混凝土结构裂缝成因机理及防裂控制技术

混凝土结构裂缝成因机理分析及防裂控制技术摘要：介绍了混凝土桥梁裂缝成因及机理分析及防裂控制技术。关键词：桥梁裂缝；成因；机理；分析1.引言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。本文主要介绍产生裂缝的各种影响因素，在混凝土简支梁中最常见的两种受力裂缝-受弯裂缝和受剪裂缝(本文主要研究受弯区的受力裂缝特征)。通过分析各国规范的裂缝控制标准，总结了现行的几种经典分析理论，提出了通过裂缝高度来进行承载能力的计算方法[1]。并介绍了传统桥梁裂缝的施工防裂控制技术。2.裂缝的成因实际上，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。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：2.1荷载引起的裂缝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[2]。2.1.1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[3~4]：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。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。使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。2.1.2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：在设计外荷载作用下，由十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。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。躲实际工程棒中，次应方力裂缝是夹产生荷载圆裂缝的最吗常见原因宫。次应力炭裂缝多属堂张拉、劈臭裂、剪切佩性质。次遵应力裂缝纽也是由荷府载引起，县仅是按常凶规一般不担计算，但碗随着现代穴计算手段车的不断完臂善，次应榨力裂缝也形是可以做澡到合理验辈算的。例破如现在对求预应力、留徐变等产立生的二次呜应力，不菠少平面杆班系有限兀芝程序均可贸正确计算仙，但奖在虑4舅0胸年前却比略较困难。检在设计上荒，应注意锣避免结构森突影变嘱(蓝或断面突更变穷)沟，当不能桶回避时，卸应做局部礼处理，如县转角处做纯圆角，突凝变处做成译渐变过渡浙，同时加艺强构造配束筋，转角摊处增配斜辰向钢筋，熔对十较大株孔洞有条沫件时可在苹周边设置管护边角钢杂。希荷载裂缝三特征依荷宽载不同而污异呈现不挤同的特点喷。这类裂宫缝多出现对在受拉区晶、途受剪区或悔振动严重哭部位。但学必须指出纱，如果受衣压区出现黑起皮或有兆沿受压方赞向的短裂繁缝，往往须是结构达命到承载力握极限的标吉志，是结珍构破坏的环前兆，其宋原因往往和是截面尺臣寸偏小。茂根据结构抽受力方式台不同，产追生的裂缝塑特征如下盐：洽(1派)凑、中心受恋拉。裂缝显贯穿构件替横截面，府间距大体闭相等，目铺垂直于受世力方庭向曾(务如塘图醉1妈所火示争)贤。采用螺隐纹钢筋时宿，裂缝之努间出现位枯于钢筋附梦近的次裂批缝绸。患(2之)电、中心受渴压。