橋梁施工裂縫的原因及處理措施_工程管理

1、橋梁施工裂縫的原因及處理措施隨著我國(guó)大路建設(shè)的快速進(jìn)展，大量的混凝土橋梁在建設(shè)和使用過程中，因消失裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)橋梁垮塌的大事也不少。對(duì)混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的緣由作了分析，以便在設(shè)計(jì)和施工中找出掌握裂縫的可行方法，達(dá)到防范于未然的作用。橋梁施工過程中，很簡(jiǎn)單消失裂縫。裂縫的消失不僅僅影響工程質(zhì)量甚至?xí)?dǎo)致橋梁垮塌?；炷灵_裂常常困擾著我們橋梁工程技術(shù)人員。其實(shí)，假如實(shí)行有效的施工措施，許多裂縫是可以克服和掌握的。為了盡量避開工程中消失危害較大的裂縫、少出裂縫，本文盡可能對(duì)混凝土橋梁在施工過程中產(chǎn)生裂縫的緣由作較全面的分析、總結(jié)，以便利施工中做出行之有效的掌握方法，保證工程的質(zhì)量。1.混

2、凝土橋梁裂縫種類、成因?qū)嶋H上，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因簡(jiǎn)單而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要緣由。混凝土橋梁裂縫的種類，就其產(chǎn)生的緣由，大致可劃分如下幾種：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。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的緣由有：1.1.1 設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算;計(jì)算模型不合理;結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)平安系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)斷面不足;鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)

3、剛度不足;構(gòu)造處理不當(dāng);設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。1.1.2 施工階段，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨便翻身、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)施工挨次，轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲憊強(qiáng)度驗(yàn)算等。1.1.3 使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。這類裂縫多消失在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動(dòng)嚴(yán)峻部位。但必需指出，假如受壓區(qū)消失起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限的標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆，其緣由往往是截面尺寸偏小。依據(jù)結(jié)構(gòu)不同受力方式，產(chǎn)生的

4、裂縫特征如下：1.1.3.1 中心受拉。裂縫貫穿構(gòu)件橫截面，間距大體相等，且垂直于受力方向。采納螺紋鋼筋時(shí)，裂縫之間消失位于鋼筋四周的次裂縫。1.1.3.2 中心受壓。沿構(gòu)件消失平行于受力方向的短而密的平行裂縫。1.1.3.3 受彎。彎矩最大截面四周從受拉區(qū)邊沿開頭消失與受拉方向垂直的裂縫，并漸漸向中和軸方向進(jìn)展。采納螺紋鋼筋時(shí)，裂縫間可見較短的次裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)配筋較少時(shí)，裂縫少而寬，結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。1.1.3.4 大偏心受壓。大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件，類似于受彎構(gòu)件。1.1.3.5 小偏心受壓。小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件，類似于中心受壓構(gòu)件。1.1.3.

5、6 受剪。當(dāng)箍筋太密時(shí)發(fā)生斜壓破壞，沿梁端腹部消失大于45°方向的斜裂縫;當(dāng)箍筋適當(dāng)時(shí)發(fā)生剪壓破壞，沿梁端中下部消失約45°方向相互平行的斜裂縫。1.1.3.7 受扭。構(gòu)件一側(cè)腹部先消失多條約45°方向斜裂縫，并向相鄰面以螺旋方向綻開。1.1.3.8 受沖切。沿柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約45°方向斜面拉裂，形成沖切面。1.1.3.9 局部受壓。在局部受壓區(qū)消失與壓力方向大致平行的多條短裂縫。1.2 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緣由。塑性收縮。發(fā)生在施工過程

6、中、混凝土澆筑后45h左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈漸漸形成，消失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)1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫?？s水收縮(干縮)。混凝土結(jié)硬以后，隨著表層水分漸漸蒸發(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)部收縮小的不勻稱收縮，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)生收縮裂縫。1.3 鋼筋銹蝕引起的裂縫由于混凝土質(zhì)量

7、較差或愛護(hù)層厚度不足，混凝土愛護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋四周混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋四周氯離子含量較高，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)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長(zhǎng)約24倍，從而對(duì)四周混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致愛護(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減弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)規(guī)范要求掌握裂縫寬度、采納足夠的愛護(hù)層厚度(當(dāng)然愛護(hù)層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，

8、受力時(shí)將加大裂縫寬度);施工時(shí)應(yīng)掌握混凝土的水灰比，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)格掌握含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。2.如何對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行處理2.1 表面處理法包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)法，表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的裂縫，不伸縮的裂縫以及不在活動(dòng)的裂縫。2.2 填充法用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫(0.3mm),作業(yè)簡(jiǎn)潔，費(fèi)用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采納取開V型槽，然后作填充處理。2.3 灌漿法此法應(yīng)用范圍廣，從微

9、小裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。2.4 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可實(shí)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等。2.5 混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn);鉆芯取樣試驗(yàn);壓水試驗(yàn);壓氣試驗(yàn)等。2.6 非結(jié)構(gòu)性裂縫防止措施防止塑性沉降裂縫的措施有基礎(chǔ)處理、支架搭設(shè)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工.對(duì)支架進(jìn)行全面積預(yù)壓以消退非彈性變形;砼中加減水劑削減砼泌水，確保砼愛護(hù)層厚度、砼施工時(shí)進(jìn)行二次抹面。防止塑性收縮裂縫的措施有加強(qiáng)早期砼養(yǎng)護(hù)以降低砼中水份蒸發(fā)速率。方法是結(jié)構(gòu)外露面掩蓋麻袋、海綿等澆水濕治養(yǎng)護(hù)。防止溫差裂縫的措施有合理支配砼澆注挨次及澆筑速度，在砼澆注的過程中消退部分溫差。夏季施工時(shí)骨料要灑水降溫.冬季施工時(shí)砼表面應(yīng)掩蓋保溫。防止干縮裂縫的措施有設(shè)計(jì)部門布設(shè)足夠的掌握裂縫的分布筋.施工協(xié)作比設(shè)計(jì)時(shí)減小水灰比.盡量增加骨料用量、增大骨料粒徑.施工完成后加強(qiáng)砼的濕治養(yǎng)護(hù)。防止龜裂的措施有協(xié)作比設(shè)計(jì)時(shí)水泥用量不宜過多.振搗要密實(shí)而不過振，砼表面泌水及