市政桥梁施工裂缝成因和施工控制技术.doc

1、市政桥梁施工裂缝成因和施工控制技术摘要：本文分析了市政桥梁混凝土裂缝的的成因，提出了相应的施工控制技术，供大家参考。 关键词：桥梁 裂缝成因防治措施 中图分类号：U445 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 桥梁是城市重要的基础交通设施，对保持城市交通的畅通便捷、促进城市经济发展有着重要作用但在实际工程巾，城市桥梁常出现裂缝、蜂窝、麻面、露筋、伸缩缝处跳车等质量病害，直接影响了行车质量和行车安全，并且对市容也会造成负面影响。下面分析几种常见的城市桥梁裂缝的类型及产生的原因，并提出相应防治对策 2 裂缝的类型及产生的原因 2.1 从受力的角度划分 可将裂缝分为结构型裂缝和非结构型裂缝。结构型

2、裂缝主要是由受力引起的，如各种结构在主要荷载作用下，抗拉、抗震强度不足，预应力结构在张拉，温度收缩引起的次应力，连续基础不均匀沉降以及温度应力等。这类裂缝基本上是不允许出现的。非结构型裂缝是非受力因素引起的，如施工不当、气候影响等，对这类裂缝则视承载力的类型和结构的型式，对结构的宽度有所限制，裂缝超过 0.15mm 者必须处理。 2.2 从裂缝的成因划分 可将裂缝分为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝及施工裂缝等。 (1)温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时混凝土将发生变形，一旦变

3、形受阻，则会在结构内产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中。温度应力可以达到甚至超出活载应力。 (2)收缩引起的裂缝 塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始，进行养护之前此时水泥水化反应剧烈，会出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩。收缩时，表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约，使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力，从而形成微裂缝。而干缩裂缝则多发生在混凝土硬化前后此时混凝土表层水分散发快，内部散发慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土受到的拉应力超过其抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。 (

4、3)沉降引起的裂缝 由于基础产生竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力当其超过混凝土结构的抗拉强度时，结构开裂。 (4)钢筋锈蚀引起的裂 由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介人钢筋中铁离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏。钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约 2-4 倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱结构承载力下降，并将

5、诱发其他形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。 (5)冻胀引起的裂缝 混凝土构件是非匀质密实构件，其内部存在各种空隙，当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于 0时，内部水分冻结，体积膨胀 9，使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现。冬季施工时，对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施，也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于0和混凝土吸水饱和，是发生冻胀破坏的必要条件。另外，当混凝土中骨料空隙多、吸水性强，骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不足使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。 (6)施工材料质量引起的裂缝 由于施工中配置混凝土所用材料不合格，可能导致结构出现裂缝。

6、因此在材料选择时应做到：优选材质，提高混凝土的抗拉性能；应用微膨胀外加剂，改善混凝土的收缩性能；选用有效的缓凝高效碱水剂和粉煤灰提高大体积混凝土的和易性，减少水化、配合比设计时最大限度地增加粗骨料用量，减小水泥用量。 (7)施工裂缝 施工裂缝比较普遍上述几种裂缝中实际上都包含有施工因素，除此之外在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装、吊装、预应力张拉、管道抽拔、现浇桥面及支座安装等过程中，若施工工艺不合理都将导致混凝土构件开裂。 3 裂缝防治措施 31 裂缝预防对策 (1)混凝土的成分中应控制好坍落度，一般在 l820cm 内，粉煤灰或缓凝剂等添加剂要适量，经严格试验测定后用于现场

7、配制混凝土。 (2)施工期间应避免在高温段或极低温段施工，而应选择一天中适宜的温度进行。 (3)设模板时，加固模板的强度或基础支撑，并设置适当的预拱度以满足在浇注混凝土后的模板变形。可以参照其他桥梁施工中的一些预拱度设置方法而进行，如何设置恰当的预拱度大小使得最利于成桥状态是值得深入研究的问题。 (4)在混凝土振捣中要注意振捣方式，确保振捣质量，可研究采用二次振捣的方式：除了浇注时的振捣，在混凝土初凝前可再翻振一次。 (5)适当加大温差幅度，可参照国外有关温度应力的规定进行布筋。若局部受力集中或临时荷载较大时，可适当布置构造钢筋。如箱梁腹板处；增加角隅处的钢筋等。 (6)养生中，注意根据混凝土

8、反应的时间洒水，以降低水化热，初凝一段时间后注意保温、保湿，同时保证足够的养生时间。 32 裂缝处理 (1)针对裂缝较小，且停止了扩展、对结构受力不产生较大影响的情况，可采用封闭处理这类方法。如非荷载裂缝等。 (2)针对裂缝开展较大的情况可采用压力灌浆。具体步骤为：将裂缝凿成 v 形或梯形等，具体尺寸视具体情况而定；然后将凿面清洁、干燥，保持无灰尘、油污等；封住槽口，并埋设浆嘴，设排气孔；灌浆液直至全部灌注，气孔有浆液体流出，塞住气孔；处理表面与原表面平整一致。这种方法能使开裂的部分形成整体，整个构件能一起工作。 (3)针对受裂缝破坏，梁体需要加强承载力的情况，采用补强加固。常用的方法是在原裂缝处沿垂直裂缝的方向粘贴片板，如钢板、GFRP 或FRP 板，然后粉刷成表面色。外部粘贴加固方法，较少改变结构自重、尺寸等，施工方便，耐久性好，在加固技术中正越来越被广泛地采用。 4 结束语 综上所述，在充分了解桥梁裂缝产生的种种原因基础上，适当采取科学、合理、切实有效的防治措施，把桥梁裂缝控制在建筑规范容许的范围内。实践证明，只有从原材料、设计、施工等方面加强质量控制，才能最大限度的预防和控制桥梁混凝土裂缝的产生，才能保证桥梁混凝土结构安全、适用、可靠和耐久的要求，从源头上防止种质量病害的产生。