橋梁混凝土裂縫預(yù)防及處理(一)

1、橋梁混凝土裂縫預(yù)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(yù)防措施及處理方法?！娟P(guān)鍵詞】橋梁；混凝土；裂縫；原因分析；預(yù)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(shè)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(dǎo)致橋梁垮塌的事件屢見不鮮，可見在橋梁工程建設(shè)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(yīng)力裂縫，即外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫；二是由外荷載引起的次應(yīng)力裂縫，即是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫；三是變形應(yīng)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(jié)構(gòu)變形，變形受到約束時便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過混凝土極限強(qiáng)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(shè)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(shè)計方面原因。主要是設(shè)計疏漏，計算假設(shè)受力與實(shí)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(shè)計圖紙施工， 使結(jié)構(gòu)受力模型與設(shè)計不相符；施工中混凝土振搗不密實(shí)、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(jī)具、材料，超過計算荷載；不根據(jù)預(yù)制結(jié) 構(gòu)受力特點(diǎn)合理起吊、運(yùn)輸、安裝；施工蠻干、不合理使用，亂開孔、亂埋預(yù)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(biāo)準(zhǔn)施工；混凝土在硬化初期的體積變化和后期的干縮，假設(shè)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(dǎo)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(gòu)件內(nèi)外溫差、內(nèi)部鋼筋的銹蝕、受鹽類的化學(xué)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(yù)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(qiáng)的混凝土構(gòu)件是最易產(chǎn)生裂縫的混凝土構(gòu)件，而橋梁工程許多結(jié)構(gòu)具備其中一個或多個特點(diǎn)，如50mT梁預(yù)制具有長、大、薄、高強(qiáng)四個特點(diǎn)；連續(xù)剛構(gòu)具有 大、薄、高強(qiáng)三個特點(diǎn)； 橋面鋪裝具備 大、薄、高強(qiáng)的特點(diǎn)；承臺具備 大的特點(diǎn)；防撞護(hù)欄具備 長、薄的特點(diǎn)； 空心薄壁墩具備 薄、高

5、強(qiáng)的特點(diǎn)等。預(yù)防混凝土裂縫是在掌握一定根底資料的前提下，通 過科學(xué)預(yù)測及計算，優(yōu)化設(shè)計施工方案，合理地組織施工，才能防止混凝土構(gòu)件中出現(xiàn)裂縫。2.1橋梁工程裂縫的預(yù)防。優(yōu)化設(shè)計。改善配筋。(1) 薄壁結(jié)構(gòu)配筋中增設(shè)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(shè)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(yīng)力所引起的混凝土變形。(3) 結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處、錨固斷面、構(gòu)件形狀突變處、預(yù)留孔道處、受力鋼筋截斷處等容易出現(xiàn)裂縫的部位增設(shè)抗裂筋，較大孔洞有條件時可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。改善應(yīng)力集中，防止裂縫的出現(xiàn)。

6、增加應(yīng)力釋放途徑，減少內(nèi)外約束。(1 )設(shè)立應(yīng)力釋放縫：在斷面小的結(jié)構(gòu)中(如防撞護(hù)欄)按受力特點(diǎn)規(guī)那么地增設(shè)應(yīng)力釋放 縫。在采取分層或分塊澆筑大體積混凝土中，合理設(shè)置水平或垂直施工縫。(2) 設(shè)置后澆縫：當(dāng)大體積混凝土平面尺寸過大時，可以適當(dāng)設(shè)置后澆縫，以減小外應(yīng)力 和溫度應(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)置緩沖層，如鋪設(shè) 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(yīng)力。(4) 在大

7、體積混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，預(yù)制T梁及連續(xù)剛構(gòu)中以預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道為冷卻 水管，通入冷卻水，強(qiáng)制降低混凝土水化熱溫度。(5) 易發(fā)生裂縫的重要結(jié)構(gòu)部位混凝土設(shè)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(jié)構(gòu)方面。(1) 地質(zhì)勘察精度可靠、試驗(yàn)資料準(zhǔn)確，防止因根底技術(shù)資料與實(shí)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(jié)構(gòu)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(kuò) 大根底但基底標(biāo)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(jié)構(gòu)突變(或斷面突變)，當(dāng)不能回避時，應(yīng)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(yīng)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(biāo)號、早期強(qiáng)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(qiáng)水泥膠和物的早期強(qiáng)度，從而防止因溫差、干縮等原因產(chǎn)生裂縫。(2) 粗細(xì)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(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)和硫化物的含量，以減少骨料的收縮，增強(qiáng)混凝土強(qiáng)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(yù)測。計算大體積混凝土溫度、應(yīng)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(yīng)力、最長伸縮縫間距，當(dāng)其超過混凝土極限抗拉強(qiáng)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(yīng)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(qiáng)度前不均勻沉降而產(chǎn)生裂

10、 縫。合理施工。在混凝土結(jié)構(gòu)立模、澆筑、預(yù)制構(gòu)件運(yùn)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。混凝土立模與支架。模板與支架必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。支架設(shè)置在具有足夠強(qiáng)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(dǎo)致的對結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生沖擊作用而產(chǎn)生的裂縫?；炷翝仓?。1混凝土施工時，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(jié)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