论述桥梁施工中的混凝土裂缝问题.doc

1、1论述桥梁施工中的混凝土裂缝问题摘 要：下文作者主要结合自己多年来在桥梁工程施工中的经验，主要分析了桥梁混凝土的裂缝成因及防治措施，以下仅供参考。 关键词： 桥梁施工 结构裂缝 防治措施 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 众所周知，就现阶段下的路桥施工建设中，混凝土施工裂缝的生成在所难免，导致裂缝生成的因素更是多种多样，在实际施工中，为了能更好的保证更优质的施工质量，就要求我们桥梁施工人员从设计、施工入手分析裂缝形成原因，并采取措施加以防治，才能最终保证混凝土的浇筑质量，更大限度的实现桥梁的经济效益和社会效益。 二、桥梁结构裂缝成因分析 21 材料因素 骨料。粗骨料粒

2、径过小、级配不良或空隙率过大均会增大拌合用水和水泥量，因而增大混凝土的后期收缩量，尤其是细骨料选用特别细的细砂其后果更为严重；粗细骨料内含泥量过高均会增大水泥和拌合用水量，且能降低混凝土强度及其抗冻、抗渗性能；细骨料内有机质含量过多则会延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度尤其是早期强度而增大裂缝出现的几率； 2水泥。原材料提供时，供应商所选提供水泥的安定性不合格或水泥中游离氧化钙含量超标，由于其在凝结过程中水化速度很慢，因而在凝结后仍发生水化作用而破坏已经硬化的混凝土降低混凝土的抗拉强度，或水泥受潮等因素导致其强度不足也会增大； 22 荷载裂缝 直接应力裂缝。施工期间在构件上不恰当的堆放钢筋等材

3、料或机具，或借助顶板来运送重型材料，或在不了解预制结构的前提下随意对其翻身、起吊或未按照设计图纸施工，擅自更改施工顺序或受力模式等；在使用期间出现超出设计荷载的重型车辆或受到大雪、大风以及爆炸等冲击； 次应力裂缝。市政桥梁结构中经常出现凿槽、开洞及设置牛腿等，而常规计算难以用准确图纸进行模拟计算，而实际上在受力构件上挖孔后内部“力流”将产生“绕射”现象，并在孔洞周围密集产生巨大应力，继而将导致裂缝生成。 23 温度因素 日照。施工后的桥梁面板及侧面受阳光暴晒后导致该部位温度明显高于其他部位，在混凝土内部会生成温度梯度，且其呈非线性分布，最终导致混凝土内局部拉应力过大，当该应力超过混凝土所承受的

4、极限应力则会生成裂缝；降温。天气突降大雨或冷空气侵袭以及日落等均会导致结构外表面温度突降，而内部温度降低较慢因此也会生成温度梯度而使混凝土发生变形，若变形遭到约束则会在结构内产生应力，当该应力超过混凝土自身抗拉强度则会生成裂缝； 3收缩裂缝塑性收缩。混凝土浇筑 4-5h 后内部水泥发生剧烈的水化热反应，内部分子链逐步形成，继而泌水和水分急剧蒸发现象发生导致混凝土失水收缩，该类收缩量可达 1%左右；骨料在自重作用下会发生下沉，过程中会受到钢筋阻挡而生成同主筋方向相同的裂缝； 失水收缩。混凝土硬结后随着内部水分逐步蒸发，温度逐渐降低且体积逐步减小，该现象称为干缩，由于表层水分损失快、内部损失慢因此

5、导致内外收缩量不同，即形成不均匀收缩，而表面收缩受内部混凝土的约束可导致表面混凝土受到拉应力，当其超过自身抗拉强度则会导致裂缝生成； 自生收缩。混凝土硬化过程中水泥发生水化反应导致的收缩，该类收缩与外界湿度无关，且不同种水泥所产生的收缩类型也不同； 炭化收缩。及大气中的二氧化碳同水泥水化产物间发生化学反应所引起的收缩，该类收缩在湿度为 50%左右明显发生，并随二氧化碳浓度增大而加快。 24 不均匀沉降 对地质勘察深度不足、试验资料不准，在此基础上进行设计则会导致地基不均匀沉降；桥梁建设地地质变化较大，地基土不同压缩性导致不均匀沉降；桥梁各部分基础荷载存在很大差异或同一桥梁采用不同的基础类型或虽

