淺談橋梁混凝土裂縫成因及處理_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  淺談橋梁混凝土裂縫成因及處理</p><p>  摘要:橋梁裂縫是橋梁施工中最為常見的問(wèn)題,橋梁混凝土的裂縫處理的好壞,會(huì)對(duì)工程質(zhì)量、進(jìn)度等造成很大的影響,現(xiàn)結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)混凝土橋梁裂縫的種類和產(chǎn)生的原因作較全面的分析、總結(jié),找出控制裂縫的產(chǎn)生和處理可行辦法。 </p><p>  關(guān)鍵詞:橋梁;混凝土裂縫;成因;處理 </p><p>  

2、中圖分類號(hào):TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A </p><p>  橋梁混凝土開裂可以說(shuō)是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,在橋梁建造和使用過(guò)程中,因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致橋梁垮塌的報(bào)道屢見不鮮。施工人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋梁混凝土裂縫的認(rèn)識(shí),盡量避免施工中出現(xiàn)危害較大的裂縫。 </p><p>  1.橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 </p><p>  1.1溫度變化引起的裂縫 <

3、;/p><p>  1)施工過(guò)程中,大體積混凝土(厚度超過(guò)2.0m)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,導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫。 </p><p>  2)蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng),混凝土驟冷驟熱,內(nèi)外溫度不均,易出現(xiàn)裂縫。 </p><p>  1.2收縮引起的裂縫 </p><p>  1)塑性收縮。發(fā)生在施工過(guò)程中、

4、混凝土澆筑后4至5h左右,此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,此時(shí)混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮。在骨料下沉過(guò)程中若受到鋼筋阻擋,便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處,因硬化前沉實(shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。 </p><p>  2)干縮?;炷两Y(jié)硬以后,隨著表層水分逐漸蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為干縮。因混凝土表層水分損失很快,內(nèi)部損失慢,因

5、此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫。 </p><p>  1.3荷載引起的裂縫 </p><p>  荷載引起的裂縫是指混凝土橋梁在常規(guī)動(dòng)靜荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫,分為直接應(yīng)力裂縫及次應(yīng)力裂縫兩種。 </p><p>  1)直接應(yīng)力裂縫是指外荷

6、載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。產(chǎn)生原因主要有:設(shè)計(jì)階段結(jié)構(gòu)不算或漏算,結(jié)構(gòu)剛度不夠;施工階段不加限制的堆放施工機(jī)具,材料,對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件隨意翻身、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;超出設(shè)計(jì)荷載的重型車輛過(guò)橋,受車輛、船舶的接觸,撞擊。 </p><p>  2)次應(yīng)力裂縫是指由荷載引起的次應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。次應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的原因有:由于結(jié)構(gòu)的

7、實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)計(jì)算有出人或計(jì)算不考慮,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)開裂;橋梁結(jié)構(gòu)在鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等結(jié)構(gòu)突變的部位引起的應(yīng)力集中導(dǎo)致的混凝土開裂。 </p><p>  1.4施工工藝質(zhì)量引起的裂縫 </p><p>  1)混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使水分蒸發(fā)過(guò)多,引起混凝土塌落度過(guò)低,使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。 </p><p>  

8、2)混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)急劇干燥,使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。 </p><p>  3)混凝土分層或分段澆筑時(shí),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。 </p><p>  4)施工時(shí)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。 </p><p>  5)施工時(shí)拆模過(guò)早,混凝土強(qiáng)度不足,

9、使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。 </p><p>  6)施工前對(duì)支架壓實(shí)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。 </p><p>  2.橋梁工程裂縫的預(yù)防措施 </p><p>  2.1確定混凝土最佳配合比 </p><p>  2.1.1選用優(yōu)質(zhì)原材料 </p><p>

10、  1)水泥:選用水化熱較低、收縮量較小、干縮值較小、高標(biāo)號(hào)、早期強(qiáng)度較高的、含堿量較低的、初凝時(shí)間較長(zhǎng)的水泥。 </p><p>  2)粗細(xì)集料:選用吸水率較小、收縮性較低、級(jí)配良好的骨料。 </p><p>  2.1.2確定最佳配合比 </p><p>  1)水灰比:一般來(lái)說(shuō)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。 </p

11、><p>  2)外加劑:摻加高效減水、增塑、緩凝劑來(lái)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(dòng)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(shí)間。 </p><p><b>  2.2優(yōu)化設(shè)計(jì) </b></p><p>  2.2.1改善配筋 </p><p>  1)薄

12、壁結(jié)構(gòu)配筋中增設(shè)防裂筋,一般用小直徑鋼筋(φ8~φ14),小間距布置(10~15cm),明顯地提高混凝土抗裂性。 </p><p>  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。 </p><p>  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?cái)嗵幍热菀壮霈F(xiàn)裂縫的部位增設(shè)抗裂筋,較大孔洞有條件時(shí)可

13、在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。 </p><p>  2.2.2增加應(yīng)力釋放途徑,減少內(nèi)外約束 </p><p>  1)設(shè)置后澆縫:當(dāng)大體積混凝土平面尺寸過(guò)大時(shí),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(shí)增加混凝土散熱面積,降低混凝土的內(nèi)部溫度。 </p><p>  2)在大體積混凝土內(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