沿构检件出现平庄行于受力绍方向的短饼而密的平似行裂百缝万(护如则图刺2身所匠示申)热。协(3首)斗、受弯。叶弯矩最大吐截面附近治从受拉区丢边沿开始筐出现与受捧拉方向垂苹直的裂缝另，并逐渐盛向中和轴谁方向发商展塘(般如写图家3抹所毁示粉)烛。采用螺忠纹钢筋时舌，裂缝间熄可见较短犯的次裂缝秩。当结构形配筋较少螺时，裂缝瓦少而宽，代结构可能慨发生脆性巾破坏扩。细(4本)服、大偏心牌受压。大娱偏心受压放和受拉区售配筋较少枣的小偏心装受压构件掌，类似十谅受弯构闪件杆(俱见线图划4凭)旺。嘴(5禾)辅、小偏心绞受压。小紧偏心受压挺和受拉区塑配筋较多奥的大偏心税受压构件暗，类似十丢中心受压食构地件谜(幅见漠图昌5泛)替。骂(6之)宏、受剪。蹄当箍筋太顷密时发生扰斜压破坏蝶，沿梁端监腹部出现湿大榨十陕45由°师方向的斜恨裂缝；当走箍筋适当轿时发生剪毯压破坏，元沿梁端中确下部出现昂约朱45°译方向相互著平行的斜萌裂梅缝勒(升见惨图希6旗)吸。父(7饶)辛、受扭。蔽构件一侧捕腹部先出栽现多条煌约鸽45齿°踢方向斜裂柴缝，并向迅相邻面以胖螺旋方向侵展赶开谣(祖见跳图天7望)公。卷(8喝)今、受冲切庙。沿柱头档板内四侧蓄发生睬约左45耕°蔽方向斜面那拉裂，形区成冲切陕面魄(浩见霜图另8仪)值。诵(9术)安、局部受伐压。在局奸部受压区械出现与压角力方向大陡致平行的匪多条短裂骑缝哭[27]袜(歪见僻图哲9餐)全。图1中心受拉裂缝图1中心受拉裂缝图2中心受压裂缝图2中心受压裂缝图3图3梁底正弯矩弯曲裂缝图5小偏心受压裂缝图4大偏心受压裂缝图5小偏心受压裂缝图4大偏心受压裂缝图6图6剪切斜裂缝图7图7扭转引起的螺旋状斜裂缝图9局部受压裂缝图9局部受压裂缝图8冲切裂缝忧2.2撕倚温度变化源引起的裂友缝五当大体积祖混凝土基顽础浇注在冈坚硬基岩皮或厚大的敞老混凝土企表层时，脚因结构整处体性要求魔没有或不绢能采取隔热离层等放叼松约束的贿措施，混番凝土在大明气温度及腐其水化热贯温度的作遭用下，混成凝土内部旅温度很大奸，当混凝土土因降温奸的收缩变显形受到岩康石地基或亏老混凝土弦垫层的约贸束时，将组会在混凝快土内部出看现很大的谢拉应力而启产生约束伟裂缝。这劫类裂缝常具在混凝土鼻浇注耍后俩2~联3腥个月或更蜓长的时间巨出现，裂增缝较深，号有时是贯亮穿性的，短这种裂缝钞将破坏结释构的整体督性痕(巴如骗图献1闭0煮所裳示篇)恭。图10图10温度裂缝乏受坚硬基重岩及老混翼凝土约束到是大体积西混凝土产北生严重裂旨缝的主要柄原因。因逢此，基础封部分混凝俯土浇注时戒必须严格乱控制温度棕。基础在范受温差收牢缩变形时等下部受地希基约束，违最大约束屋应力位十炕约束边，躁离开约束攀边向上则巨迅速衰减耽；水平应病力沿高度邮的变化，晌一般呈指区数函数规惭律，其水铃平应力森的指数衰锅减曲线，书可按驳式持(1括)捞进行计算口[1]顽。鼻遵忌跑婶(1)扯洪蚂顺慰(2)易畏师载仆史(3)美讨刚谜着(4)捏式中纠：爷E份——党混凝土弹锅性模量；侮——升混凝土线芦性膨胀系逃数，一般创取姑；即——障温差惕，畜℃蕉；妖——湾混凝土极者限应变值愁；郊——浓地基对混蹲凝土的阻盒力系数；悠——救与基础高环有关的系书数。坐基岩不平薪整也能引傅起的裂缝赵，浇注在搬高低相差香较大的基个岩面上的聋大体积混躁凝土堪块蝇(布如桥墩基信础塔)屋易发生这菜种裂缝。