6、采用同种基础但基底标高差异很大或地基自身塑性变形存在很大差异；同一桥梁的基础为分期建造导致承载力不同；桥梁建设成投入运营后环境温度升降、冻土融化也会导致地基下沉；或桥梁建设后因地基浸水而影响土体强度，增大压缩变形，导致地基发生变化，或由4于人工抽水及干旱季节等原因导致地下水位下降等均会导致基础发生不均与沉降。 25 钢筋锈蚀 混凝土施工质量较差导致保护层厚度不足，或保护层受大气中二氧化碳侵蚀发生碳化反应至钢筋表面而降低钢筋周围混凝土碱度，或周围环境中氯化物的介入增加了钢筋周围氯离子含量均可破坏钢筋表层生成的氧化膜，继而钢筋中的铁离子同侵入到混凝土内的氧气和水分发生锈蚀反应，最终生成氢氧化铁，该

7、产物的体积较原来增大 24 倍，因此对周围混凝土会产生较大膨胀力，最终会导致钢筋保护层开裂、剥离或沿钢筋生成纵向裂缝，同时钢筋锈蚀会减小其有效断面面积，继而降低钢筋同混凝土间的握裹力，并降低结构承载力，并诱发其他形式裂缝，最终破坏结构。 三、混凝土裂缝防治措施 31 严控材料质量 水泥。水泥的品种及用量决定着水化热的大小，而水泥释放温度的大小和速度取决于水泥内矿物成分不同，因此在选用水泥时应尽量选用水化热低的水泥，并在保证强度的前提下充分利用混凝土的后期强度以减少水泥用量； 骨料。应在可泵送的前提下宜选用粒径在 520mm 范围内的连续级配石子以降低混凝土的收缩变形，细骨料则应采用中砂以减少水

8、和水泥用量，同时应控制骨料内含泥量，以免含泥量过高加大混凝土收缩变形并降低混凝土抗拉强度； 5掺合料。可掺入一定量的粉煤灰以增加混凝土的密实度，提高其抗渗能力，并可改善混凝土的工作度，降低其最终收缩量以减少水泥用量，因此可在一定程度上降低水化热导致的内部温升，同时掺加粉煤灰可增加混凝土的和易性并提高混凝土后期强度而推迟温升峰值出现时间； 膨胀剂。采用定量膨胀剂可替代等量水泥，并可使混凝土产生适量膨胀，过程中产生的膨胀力既可保证混凝土密实度又可抵消部分混凝土收缩应力，并可相应提高抗裂强度。 32 钢筋锈蚀裂缝防治 在钢筋绑扎及混凝土施工时应保证其有足够的保护层厚度，混凝土拌合时应严控水灰比，浇筑

9、后的混凝土应加强振捣，以最大限度的保证混凝土自身密实、完好，并应保持混凝土内部高碱度环境同时应防止有害离子入侵，若施工中掺加外加剂应严格控制含有氯盐的外加剂用量，尤其在沿海地区施工时应加强控制以降低腐蚀性气体及地下水对桥梁带来损害。 33 施工控制 在混凝土浇筑前应对其进行分块、分层浇筑的浇筑次序以及混凝土流向，并应结合桥梁体积确定浇筑厚度、宽度以及前后浇筑的搭接时间，分层厚度不应超过 30cm；浇筑后的混凝土应加强振捣，并严控振捣时间，控制振捣移动距离和插入深度以保证振捣密实，严防漏振及过振以确保最终混凝土密实，振捣过程中应遵循快进慢出的原则以防止内部形成空洞和气泡，同时应避免振捣棒碰撞模板

10、和预应力索道，振捣应以最终表面平坦、泛浆，无气泡冒出为宜，避免振捣时间过短振捣不密实影响最6终混凝土强度，振捣时间过长导致分层，粗集料下沉，细骨料上升而影响强度并导致裂缝生成；应组织好施工人力和物力以保证浇筑施工按照计划顺利进行以免施工五角裂缝的出现；浇筑后混凝土应在初凝前进行二次抹平以增加混凝土表面密度，并促使表面生成的裂缝能够愈合；混凝土浇筑后应及时湿润、覆盖养生，并保证养生期间混凝土始终保持湿润状态，并严禁混凝土在高温下暴晒；并可在混凝土内分层设置薄壁钢管作为冷却水管，但应在使用前对其进行试水以防止管道漏水或堵塞，浇筑后可通过在管路内通水以降低混凝土温升，降低温度梯度的生成，减少裂缝的生成。 四、结语 桥梁混凝土裂缝成因多种多样，只有认真分析其生成原因，从原材料着手在整个施工过程中进行全过程、全方位控制，方可制定有效措施进行预控，继而可实现桥梁的使用功能和使用效益，确保桥梁的正常使用。