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1、桥梁混凝土裂缝的成因及施工控制措施_桥梁混凝土施工裂缝成因与防治 【摘要】桥梁混凝土结构工程的裂缝是一个带有普遍性且被工程界很为关注的问题。桥梁混凝土结构裂缝的成因困难而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要缘由。以下分析了桥梁混凝土裂缝的种类，产生的缘由及相应的处理措施。【关键词】桥梁；混凝土裂缝；缘由；限制桥梁工程的内在施工质量已经有了长足的提高，外观质量已成为反映施工企业技术水平的最重要的一面。桥梁施工过程中很简单出现裂缝。裂缝的出现不仅仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌。如何提高混凝土的外观质量削减裂缝亦成为建设单位、监理部门及施工企业要解决的重点问题。随着现
2、代桥梁工程施工工艺的飞速发展各种管理手段的不断完善与加强。1.钢筋锈蚀引起的裂缝由于混凝土质量较差或爱护层厚度不足，混凝土爱护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋四周混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋四周氯离子含量较高，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，从而对四周混凝土产生膨胀应力，导致爱护层混凝土开裂、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减弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀，设计
3、时应依据规范要求限制裂缝宽度、采纳足够的爱护层厚度(当然爱护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度)；施工时应限制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵人。2.地基变形引起的裂缝2.1地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分驾驭地质状况时就设计、施工，这是造成地基不匀称沉降的主要缘由。2.2结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合运用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采纳桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采纳扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不匀称沉降。2.3分期建立的基础。在原有桥梁基础旁边新建桥梁时，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均
4、可能对原有桥梁基础造成较大沉降。2.4地基地质差异太大。建立在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处改变较大，河沟中甚至存在懦弱地基，地基土由于不同压缩性引起不匀称沉降。2.5结构荷载差异太大。在地质状况比较一样条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不匀称沉降。2.6桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不匀称沉降。2.7桥梁建成以后，原有地基条件改变。大多数自然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特别地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受
5、荷加大。有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷、淘挖，基础可能位移。3.冻胀引起的裂缝大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严峻，成龄后混凝土强度损失可达30-50。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不实行保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。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；养护不力使混凝土早期受
6、冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。4.施工材料质量引起的裂缝4.1拌和水及外加剂拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采纳海水或含碱泉水拌制混凝土，或采纳含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。4.2砂、石骨料。4.2.1砂石的粒径、级配、杂质含量。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，假如运用超出规定的特细砂，后果更严峻。砂石中云母的含量较高，将减弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。4.2.2碱骨料反应。碱骨料反应有三种类型：碱
7、硅酸反应；碱硅酸盐反应；碱碳酸岩反应。4.3水泥。4.3.1水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝聚过程中水化很慢，在水泥混凝土凝聚后仍旧接着起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝土抗拉强度下降。4.3.2水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。4.3.3当水泥含碱量较高(例如超过0.6)，同时又运用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。5.施工工艺质量引起的裂缝5.1混凝土爱护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋爱护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。5.2混凝土振捣不密实、不匀称，出现蜂窝、
8、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。5.3混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等缘由未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采纳分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。5.4混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。5.5混凝土浇筑过快，混凝土流淌性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，简单在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。5.6用泵
9、送混凝土施工时，为保证混凝土的流淌性，增加水和水泥用量，或因其它缘由加大了水灰比，导致混凝土凝聚硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。5.7施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。5.8混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。5.9安装依次不正确，对产生的后果相识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝；拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。5.10施工质量限制差。随意套用混凝土协作比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降，导致结构开裂。科 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页