姑因在混凝民土浇注后奸，内部温衰度较高，皮降温过程茶中受基岩猫约束作用每，基岩表忆面有突变援，则容易舰在该处形啊成应力集由中而开裂均，所以填肠塘混凝土普更易产生龄这种裂缝垮，因此对草“欲修填候塘宫”爪部分混凝擦土的温度扎要严格控纱制；一般古要冷却到净和基岩温稍度相同，践在继续浇毕注上层混好凝土；另醋外，基岩施表面突起肥同样也容割易形成应殊力集中而备开裂。守混凝土具境有热胀冷价缩性质，关当外部环隆境或结构挠内部温度租发生变化榜，混凝土压将发生变轿形，若变受形遭到约抖束，则在须结构内将辟产生应力喊，当应力演超过混凝授土抗拉强争度时即产锁生温度裂农缝。在某练些大跨径属桥梁中，软温度应力撇可以达到塘甚至超出枕活载应力至。温度裂逮缝区别其五它裂缝最弯主要特征柴是将随温雹度变化而陆扩张或合纠拢。引起勺温度变化衔主要因素飘有：扩年温差。蚂一年中四砍季温度不驻断变化，抖但变化相戴对缓慢，去对桥梁结毒构的影响润主要是导珍致桥梁的惜纵向位移弱，一般可荷通过桥面袭伸缩缝、劣支座位移讯或设置柔乳性墩等构士造措施相贴协调，只申有结构的秤位移受到汁限制时才舞会引起温亡度裂缝，档例如拱桥喇、刚架桥久等。我国听年温差一承般以一月烤和七月月宽平均温度雁的作为变迈化幅度。限考虑到混植凝土的蠕拔变特性，映年温差内呜力计算时震混凝土弹舒性模量应扩考虑折减警。长日照。桥鸦面板、主粥梁或桥墩田侧面受太名阳爆晒后图，温度明碰显高十其樱它部位，柜温度梯度仅呈非线形金分布。由叫十受到自螺身约束作因用，导致晌局部拉应箱力较大，线出现裂缝罗。日照和选下述骤然咳降温是导辣致结构温轿度裂缝的号最常见原归因。计骤然降温载。突降大某雨、冷空晃气侵袭、可日落等可倾导致结构邻外表面温朝度突然下借降，但因滤内部温度功变化相对腾较慢而产魔生温度梯测度。日照凝和骤然降垫温内力计退算时可采帆用设计规哲范或参考支实桥资料充进行，混螺凝土弹性覆模量不考扭虑折减。板水化热。乳出现在施迟工过程中漂，大体积至混凝带土档(陈厚度超质过伟2裹米录)揉浇筑之后持由于水泥庙水化放热芬，致使内筑部温度很京高，内外惜温差太大毅，致使表辞面出现裂拾缝。施工反中应根据嫂实际情况讨，尽量选宫择水化热晒低的水泥茧品种，限朋制水泥单炉位用量，妄减少骨料律入模温度牲，降低内唯外温差，姻并缓慢降透温，必要材时可采用化循环冷却附系统进行外内部散热素，或采用肚薄层连续烘浇筑以加艺快散热。砌蒸汽养护嫌或冬季施亏工时施工俱措施不当杆，混凝土赖骤冷骤热党，内外温奶度不均，泊易出现裂畅缝。后预搏制缓T缎梁之间横民隔板安装功时，支座验预埋钢板赵与调平钢千板焊接时应，若焊接孕措施不当铲，铁件附仁近混凝土蓬容易烧伤匆开裂。采押用电热张家拉法张拉社预应力构叙件时，预填应力钢材惊温度可升吃高慌至捆35恼0述℃肃，混凝土抗构件也容血易开裂。识试验研究唱表明，由劳火灾等原市因引起高缴温烧伤的歌混凝土强旨度随温度色的升高而斜明显降低蝴，钢筋与碗混凝土的毒粘结力随散之下降，躁混凝土温增度达喷到准30绑0迷℃礼后抗拉强宵度下误降杀50郑%吸，抗压强雷度下史降不60木%捉，光圆钢古筋与混凝旗土的粘结对力下孝降丈80苍%撇；由于受软热，混凝晒土体内游肿离水大量纤蒸发也可辩产生急剧形收缩。柏2.3朵分收缩引起稠的裂缝宪在实际工衔程中，混沈凝土因收艰缩所引起发的裂缝是服最常见的骡。在混凝尺土收缩种北类中，塑搞性收缩和玉缩水收容缩岩(株干五缩缓)尼是发生混护凝土体积匆变形的主投要原因，宁另外还有毁自生收缩段和碳化收吹缩。寸塑性收缩碍。发生在丹施工过程挪中、混凝智土浇筑状后吃4~稳5愚小时左右弄，此时水猛泥水化反福应激烈，董分子链逐烘渐形成，挥出现泌水努和水分急臣剧蒸发，伶混凝土失抖水收缩，裁同时骨料圾因自重下际沉，因此碍时混凝土互尚未硬化浩，称为塑鲁性收缩。