14、降低混凝土水化熱溫度。 </p><p>  3)易發(fā)生裂縫的重要結(jié)構(gòu)部位混凝土設(shè)計(jì)時(shí)外摻定量的纖維材料,提高混凝土的抗拉能力,避免裂縫產(chǎn)生。 </p><p>  2.2.3結(jié)構(gòu)方面 </p><p>  1)同一聯(lián)橋梁中,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型盡量一致,防止因混合使用不同基礎(chǔ)類型或同時(shí)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)但基底標(biāo)高差異大時(shí)而引起地基不均勻沉降從而產(chǎn)生裂縫。 </p>

15、<p>  2)避免結(jié)構(gòu)突變(或斷面突變),當(dāng)不能回避時(shí),應(yīng)做局部處理,如轉(zhuǎn)角處做圓角,突變處做成漸變過(guò)渡。防止因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫。 </p><p><b>  2.3合理施工 </b></p><p>  2.3.1混凝土立模與支架 </p><p>  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

16、因不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。在支架拆除時(shí),施工順序正確,避免由于產(chǎn)生瞬時(shí)動(dòng)荷載而導(dǎo)致的對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊作用而產(chǎn)生的裂縫。 </p><p>  2.3.2混凝土澆筑 </p><p>  1)混凝土攪拌與運(yùn)輸時(shí),要合理確定施工時(shí)間的長(zhǎng)短,避免混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加,防止水分蒸發(fā)過(guò)多,引起混凝土塌落度過(guò)低,使混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。 </p><p>  2)混凝土

17、振搗時(shí),防止過(guò)振、漏振及振搗不密實(shí)。 </p><p>  3)混凝土分層或分段澆筑時(shí),接頭部位處理好,分層適度。 </p><p>  2.3.3預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、堆放、吊裝 </p><p>  預(yù)制構(gòu)件堆放時(shí),支承墊木在一條垂直線上,懸臂不能過(guò)長(zhǎng),運(yùn)輸過(guò)程中防止劇烈顛撞,吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置恰當(dāng)。 </p><p><b>  2.4定

18、量預(yù)測(cè) </b></p><p>  計(jì)算大體積混凝土溫度、應(yīng)力、平均整澆長(zhǎng)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(zhǎng)伸縮縫間距,當(dāng)其超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí),需在施工方案中采取降溫、延長(zhǎng)溫度變化時(shí)間,或增加應(yīng)力釋放途徑,或增加伸縮縫來(lái)避免產(chǎn)生裂縫。 </p><p><b>  2.5實(shí)時(shí)監(jiān)控 </b></p><p&g

19、t;  2.5.1支架及模板變形監(jiān)控 </p><p>  對(duì)于重要結(jié)構(gòu)部位,施工前要進(jìn)行等荷載預(yù)壓,實(shí)際測(cè)得變形值,施工時(shí)據(jù)實(shí)測(cè)變形值預(yù)設(shè)預(yù)拱度。澆筑混凝土過(guò)程中,專人負(fù)責(zé)檢查支架及模板穩(wěn)定性,在發(fā)現(xiàn)變形時(shí)及時(shí)支護(hù)。 </p><p>  2.5.2混凝土配合比監(jiān)控 </p><p>  實(shí)測(cè)粗細(xì)骨料含水量,計(jì)算出施工配合比。攪拌過(guò)程中,水量通過(guò)時(shí)間來(lái)控制,粗細(xì)骨

20、料及水泥、外摻礦粉通過(guò)電子計(jì)量來(lái)控制,外加劑通過(guò)量杯保證按施工配合比攪拌混凝土,嚴(yán)禁隨意更改水灰比。 </p><p>  2.5.3溫度監(jiān)控 </p><p>  控制混凝土入模溫度低于30℃,實(shí)時(shí)監(jiān)控構(gòu)件中混凝土終凝前內(nèi)外溫度差;實(shí)時(shí)監(jiān)控循環(huán)冷卻降溫管進(jìn)出口水溫,據(jù)內(nèi)外溫差值確定冷卻水流量、冷卻水溫度,保證混凝土內(nèi)外溫差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。 </p><p>&l

21、t;b>  3.結(jié)語(yǔ) </b></p><p>  混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因千差萬(wàn)別,在工程實(shí)踐中,只有掌握各種常見裂縫的形成機(jī)理,才能采取有效措施,防止裂縫的出現(xiàn)。對(duì)于發(fā)生的裂縫,應(yīng)全面調(diào)查分析,查明原因,采取措施防止裂縫的進(jìn)一步發(fā)展,確?;炷两Y(jié)構(gòu)的安全使用,在選擇處理方法上,應(yīng)比較論證,綜合考慮,以求施工方便,經(jīng)濟(jì)高效。 </p><p><b>  參考

22、文獻(xiàn) </b></p><p>  [1] 韋祝.淺談混凝土的施工溫度與裂縫[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2009 </p><p>  [2]黃軍生.鋼筋混凝土橋梁裂縫成因綜述.世界橋梁,2002 </p><p>  [3] 吳寶聳.路橋工程施工中混凝土裂縫的原因與防治[J].遼寧經(jīng)濟(jì),2009 </p><p>  [4] 王鐵

23、夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制.中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998 </p><p>  [5]李延虎,劉永.建筑工程混凝土裂縫的預(yù)防措施與處理方法[J].科技信息,2009 </p><p>  [6] 鄭良俊.論橋梁裂縫產(chǎn)生的原因以及預(yù)防[J].黑龍江科技信息,2009 </p><p>  [7]雒成斌.混凝土裂縫成因與控制[J].甘肅冶金,2009 </p>

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