桥梁裂缝成因及预防措施探讨[权威资料]

桥梁裂缝成因及预防措施探讨 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要：在桥梁施工中，混凝土裂缝是常见的问题。本人根据多年的施工经验总结现在从多方面对混凝土桥梁产生裂缝成因作出了分析，并提出了相应的预防措施，相信以后在桥梁施工方面，对防止混凝土桥梁施工过程中裂缝的产生，以及对裂缝的控制工作打下了基础。 关键词：桥梁裂缝，成因，预防措施 Abstract: in the bridge construction, the concrete crack is a common problem. I based on many years of construction experience now face from various concrete bridge crack causes made analysis, and put forward corresponding prevention measures, believe in bridge construction after, to prevent concrete bridge construction process the creation of cracks, and the control of crack lay the foundation. Keywords: bridge crack, cause, prevention measures TV543+.6 A 常见混凝土桥梁裂缝的成因分析混凝土结构裂缝的成因非常的复杂、繁多。有时是多种因素相互影响的结果，每一条裂缝可能是一种或几种主要因素共同作用的结果。根据混凝土桥梁裂 缝的种类，就其产生的原因，大致可分为以下几种。 （一）混凝土材料的选用 1、水泥。 （ 1）、水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢，在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝土抗拉强度下降。 （ 2）、水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。 （ 3）、当水泥含碱量较高（例如超过 0.6%），同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。 2、砂、石骨料。砂 石的粒径、级配、杂质含量。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀2.5 倍。 3、水。拌和水杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。如采 用海水或含碱泉水拌制混凝土，对碱骨料反应有影响。 4、外掺剂。外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀也有影响。如采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应也有影响。 （二）设计和施工不合理 1、设计欠周全。如钢筋砼梁的截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或者由于计算错误，受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等，都会导致砼梁出现结构裂缝。为避免此类裂缝的产生，在设计阶段要尽量避免截面突变的存在，不能避免时要做特殊的处理，可将突变截面做成渐变截面，同时适量的增加钢筋数量。 2、施工质量造成的裂缝。由于砼标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致砼梁出现裂缝；由于施工不当、模板支撑下沉，或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝；施工控制不严，在梁上超载堆荷，而导致出现裂缝；预制钢筋砼梁在运输、吊装过程中，由于支撑不合理、吊点位置不当以及较大的振动或冲击荷载，也会导致钢筋砼梁出现裂缝。 （三）自然环境的影响 1、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月的平均温度作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。 2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。 3、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。 （四）荷载的影响 混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有： （ 1）设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。（ 2）施工阶段，不加限 制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。（ 3）使用阶段，超出设计荷载的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：（ 1）在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置 “X” 形钢筋、 同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。（ 2）桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。 二、裂 缝预防措施 在桥梁施工中可以通过以下措施控制混凝土结构物裂缝的产生。 （一）设计防裂控制措施：尽量避免荷载裂缝的出现，应尽量避免结构突变或断面突变；如果结构突变不可避免，则应做好细部处理 ,如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋或斜向钢筋等。为防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝，可增加构造配筋，以提高混凝土的抗裂性。为防止钢筋锈蚀引起的裂缝，设计中应严格按照规范要求控制裂缝宽度，采用足够的保护层厚度及防腐混凝土。 （二）施工防裂控制措施： 绑扎钢筋之前，首先应进 行彻底的除锈工作以确保使用的钢筋质量。钢筋在加工场集中加工成型后运至现场进行安装，安装时严格把握钢筋的间距。钢筋规格、型号、数量、间距、几何尺寸、接头位置及质量等均应符合设计图纸和施工规范的要求，并严格做好原材料和接头试验。钢筋层间距对混凝土构件的受力性能影响显著，但钢筋保护层厚度不够却严重影响桥梁的使用寿命，尤其是在复杂恶劣的腐蚀环境下，因此，在钢筋层间应留有足够的间距，钢筋外层与模板间应设置具备一定厚度的混凝土垫块。 模板的安装与拆除，针对具体工程 ,应对模板及其支架的承载能力、刚度和稳定性进行校核，不能 盲目依照经验和类似工程照搬使用。支架（脚手架或其他夹具）应牢固可靠，施工前必须对支架进行预压，以消除支架非弹性形变和测出弹性形变值以便立模预留预拱度。安装模板时应确保构造紧密、不漏浆、不渗水，形状规则，能保证混凝土的均匀性。模板及其支架的拆除顺序应按施工技术方案执行，未达到混凝土预定强度要求不得拆除。 混凝土的浇筑，浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其保护层厚度、预埋件、预留孔洞等进行检查，确认无误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必须满足连续浇筑要求。浇筑中要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预埋管道的移动和 变形。大体积混凝土浇筑还要满足分层浇筑、分层振捣的要求，并应采取一定的散热措施，有效降低混凝土内外的温差，从而减少温度裂缝的产生。振捣要密实，确保混凝土能填充到各个角落，同时也要避免过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。 其他措施，桥梁结构设计中考虑了施工顺序对内力的影响，施工中应严格按照制定的方案进行，不得随意更改施工顺序，以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方案中，应做好入模混凝土的温度控制、浇筑后混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施 ,施工前做好施工技术交底 ,落实各项施工任务，分配专人进行技术指 导和质量监督。 小结：总之，混凝土裂缝产生原因很复杂。桥梁工程从建设到运营，涉及到勘察、设计、施工、验收和运营管理等多个方面，哪个环节出现差错都可能使混凝土桥梁发生开裂，存在严重的安全隐患，影响桥梁使用寿命，危及结构稳定和运营安全。因此，严格按照国家相关规范、技术标准进行勘察、设计、施工、验收和运营管理，是桥梁正常工作的基本保证。 参考文献： 1董晓军 .关于桥梁混凝土裂缝原因分析 J.科技信息 ,2011. 2曹可之 .大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施 J.建筑结构 ,2006. 阅读相关文档 :对连续桥梁悬臂施工中问题探讨 关于变电站电气安装的质量问题与预防研究 补偿收缩混凝土的抗裂性能分析 高速公路桥梁桩基础施工方案浅述 论企业标准规范资料的收集及管理 公路路基常见病害及常见的加固防护方法探讨 探讨高等级公路养护管理问题 工程建设中道桥项目管理作用浅析 建筑施工测量存在的问题与完善措施 浅析桥梁伸缩缝病害的原因与施工工艺 钻孔桩施工中常见事故及防治措施探讨