区塑性收缩董所产生量优级很大，碗可共达促1河%蹦左右。在惨骨料下沉奔过程中若搁受到钢筋箱阻挡，便区形成沿钢认筋方向的悄裂缝。在寨构件竖向必变截面处惹如翻T棕梁、箱梁某腹板与顶悬底板交接令处，因硬定化前沉实伍不均匀将兆发生表面触的顺腹板笑方向裂缝惩。为减小谎混凝土塑扶性收缩，脾施工时应泳控制水灰慌比，避免茅过长时间销的搅拌，碑下料不宜燃太快，振戴捣要密实斜，竖向变萌截面处宜芹分层浇筑尚。链缩水收撇缩黎(厌干徐缩绢)表。混凝土私硬结以后完，随着表币层水分逐变步蒸发，违湿度逐步就降办低，混凝厌土体积减斑小，称为诚缩水收覆缩说(口干顶缩疤)剑。因混凝嘉土表层水磨分损失快僚，内部损铅失慢，因箩此产生表掠面收缩大专、内部收诉缩小的不执均匀收缩航，表面收跃缩变形受秧到内部混滤凝土的约额束，致使株表面混凝债土承受拉币力，当表挡面混凝土低承受拉力记超过其抗扔拉强度时社，便产生揭收缩裂缝裁。混凝土丢硬化后收燕缩主要就压是缩水收勿缩。如配慨筋率较大孝的构痛件统(识超层过露3%燃)级，钢筋对弓混凝土收惕缩的约束脏比较明显杏，混凝土攀表面容易酸出现龟裂趋裂皇纹扯(汁如数图殃1曾1越所滑示签)傅。图11表面失水引起的收缩裂缝图11表面失水引起的收缩裂缝纪自生收缩舟。自生收舰缩是混凝科土在硬化帮过程中，慢水泥与水配发生水化骆反应，这贫种收缩与暂外界湿度属无关，且袄可以是正爪的挣(木即收缩，突如普通硅印酸盐水泥戏混凝搬土掉)刻，也可以匹是负郊的速(融即膨胀，鸡如矿渣水物泥混凝土圾与粉煤灰算水泥混凝躬土籍)够。蚀碳化收缩禾。大气中拣的二氧化备碳与水泥革的水化物荒发生化学铸反应引起殃的收缩变愤形。碳化讨收缩只有锡在湿恶度丧50高%倘左右才能拢发生，且滥随二氧化季碳的浓度俗的增加而颂加快。碳磨化收缩一娃般不做计趋算。狼混凝土收腔缩裂缝的杆特点是大躺部分属表虾面裂缝，睛裂缝宽度姓较细，且派纵横交错凯，成龟裂励状，形状麦没有任何矮规律。地研究表明危，影响混毙凝土收缩损裂缝的主跳要因素有权：唉水泥品种案、标号及宅用量：矿希渣水泥、状快硬水泥搞、低热水杆泥混凝土唇收缩性较距高，普通冒水泥、火认山灰水泥肯、矾土水货泥混凝土乒收缩性较深低。另外躲水泥标号购越低、单小位体积用低量越大、该磨细度越甩大，则混长凝土收缩球越大，且鼠发生收缩揉时间越长多。例如，仇为了提高脑混凝土的哄强度，施惯工时经常标采用强行待增加水泥戒用量的做须法，结果璃收缩应力承明显加大朴。寄骨料品种绣：骨料中连石英、石婶灰岩、白后云岩、花茅岗岩、长先石等吸水辜率较小、代收缩性较醋低；而砂熔岩、板岩枯、角闪岩确等吸水率珍较大、收步缩性较高瞎。另外骨植料粒径大缠收缩小，痕含水量大蠢收缩越大征。键水灰比：反用水量越糕大，水灰按比越高，勤混凝土收权缩越大。己外加剂：副外加剂保盆水性越好煤，则混凝州土收缩越闸小。魂养护方法藏：良好的鞋养护可加胆速混凝土民的水化反施应，获得占较高的混毯凝土强度倚。养护时音保持湿度动越高、气新温越低、哥养护时间售越长，则逃混凝土收腐缩越小。档蒸汽养护犯方式比自首然养护方肃式混凝土第收缩要小奏。歼外界环境增：大气中腰湿度小、呜空气干燥寒、温度高右、风速大旋，则混凝僚土水分蒸汽发快，混至凝土收缩员越快。罩振捣方式撒及时间：救机械振捣临方式比手袍工捣固方蒙式混凝土属收缩性要爷小。振捣旱时间应根这据机械性皆能决定，桐一般匹以渗5~15露s逼/案次为宜。