橋梁混凝土裂縫的施工控制技術
發布時間：2014-02-25 共2頁
1 前言
橋梁混凝土結構工程的裂縫是一個帶有醬遍性且被工程界很為關注的問題。橋梁混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。以下分析了橋梁混凝土裂縫的種類，產生的原因及相應的處理措施。
2 裂縫的類型及產生的原因
2.1 從受力的角度劃分
可將裂縫分為結構型裂縫和非結構型裂縫。結構型裂縫主要是由受力引起的，如各種結構在主要荷載作用下，抗拉、抗震強度不足，預應力結構在張拉，溫度收縮引起的次應力，連續基礎不均勻沉降以及溫度應力等。這類裂縫基本上是不允許出現的。非結構型裂縫是非受力因素引起的，如施工不當、氣候影響等，對這類裂縫。則視承載力的類型和結構的型式，對結構的寬度有所限制，裂縫超過0.15mm者必須處理。
2.2 從裂縫的成因劃分
可將裂縫分為溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質量引起的裂縫及施工裂縫等。
溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化時。混凝土將發生變形，一旦變形受阻，則會在結構內產生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度時，即產生溫度裂縫。在某些跨徑橋梁中。溫度應力可以達到甚至超出活載應力。
收縮引起的裂縫。收縮裂縫是混凝土因收縮而發生的體積變化，它主要包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫。塑性收縮裂縫主要發生在初凝開始，進行養護之前。此時水泥水化反應劇烈，會出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮。收縮時，表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約，使由軟變硬中的塑態混凝土產生拉應力，從而形成微裂縫。而干縮裂縫則多發生在混凝土硬化前后。此時混凝土表層水分散發快，內部散發慢，因此產生表面收縮、內部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內部混凝土的約束。致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土受到的拉應力超過其抗拉強度時，就會產生收縮裂縫。
沉降引起的裂縫。由于基礎產生豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力。當其超過混凝土結構的抗拉強度時，結構開裂。
鋼筋銹蝕引起的裂。由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入。鋼筋中鐵離子含量較高，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生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2-4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，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。結構承載力下降，并將誘發其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。
凍脹引起的裂縫。混凝土構件是非勻質密實構件，其內部存在各種空隙，當處于吸水飽和狀態的混凝土溫度低于0℃時，內部水分凍結，體積膨脹9％，使混凝土因膨脹而產生拉應力導致裂縫出現。冬季施工時，對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施，也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。溫度低于0℃和混凝土吸水飽和，是發生凍脹破壞的必要條件。另外，當混凝土中骨料空隙多、吸水性強，骨料中含泥土等雜質過多；混凝土水灰比偏、振搗不密實；養護不足使混凝土早期受凍等，均可能導致混凝土凍脹裂縫。
施工材料質量引起的裂縫。由于施工中配置混凝土所用材料不合格，可能導致結構出現裂縫。因此。在材料選擇時應做到：優選材質，提高混凝土的抗拉性能；應用微膨脹外加劑，改善混凝土的收縮性能；選用有效的緩凝高效堿水劑和粉煤灰。提高體積混凝土的和易性，減少水化、配合比設計時最限度地增加粗骨料用量，減小水泥用量。
施工裂縫。施工裂縫比較普遍。上述幾種裂縫中實際上都包含有施工因素，除此之外。在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝、吊裝、預應力張拉、管道抽拔、現澆橋面及支座安裝等過程中，若施工工藝不合理。都將導致混凝土構件開裂。
橋梁混凝土結構工程的裂縫是一個帶有醬遍性且被工程界很為關注的問題。橋梁混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。以下分析了橋梁混凝土裂縫的種類，產生的原因及相應的處理措施。
2 裂縫的類型及產生的原因
2.1 從受力的角度劃分
可將裂縫分為結構型裂縫和非結構型裂縫。結構型裂縫主要是由受力引起的，如各種結構在主要荷載作用下，抗拉、抗震強度不足，預應力結構在張拉，溫度收縮引起的次應力，連續基礎不均勻沉降以及溫度應力等。這類裂縫基本上是不允許出現的。非結構型裂縫是非受力因素引起的，如施工不當、氣候影響等，對這類裂縫。則視承載力的類型和結構的型式，對結構的寬度有所限制，裂縫超過0.15mm者必須處理。
2.2 從裂縫的成因劃分
可將裂縫分為溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質量引起的裂縫及施工裂縫等。
溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化時。混凝土將發生變形，一旦變形受阻，則會在結構內產生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度時，即產生溫度裂縫。在某些跨徑橋梁中。溫度應力可以達到甚至超出活載應力。
收縮引起的裂縫。收縮裂縫是混凝土因收縮而發生的體積變化，它主要包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫。塑性收縮裂縫主要發生在初凝開始，進行養護之前。此時水泥水化反應劇烈，會出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮。收縮時，表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約，使由軟變硬中的塑態混凝土產生拉應力，從而形成微裂縫。而干縮裂縫則多發生在混凝土硬化前后。此時混凝土表層水分散發快，內部散發慢，因此產生表面收縮、內部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內部混凝土的約束。致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土受到的拉應力超過其抗拉強度時，就會產生收縮裂縫。
沉降引起的裂縫。由于基礎產生豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力。當其超過混凝土結構的抗拉強度時，結構開裂。
鋼筋銹蝕引起的裂。由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入。鋼筋中鐵離子含量較高，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生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2-4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，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。結構承載力下降，并將誘發其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。
凍脹引起的裂縫。混凝土構件是非勻質密實構件，其內部存在各種空隙，當處于吸水飽和狀態的混凝土溫度低于0℃時，內部水分凍結，體積膨脹9％，使混凝土因膨脹而產生拉應力導致裂縫出現。冬季施工時，對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施，也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。溫度低于0℃和混凝土吸水飽和，是發生凍脹破壞的必要條件。另外，當混凝土中骨料空隙多、吸水性強，骨料中含泥土等雜質過多；混凝土水灰比偏、振搗不密實；養護不足使混凝土早期受凍等，均可能導致混凝土凍脹裂縫。
施工材料質量引起的裂縫。由于施工中配置混凝土所用材料不合格，可能導致結構出現裂縫。因此。在材料選擇時應做到：優選材質，提高混凝土的抗拉性能；應用微膨脹外加劑，改善混凝土的收縮性能；選用有效的緩凝高效堿水劑和粉煤灰。提高體積混凝土的和易性，減少水化、配合比設計時最限度地增加粗骨料用量，減小水泥用量。
施工裂縫。施工裂縫比較普遍。上述幾種裂縫中實際上都包含有施工因素，除此之外。在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝、吊裝、預應力張拉、管道抽拔、現澆橋面及支座安裝等過程中，若施工工藝不合理。都將導致混凝土構件開裂。
