關(guān)于橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因及防范措施

李東明

(大慶市華大道橋有限公司)

1 混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.1 因施工材料質(zhì)量問題引起裂縫

(1)水泥的質(zhì)量問題。水泥的選擇是關(guān)系到收縮問題的關(guān)鍵。不同品種水泥的收縮值不同，特別是橋梁工程中多用高強(qiáng)混凝土而且隨著高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用，水泥的標(biāo)號(hào)等級(jí)要求也就相應(yīng)提高，水泥用量也就會(huì)增加，產(chǎn)生的水化熱就越高，混凝土的收縮變形也越大。其次如果水泥安定性不達(dá)標(biāo)，其中的游離氯化鈣含量不合格;水泥出廠時(shí)強(qiáng)度不足，受潮或過期;水泥含量較高，混凝土澆筑產(chǎn)生水化熱就越高，很容易引起混凝土開裂。(2)砂石骨料的質(zhì)量問題。由于砂石粒徑太小、空隙率大、級(jí)配不良;其中含量較高云母含量、含泥量、有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)，都會(huì)使水泥與骨料粘結(jié)力降低，水泥硬化過程延長，混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)。

1.2 施工工藝質(zhì)量引起裂縫

(1)由于混凝土的振搗不夠均勻和密實(shí)，造成了孔隙、空洞等問題，容易引起混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕，以及引起荷載裂縫等。

(2)由于混凝土保護(hù)層過厚、亂踩已綁扎的上層鋼筋、馬蹬保護(hù)層試件放置數(shù)量不足等原因，致使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

(3)混凝土澆筑速度過快或澆筑不能保持勻速，就會(huì)影響混凝土的流動(dòng)性，造成硬化前混凝土沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過大，造成澆筑完成后發(fā)生收縮裂縫。

1.3 因?yàn)闇囟炔町愋纬傻牧芽p

(1)年溫差。隨著季節(jié)溫度的交替，溫度對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生著影響，造成了橋梁縱向位移，結(jié)構(gòu)位移受到限制時(shí)就會(huì)引起裂縫。

(2)日溫度。由于較高的日溫度的蒸烤，橋的表面、橋主梁、橋墩等等溫度突出，造成局部拉應(yīng)力的增加，形成了裂縫。

1.4 收縮引起的混凝土裂縫

(1)混凝土原料中水泥的標(biāo)號(hào)以及用量。不同品種和標(biāo)號(hào)的水泥性質(zhì)上有所差別，一般來說快硬水泥、普通水泥、火山灰數(shù)你和礦渣水泥等的收縮性相對(duì)較低，除此之外，水泥的標(biāo)號(hào)越低，用量相對(duì)越大，混凝土的收縮就越明顯。(2)骨料的類型?；炷凉橇嫌惺?、白云巖、長石、石灰?guī)r等等，這些材料的吸水性較差，因而將其使用在混凝土中就會(huì)在一定程度上避免收縮，而另外一些品種的骨料，如板巖、砂巖等等，由于孔隙較大等原因，吸水效率較高，容易造成收縮。(3)外摻劑。外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。

2 混凝土橋梁裂縫預(yù)防措施

(1)施工方案方面的措施。

確定一定澆筑量，施工縫的間距大小、確定的位置，澆筑耗時(shí)的多少、運(yùn)輸及振搗等等。由垂直施工縫分割澆筑長度，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎直力較小的部位;除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意。(2)施工質(zhì)量。混凝土的配合比例要科學(xué)，適應(yīng)強(qiáng)度和施工的需求，確定科學(xué)的水灰比，以防止裂縫的產(chǎn)生為前提，在滿足強(qiáng)度需求的基礎(chǔ)上，使水泥的用量科學(xué)地減少。(3)養(yǎng)護(hù)。為了使混凝土能正常地硬化，增加強(qiáng)度，盡可能地避免外部環(huán)境的侵?jǐn)_，要進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵問題是在溫度下降的情況下，盡可能地縮小溫差，使溫度的應(yīng)力降低，避免裂縫的形成，混凝土強(qiáng)度增長最快的階段是養(yǎng)護(hù)期。即7 ～28 d，最好能長些。(4)施工技術(shù)。①加強(qiáng)拱圈整體性和各拱肋之間的橫向聯(lián)系，增強(qiáng)拱圈的抗扭剛度。②認(rèn)真仔細(xì)地計(jì)算所需拱圈截面，在施工中應(yīng)采用應(yīng)力疊加法計(jì)算拱圈截面，反對(duì)采用內(nèi)力疊加法計(jì)算。③橋臺(tái)的位移及轉(zhuǎn)動(dòng)，施工中應(yīng)注意軟地基的處理防止其不均勻沉降。④嚴(yán)格控制砌筑砂漿水灰比，若標(biāo)號(hào)不夠，灰縫中易產(chǎn)生收縮及順灰縫開展的裂縫。⑤拱架或土牛搭設(shè)應(yīng)牢固或夯實(shí)。撤出時(shí)應(yīng)對(duì)稱，否則拱圈因受力不對(duì)稱造成拱頂下緣或拱腳上緣產(chǎn)生裂縫。

3 混凝土橋梁裂縫處理措施

(1)表面修補(bǔ)法。采用表面處理法進(jìn)行修補(bǔ)，在混凝土表面沿裂縫涂抹樹脂保護(hù)膜。施工時(shí)先用鋼絲刷除去混凝土表面的附著物，再用清水清洗，干燥后，用油灰狀樹脂填充混凝土表面的凹癟部分后，再進(jìn)行必表面修補(bǔ)，涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥到裂縫的表面，在混凝土表面涂刷防腐材料比如油漆、瀝青等，為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，在防護(hù)的同時(shí)，可以運(yùn)用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。

(2)結(jié)構(gòu)加固法。主要有以下幾種方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固:在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固，加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積。

(3)混凝土置換法。此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料，是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，常用的置換材料有:普通混凝土、水泥砂漿、聚合物、改性聚合物混凝土等等。

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