抵时间太短右，振捣不降密实，形柿成混凝土拨强度不足僵或不均匀室；时间太互长，造成肌分层，粗妨骨料沉入冲底层，细去骨料留在锁上层，强凑度不均匀刊，上层易浮发生收缩熔裂缝。半对于温度绩和收缩引斑起的裂缝坝，增配构宁造钢筋可调明显提高渐混凝土的撞抗裂性，膨尤其是薄招壁结厚构暗(按壁也厚谢20~6绝0cm律)垫。构造上苹配筋宜优满先采用小珠直径钢茧筋顿(术8~嫌14怎)聪、小间距汁布哥置哀(@10露~@15纸cm背)嘱，全截面庆构造配筋距率不宜低奥于筒0.3部%茂，一般可币采笼用奋0.3%液~0.5僵%桥。帆2.4蒙洗地基基础虚变形引起冶的裂缝肺由于基础冷竖向不均固匀沉降或离水平方向恢位移，使陵结构中产絮生附加应逐力，超出独混凝土结件构的抗拉榆能力，导秀致结构开纲裂收(露如当图岁1酱2回所腿示桑)胁。基础不躁均匀沉降顾的主要原锤因有：(a)(a)结构两侧沉降引起的倒八字裂缝(b)结构一侧沉降引起的斜裂缝图12沉降裂缝(b)结构一侧沉降引起的斜裂缝图12沉降裂缝掠(议1揪)嫩地质勘察煎精度不够胆、试验资群料不准。嫁在没有充冤分掌握地鸭质情况就喊设计、施兄工，这是壮造成地基捎不均匀沉收降的主要丑原因。比丰如丘陵区听或山岭区描桥梁，勘果察时钻孔桃间距太远喊，而地基孙岩面起伏闲又大，勘轮察报告不湾能充分反努映实际地菜质情况。荒(2迈)秩地基地质换差异太大暴。建造在租山区沟谷羽的桥梁，播河沟处的碰地质与山语坡处变化青较大，河校沟中甚至藏存在软弱寸地基，地第基土由十更不同压缩呈性引起不造均匀沉降汤。蒸(3藏)坏结构荷载忆差异太大陆。在地质尸情况比较封一致条件淹下，各部郊分基础荷辽载差异太生大时，有狱可能引起泄不均匀沉漫降，例如跌高填土箱惠形涵洞中虾部比两边造的荷载要隆大，中部裕的沉降就荣要比两边贷大，箱涵言可能开裂夜。蓬(4味)轨结构基础依类型差别厨大。同一如联桥梁中美，混合使它用不同基胃础如扩大放基础和桩乒基础，或萌同时采用泡桩基础但银桩径或桩担长差别大幅时，或同忘时采用扩敲大基础但横基底标高评差异大时殃，也可能消引起地基膀不均匀沉举降。堂(5侧)设分期建造恩的基础。浪在原有桥碑梁基础附湾近新建桥羊梁时，如早分期修建穴的高速公誓路左右半摔幅桥梁，高新建桥梁完荷载或基羊础处理时剂引起地基滋土重新固晒结，均可列能对原有坛桥梁基础抄造成较大仙沉降。裳(6熟)推地基冻胀最。在低于盖零度的条目件下含水依率较高的敞地基土因哲冰冻膨胀郑；一旦温炭度回升，阴冻土融化么，地基下剃沉。因此阳地基的冰津冻或融化长均可造成样不均匀沉晚降。售(7需)凯桥梁基础事置于滑坡稼体、溶洞佳或活动断骨层等不良县地质时，斗可能造成丝不均匀沉炮降。驳(8非)侄桥梁建成糖以后，原浊有地基条敬件变化。与大多数天锹然地基和料人工地基朋浸水后，筒尤其是素阁填土、黄绣土、膨胀炊土等特殊新地基土，冠土体强度辛遇水下降摇，压缩变幅形加大。唐在软土地遥基中，因煌人工抽水渗或干旱季缓节导致地含下水位下辰降，地基访土层重新丑固结下沉吗，同时对猛基础的上滩浮力减小五，负摩阻典力增加，为基础受荷招加大。有臭些桥梁基副础埋置过发浅，受洪捎水冲刷、辫淘挖，基鸡础可能位怖移。地面碍荷载条件绿的变化，况如桥梁附烤近因塌方守、山体滑豆坡等原因舟堆置大量险废方、砂矿石等，桥涉址范围土桥层可能受谦压缩再次狂变形。诸脊如此类，颠桥梁使用可期间原有印地基条件汇变化均可超能造成不驴均匀沉降构。对于拱贸桥等产生刚水平推力他的结构物肌，对地质碎情况掌握疼不够、设予计不合理册和施工时舰破坏了原胜有地质条朋件是产生罚水平位移份裂缝的主染要原因。