淺談對混凝土橋梁裂縫的處理
2016-12-19
我國建設(shè)道路主要使用的材料是混凝土，而混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題目前在道路建設(shè)的技術(shù)問題中具有普遍性，這其中除了是橋梁混凝土原材料質(zhì)量差等原因，還有一部分原因是施工人員沒有合理使用混凝土造成的。
1、裂縫產(chǎn)生的原因
1.1荷載引起的裂縫
混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。
1.2溫度變化引起的裂縫
混凝土橋梁屬于大體積混凝土工程，在澆筑過程中,混凝土內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的水化熱，如果采取的措施不當(dāng)，會(huì)造成混凝土內(nèi)外的溫差過大，產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。
1.3收縮引起的裂縫
塑性收縮。在施工過程中、混凝土筑后4-5小時(shí)左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和分急劇，因此時(shí)混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大，可達(dá)1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成洞鋼筋方向的裂縫。
縮水收縮干縮?；炷两Y(jié)硬以后，隨著表層水逐步蒸發(fā)，溫度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面民縮大、內(nèi)部收縮小的不均，鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂紋。
1.4 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
(1)支架地基未壓實(shí)、基礎(chǔ)承載力不夠，澆筑混凝土后支架產(chǎn)生不均勻沉降；(2)支架剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性不足或模板剛度不足，澆筑混凝土中,混凝土自重及側(cè)向壓力迫使模板變形；過旱拆?；蛞靶U拆模引起的裂縫；(3)混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間民，引起混凝土坍落度過低，和易性不好；(4)混凝土配合比不符合規(guī)范要求，水泥、碎石、砂、外加劑、外摻料等不符合規(guī)范要求；(5)擅自更改設(shè)計(jì)水灰比，從而導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加；(6)混凝土未能嚴(yán)格按規(guī)范要求分層、分段澆筑，混凝土澆筑不連續(xù)；施工縫處理不到位；(7)混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻而、空洞等，削弱了截而承載力，引起鋼筋銹蝕等；(8)混凝土養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)，使得混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
2、施工防裂控制措施
(1)摻加外加料和外加劑：在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰后，可以增加混凝土的密實(shí)度，提高抗?jié)B能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，減少水泥用量。要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一。外加劑可以從以下幾個(gè)方面來選擇。UFA膨脹劑，它可以等量替換水泥。并且是混凝土產(chǎn)生適度的膨脹。一方面保證混凝土的密實(shí)度，另一方面使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓力，以抵消混凝土中產(chǎn)生的部分拉應(yīng)力。
(2)鋼筋綁扎：綁扎鋼筋之前，首先應(yīng)進(jìn)行徹底的除銹上作以確保使用的鋼筋質(zhì)量。鋼筋在加上場集，加上成型后運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行安裝，安裝時(shí)嚴(yán)格把握鋼筋的間距。鋼筋規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、間距、幾何尺寸、接頭位置及質(zhì)量等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范的要求，并嚴(yán)格做好原材料和接頭試驗(yàn)。鋼筋層間距對混凝土構(gòu)件的受力性能影響顯著，但鋼筋保護(hù)層厚度不夠卻嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命，尤其是在復(fù)雜惡劣的腐蝕環(huán)境下，因此，在鋼筋層間應(yīng)留有足夠的間距，鋼筋外層與模板間應(yīng)設(shè)置具備一定厚度的混凝土墊塊。
(3)模板的安裝與拆除：針對具體工程，應(yīng)對模板及其支架的承載能力、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行校核，不能盲目依照經(jīng)驗(yàn)和類似工程照搬使用。支架（腳手架或其他火具）應(yīng)牢固可靠，施工前必須對支架進(jìn)行預(yù)壓，以消除支架非彈性形變和測出彈性形變值以便立模預(yù)留預(yù)拱度。安裝模板時(shí)應(yīng)確保構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水，形狀規(guī)則，能保證混凝上的均勻性。模板及其支架的拆除順序應(yīng)按施工技術(shù)方案執(zhí)行，未達(dá)到混凝土預(yù)定強(qiáng)度要求不得拆除。
(4)混凝土的澆筑：澆筑之前首先要對模板及支架、鋼筋及其保護(hù)層厚度、預(yù)理件、預(yù)留孔洞等進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行澆筑。混凝土的拌和運(yùn)輸?shù)缺仨殱M足連續(xù)澆筑要求。澆筑還要防止鋼筋、模板、定位筋、墊塊及預(yù)理管適的移動(dòng)和變形。大體積混凝土澆筑還要滿足分層澆筑、分層振搗的要求，并應(yīng)采取一定的散熱措施，有效降低混凝土內(nèi)外的溫差，從而減少溫度裂縫的產(chǎn)生。振搗要密實(shí)，確?；炷聊芴畛涞礁鱾€(gè)角落，同時(shí)也要避免過振引起塑性裂縫和干縮裂縫。
(5)混凝土的養(yǎng)護(hù)：混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)采用覆蓋、灑水、噴霧或薄膜保濕等措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動(dòng)以及外力干擾等。對于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7天，對于有抗?jié)B要求或設(shè)計(jì)有明確要求的混凝土，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 天。冬季施工，因?yàn)橐乐乖缙诨炷帘粌鰡栴}，所以要求混凝土澆筑時(shí)應(yīng)該具有較高的澆筑溫度。混凝土澆筑溫度在冬季施工時(shí)一般以5℃～10℃為宜，在澆筑混凝土以前還應(yīng)該對基礎(chǔ)及新混凝土接觸的冷壁用蒸汽預(yù)熱，對原材料應(yīng)視氣溫高低進(jìn)行加熱。加熱石料時(shí)應(yīng)避免過熱和過分干燥，最高溫度不應(yīng)超過75℃。另外還要注意運(yùn)輸中的保溫、澆筑過程中減少熱量的損失以及保溫養(yǎng)護(hù)。
(6)其他措施：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮了施工順序?qū)?nèi)力的影響，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照制定的方案進(jìn)行，不得隨意更改施工順序，以免引起不必要的附加應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。施工技術(shù)方案中，應(yīng)做好入?；炷恋臏囟瓤刂?、澆筑后混凝土溫度控制、養(yǎng)護(hù)及拆除模板后的養(yǎng)護(hù)等措施，施工前做好施工技術(shù)交底，落實(shí)各項(xiàng)施工任務(wù)，分配專人進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)督。
3、結(jié)語
雖然橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫是不可避免的，但是施工人員應(yīng)該根據(jù)裂縫的現(xiàn)狀和產(chǎn)生的原因采用合理的措施，就能有效地控制裂縫的產(chǎn)生確保道路橋梁竣工后的美觀外形和使用安全。
參考文獻(xiàn)
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