規(guī)定。美也有相應(yīng)規(guī)定。美國

17、國AASHTO規(guī)范規(guī)定不應(yīng)超過規(guī)范規(guī)定不應(yīng)超過475 Kg/m3。34 耐久混凝土工程正式施工前，應(yīng)針對工程特耐久混凝土工程正式施工前，應(yīng)針對工程特點和施工環(huán)境與施工條件，會同設(shè)計、施工、監(jiān)理點和施工環(huán)境與施工條件，會同設(shè)計、施工、監(jiān)理及混凝土供應(yīng)等各方，共同制定施工全過程和各個及混凝土供應(yīng)等各方，共同制定施工全過程和各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制及質(zhì)量保證措施。施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制及質(zhì)量保證措施。 耐久混凝土施工中，需要重點保證質(zhì)量并采取耐久混凝土施工中，需要重點保證質(zhì)量并采取專門措施的內(nèi)容有：結(jié)構(gòu)表層混凝土的密實性、均專門措施的內(nèi)容有：結(jié)構(gòu)表層混凝土的密實性、均勻性與良好的養(yǎng)護，混凝土保護層厚度的準(zhǔn)

18、確性，勻性與良好的養(yǎng)護，混凝土保護層厚度的準(zhǔn)確性，混凝土裂縫控制。混凝土裂縫控制。 耐久混凝土的原材料及配比，應(yīng)在正式施工前耐久混凝土的原材料及配比，應(yīng)在正式施工前的混凝土試配工作中，通過混凝土工作性、強度和的混凝土試配工作中，通過混凝土工作性、強度和耐久性指標(biāo)的測定，并通過抗裂性能的對比試驗后耐久性指標(biāo)的測定，并通過抗裂性能的對比試驗后確定。確定。35 為保證鋼筋保護層厚度尺寸及鋼筋定位的準(zhǔn)確性，為保證鋼筋保護層厚度尺寸及鋼筋定位的準(zhǔn)確性，宜采用工程塑料制作的保護層定位夾或定型生產(chǎn)的纖宜采用工程塑料制作的保護層定位夾或定型生產(chǎn)的纖維砂漿塊。維砂漿塊。 泵送混凝土的坍落度不宜過大以避免離析和泌水。泵送混凝土的坍落度不宜過大以避免離析和泌水。 結(jié)構(gòu)表層混凝土的耐久性質(zhì)量在很大程度上取決結(jié)構(gòu)表層混凝土的耐久性質(zhì)量在很大程度上取決于施工養(yǎng)護過程中的濕度和溫度控制。在混凝土發(fā)熱于施工養(yǎng)護過程中的濕度和溫度控制。在混凝土發(fā)熱階段最好采用噴霧養(yǎng)護，避免混凝土表面溫度產(chǎn)生驟階段最好采用