秤2.5惜垒钢筋锈蚀贴引起的裂扮缝光由于混凝然土质量较萌差或保护烟层厚度不绞足，混凝蜜土保护层亡受二氧化自碳侵蚀碳铃化至钢筋蜜表面，使贸钢筋周围瑞混凝土碱彼度降低，值或由于氯醋化物介入们，钢筋周足围氯离子颂含量较高斗，均可引衣起钢筋表首面氧化膜极破坏，钢妻筋中铁离浙子与侵入窗到混凝土肿中的氧气臭和水分发投生锈蚀反吊应，其锈牌蚀物氢氧逐化铁体积构比原来增券长继约供2~肺4早倍，从而领对周围混咏凝土产生惠膨胀应力毕，导致保谅护层混凝写土开裂、呆剥离，沿丢钢筋纵向屑产生裂缝速，并有锈废迹渗到混畏凝土表面没。由于锈眯蚀，使得怜钢筋有效方断面面积块减小，钢央筋与混凝弯土握裹力技削弱，结湾构承载力货下降，并蜘将诱发其脱它形式的朱裂缝，加湿剧钢筋锈笨蚀，导致汗结构破被坏阀(糊如己图姓1往3橡所币示必)炎。图13钢筋锈蚀引起的裂缝图13钢筋锈蚀引起的裂缝遍要防止钢梯筋锈蚀，蕉设计时应固根据规范锁要求控制枕裂缝宽度易、采用足托够的保护代层厚亲度稻(许当然保护脾层亦不能堵太厚，否寿则构件有懒效高度减进小，受力浙时将加大猴裂缝宽费度灵)谋；施工时终应控制混方凝土的水蚂灰比，加毫强振捣，馅保证混凝靠土的密实贞性，防止愚氧气侵入慈，同时严俊格控制含粪氯盐的外妈加剂用量期，沿海地利区或其它至存在腐蚀傻性强的空艇气、地下笨水地区尤番其应慎重法。亿2.6丰亦冻胀裂缝图14冻胀裂缝舱气温低意于阶0寿℃耕时，吸水龙饱和的混断凝土出现霜冰冻，游胃离的水转浸变成冰，洗体积膨欠胀慎9储%带，因而混下凝土产生橡膨胀应力谁；同时混残凝土凝胶命孔中的过蜓冷深水兼(悲结冰温度理在席-7甚8另℃己以雪下朽)拥在微观结井构中迁移警和重分布览引起渗透先压，使混靠凝土中膨哄胀力加大贿，混凝土傲强度降低烂，并导致吉裂缝出现誓。尤其是章混凝土初汁凝时受冻寺最严重，算成龄后混狗凝土强度哨损失可叉达椒30%~货50穿%疼。冬季施质工时对预用应力孔道氏灌浆后若休不采取保理温措施也伞可能发生遥沿管道方免向的冻胀写裂周缝饰(脊如伞图普1抚4六所无示庸)反。图14冻胀裂缝套温度低袜于纸0匪℃护和混凝土铃吸水饱和积是发生冻跳胀破坏的辣必要条件三。混凝土零中集料空该隙多、吸吨水性强，琴集料中含宜泥土等杂考质过多，寇混凝土水殊灰比偏大眨、振捣不左密实，养侨护不力使奇混凝土早匹期受冻等扭，均可能是导致混凝殖土冻胀裂薯缝。冬季仙施工时，浙采用电气常加热法、踢暖棚法、亲地下蓄热漂法、蒸汽到加热法养吸护以及在抽混凝土拌似和水中掺丘入防冻纸剂挠(快但氯盐不翠宜使哀用寸)由，可保证困混凝土在投低温或负值温条件下乳硬化。农2.7盯掏施工材料般质量引起盒的裂缝析混凝土主做要由水泥遵、砂、骨扮料、拌和盏水及外加杂剂组成。醒配置混凝墓土所采用欺材料质量练不合格，拳可能导致良结构出现嘴裂缝。亮2.8半念施工工艺慎质量引起斤的裂缝妻在混凝土祸结构浇筑柿、构件制叠作、拆模萄、运输、筑堆放、拼郑装及吊装遮过程中，胆若施工工追艺不合理弄、施工质险量低劣，蹄容易产生度纵向的、慧横向的、盆斜向的、它竖向的、接水平的、疼表面的、零深层的和威贯穿的各袍种裂缝，控特别是细缴长薄壁结垒构更容易俩出现。裂疾缝出现的顽部位和走层向、裂缝铺宽度因产塞生的原因封而异，比万较典型常苗见的有：垦(酿1)垮混凝土保谷护层过厚奉，或乱踩睁已绑扎的恨上层钢筋桌，使承受聪负弯矩的魔受力筋保乘护层加厚带，导致构搁件的有效厅高度减小古，形成与颜受力钢筋铸垂直方向哨的裂缝尊。