桥梁混凝土裂缝的施工控制技术

发布时间:2014-02-25 共2页

    1 前言
    桥梁混凝土结构工程的裂缝是一个带有酱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复杂而繁多,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原因。以下分析了桥梁混凝土裂缝的种类,产生的原因及相应的处理措施。
    2 裂缝的类型及产生的原因
    2.1 从受力的角度划分
    可将裂缝分为结构型裂缝和非结构型裂缝。结构型裂缝主要是由受力引起的,如各种结构在主要荷载作用下,抗拉、抗震强度不足,预应力结构在张拉,温度收缩引起的次应力,连续基础不均匀沉降以及温度应力等。这类裂缝基本上是不允许出现的。非结构型裂缝是非受力因素引起的,如施工不当、气候影响等,对这类裂缝。则视承载力的类型和结构的型式,对结构的宽度有所限制,裂缝超过0.15mm者必须处理。
    2.2 从裂缝的成因划分
    可将裂缝分为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝及施工裂缝等。
    温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时。混凝土将发生变形,一旦变形受阻,则会在结构内产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,即产生温度裂缝。在某些跨径桥梁中。温度应力可以达到甚至超出活载应力。
    收缩引起的裂缝。收缩裂缝是混凝土因收缩而发生的体积变化,它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始,进行养护之前。此时水泥水化反应剧烈,会出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩。收缩时,表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约,使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力,从而形成微裂缝。而干缩裂缝则多发生在混凝土硬化前后。此时混凝土表层水分散发快,内部散发慢,因此产生表面收缩、内部收缩小的不均匀收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束。致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土受到的拉应力超过其抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。
    沉降引起的裂缝。由于基础产生竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力。当其超过混凝土结构的抗拉强度时,结构开裂。
    钢筋锈蚀引起的裂。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入。钢筋中铁离子含量较高,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,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、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削弱。结构承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
    冻胀引起的裂缝。混凝土构件是非匀质密实构件,其内部存在各种空隙,当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时,内部水分冻结,体积膨胀9%,使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现。冬季施工时,对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施,也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于0℃和混凝土吸水饱和,是发生冻胀破坏的必要条件。另外,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、振捣不密实;养护不足使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。
    施工材料质量引起的裂缝。由于施工中配置混凝土所用材料不合格,可能导致结构出现裂缝。因此。在材料选择时应做到:优选材质,提高混凝土的抗拉性能;应用微膨胀外加剂,改善混凝土的收缩性能;选用有效的缓凝高效碱水剂和粉煤灰。提高体积混凝土的和易性,减少水化、配合比设计时最限度地增加粗骨料用量,减小水泥用量。
    施工裂缝。施工裂缝比较普遍。上述几种裂缝中实际上都包含有施工因素,除此之外。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装、吊装、预应力张拉、管道抽拔、现浇桥面及支座安装等过程中,若施工工艺不合理。都将导致混凝土构件开裂。

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