橋梁施工裂縫的形成原因分析

《橋梁施工裂縫的形成原因分析 》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、橋梁施工裂縫的形成原因分析摘要：文章分析了公路橋梁工程砼裂縫形成原因，供廣大工程技術(shù)人員參考。　　關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；塑性裂縫；荷載　　1.前言　　橋梁施工過程中，很容易出現(xiàn)裂縫。裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)影響工程質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致橋梁垮塌?；炷灵_裂經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。其實(shí)，如果采取有效的施工措施，很多裂縫是可以避免和控制的。為了盡量避免工程中出現(xiàn)危害較大的裂縫，文章對混凝土橋梁在施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因作了較全面的分析、總結(jié)，以便施工中做出行之有效的控制辦法，保證工程的質(zhì)量?！　?.橋梁施工裂縫的形成原因　　施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生

2、的主要原因，大致可劃分如下幾種：　　2.1荷載引起的裂縫　　荷載裂縫產(chǎn)生的原因在于施工過程中，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等?！　?.2溫度變化引起的裂縫　　混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別于其他裂縫的

3、最主要特征是隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化的主要施工因素有：　?。?）水化熱。出現(xiàn)在施工過程中，大體積混凝土（厚度超過2.Om）澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料人模溫度，降低內(nèi)外溫差，并緩慢降溫，必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。　?。?）蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫?！　。?）預(yù)制T梁時(shí)橫隔板安裝，支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí)，

4、若焊接措施不當(dāng)，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃，混凝土構(gòu)件也容易開裂?！　?.3收縮引起的裂縫　　在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因?！　∷苄允湛s。發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4h～5h左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，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)l％左右。在骨料下沉過程中若受到鋼

5、筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處，如T梁、箱梁腹板與頂、底板交接處，因硬化前沉實(shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時(shí)應(yīng)控制水灰比，避免過長時(shí)間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實(shí)，豎向變截面處宜分層澆筑。　　縮水收縮（干縮）?；炷两Y(jié)硬以后，隨著表層水分逐漸蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失很快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)

6、生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件（超過3％），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)龜裂裂紋?；炷潦湛s裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，呈龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律?！　?.4鋼筋銹蝕引起的裂縫　　由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受c侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氧化鐵體積比原來增長約2倍，從而對周圍混凝土

7、產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。要防止鋼筋銹蝕，施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其他存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重?！　?.5凍脹引起的裂縫　　大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9％，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孔中

8、的過冷水（結(jié)冰溫度在一78℃以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30％～50％。冬季施工時(shí)對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