冠(2宰)粮混凝土振陪捣不密实源、不均匀壮，出现蜂上窝、麻面度、空洞，察导致钢筋剃锈蚀或其栋它荷载裂泉缝的起源焦点下。婆(3语)尸混凝土浇冒筑过快，撇混凝土流沉动性较低览，在硬化性前因混凝扫土沉实不绝足，硬化呢后沉实过锯大，容易康在浇筑数追小时后发伟生裂缝，胜既塑性收普缩裂缝低。法(4私)亿混凝土搅且拌、运输乎时间过长腐，使水分聚蒸发过多齐，引起混哭凝土塌落各度过低，震使得在混假凝土体积狱上出现不咐规则的收重缩裂缝汗。饮(5闯)挨混凝土初喇期养护时扑急剧干燥乞，使得混失凝土与大娃气接触的兽表面上出糟现不规则铁的收缩裂策缝果。铃(6萄)新用泵送混别凝土施工潜时，为保献证混凝土纽的流动性宅，增加水无和水泥用脸量，或因逐其它原因肠加大了水邀灰比，导诊致混凝土怠凝结硬化颜时收缩量碑增加，使孩得混凝土懂体积上出梯现不规则代裂缝出。嫂(7炒)号混凝土分苏层或分段坐浇筑时，赶接头部位防处理不好闪，易在新艇旧混凝土类和施工缝灯之间出现伟裂缝。如滥混凝土分凑层浇筑时需，后浇混速凝土因停示电、下雨其等原因未许能在前浇饮混凝土初胀凝前浇筑牙，引起层糕面之间的嗓水平裂诊缝饮;悟采用分段寄现浇时，谣先浇混凝稍土接触面而凿毛、清魔洗不好，狡新旧混凝胖土之间粘屈结力小，答或后浇混富凝土养护切不到位，讲导致混凝律土收缩而耍引起裂缝泳。隐(8损)岁混凝土早迎期受冻，捆使构件表坝面出现裂偶纹，或局唯部剥落，罗或脱模后汇出现空鼓梅现象晌。候(9狂)扮施工时模蜡板刚度不位足，在浇柏筑混凝土平时，由于诸侧向压力狠的作用使莫得模板变饥形，产生杯与模板变练形一致的哄裂缝撞。效(10灵)限施工时拆终模过早，鼠混凝土强跪度不足，巾使得构件陆在自重或防施工荷载喘作用下产骄生裂缝痕。毫(11房)国施工前对狐支架压实更不足或支茅架刚度不谱足，浇筑澡混凝土后侍支架不均南匀下沉，邪导致混凝柿土出现裂徒缝狗。雨(12诚)书装配式结裁构，在构橡件运输、湾堆放忍时，支承撤垫木不在灰一条垂直扑线上，或密悬臂过长述，或运输友过程中剧窃烈颠撞；蚊吊装时吊旅点位置不弱当双，衔T号梁等侧向殃刚度较小口的构件，膊侧向无可剖靠的加固鄙措施等，沃均可能产返生裂缝朝。数(13联)购安装顺序决不正确，搜对产生的榜后果认识询不足，导缺致产生裂播缝。如钢睛筋混凝土楼连续梁满闲堂支架现傲浇施工时奸，钢筋混刷凝土墙式弟护栏若与止主梁同时训浇筑，拆倍架后墙式进护栏往往绳产生裂谷缝杠;很拆架后再离浇筑护栏店，则裂缝纯不易出现绳。厅(14个)阅施工质量筝控制差。幼任意套用巩混凝土配吃合比，水绕、砂石、虎水泥材料厨计量不准拼，结果造涛成混凝土惯强度不足凯和其他性截能塞(蚕和易性、罗密实贵度斯)堤下降，导影致结构开酒裂。票3.备恰裂缝的形苹式郑裂缝形式杜多种多样荒，大致可明归纳为：牙表面裂缝餐、贯穿裂豪缝、深层华裂缝、纵爹向裂缝、击横向裂缝恳、对角线夺裂缝、斜冶向裂缝、纸上宽下窄爹、枣核形触裂缝等。系根据其危肥害性，具追体可分为被以下三种露类型。后3.1钓诊贯穿裂缝臣裂缝延伸抽至整个结裹构断面，美将结构分递离，破坏铸了结构的猾整体性。叹原因：当嘴结构受拉现、弯曲受棒拉、偏心迷受拉时，淘导致结构击表面开裂渗，从而形猫成了贯穿喊裂缝；大报体积混凝军土的水化莲热形成的家裂缝，多票为贯穿性过裂缝。对赵于贯穿性富裂缝，必讨须采取措繁施，防止足结构进一苦步恶化。雀3.2诊件深层裂缝呈裂缝延至尝结构深层统，危害着板结构整体尾性能。运原因：结酒构老化；悲结构的不悔规则变化溪、约束；洒混凝土等仔级低、配计筋不当，疼当受到超焦重荷载、卧地震、冲上击突然作箭用，使裂彼缝向深层兰延伸。奏3.3捕丙表面裂缝位在结构表稀面浅层上胃，出现的视龟纹状裂花缝、竖向蚕裂缝、水穴平裂缝和恨干缩裂缝炕等，称为萝表面裂缝叨。这种裂县缝常常是伟因为混凝下土等级低岁、施工方籍法不当、谨养护不到着位等原因北所致。降4.鲜周常规裂缝辈机理分析走裂缝机理纽的产生相团当复杂，今单因素裂葬缝是很少短的。但是净，一般说争来，裂缝版主要是由驶一种或几林种因素引陕起的，其除它因素只涉是起了裂撞缝继续发馆展或加剧册劣化的作编用。因此蝴，劳在分析裂汉缝产生的枪原因时，凑可以将裂骨缝形式与溪单因素或馆主要的两脏、三种因生素一一对胜应起来，评这种分析青方法是最怪简单、最听直接，也经是很有效黄的方法。耻4.1增窜粘配结滥-统滑移理论傅由幅D.Wa宏tsei熔n告等人抖在渠2嗓0厕世朱纪吸40~6川0刮年代建立其和发展起宣来的裂缝老计算理论视，被认为或是携“霉经典的裂艇缝理论著”直。这一理颗论认为裂锯缝控制主叶要取决于脾钢筋和混锤凝土之间手的粘结性蚁能，当裂阴缝出现后究，钢筋和蜜混凝土之阻间的粘结恶发生局部使破坏，这叮时，在裂复缝处钢筋目与混凝土纤之间变形锋不再协调搁，出现相唤对滑移。滩粘缺结粱-捕滑移理论耗最早是从薯钢筋混凝范土轴心受蒙拉构件的饺试验研究鄙中提出。遥钢筋混凝管土轴心受参拉构件，缝开裂以前考截面应力匀应变都很蓬小，钢筋帐和混凝土幕协同受力撒。随着荷桥载的增加狗，截面应立变不断增幼大，由于抹混凝土极睬限拉应变剃很小，在脏构件的最趣薄弱截面猴上出现第晕一批裂缝成，裂缝间优距很大。页在裂缝出介现的瞬间当，原受拉遮紧张的混旗凝土突然岗断裂回缩曾，应变能嘱瞬时释放卡，使钢筋粘应力激增轮，裂缝两鼓侧的混凝橡土与钢筋蔽局部发生旷相对滑移不，此时，蝶钢筋和混脉凝土使钢北筋应力沿域轴线发生冰变化，在渴两者界面撤产生相应窑的粘结应渡力重分布律。愁由于混凝钩土与钢筋适的粘结，坝混凝土的渗回缩受到纯钢筋的约绑束，随着词离裂缝截叼面越远，纷混凝土的象回缩越少男，此时混杜凝土仍处眯于一定的达受拉状态天，当达到锦离裂缝截轧面的一段霸距离之外薪，混凝土广的应力又牲恢复到开转裂前的状邮态盗。相应钢桨筋应力和化粘结应力移也都和裂底缝出现之丸前相同。推这一段长映度称为粘窃结长度或飞应力传递袭长度。丰当新的裂种缝出现时艳，旧裂缝霸的宽度会抽减小，继刮续加载时行，裂缝继航续增大。先当裂缝达穷到一定的股数量时，访稳定状态鸽区段消失升。再继续壮加载时，葛裂缝会出现现两种情鼻况：润第一种情兄况为粘结钱力达到极幕限粘结强谎度时，而姿混凝土的毁最大应力麻不大于混乔凝土的抗鸟拉极限强箩度，则两例裂缝之间淡不会出现初新的裂缝惠，裂缝间颤距维持原搭距离不变根。迅第二种情告况为裂缝淹应力达到绒极限粘结邀强度时，笼混凝土的早最大应力兰稍大于混丛凝土的抗滴拉极限强抹度，则两熊裂缝之间词出现新的裤裂缝，裂漠缝间距发坊生变化。师4.2遥衔无滑移理福论杠196咸6浊年英国水宰泥混凝土殿学剧会猛G.D.印Bas安e衰、翠J.B.第Rea达d缓等人提出拦无滑移理狸论。这一糟理论认为致，在通常考允许的裂坛缝宽度要芳比构件表旅面裂缝宽戏度小得多隙。按此理绢论，表面禽裂缝宽度沉是由钢筋庄至构件表顾面混凝土卖的应变梯厕度控制的更，因此钢维筋的保护忍层厚度是龄影响裂缝皱宽度的主河要因素，浴而截面配牛筋率般和钢筋直奶径对裂缝赌的间距和牙宽度影响乡很小。傍通过大量启的试验，扰量测到时滤间表面裂笋缝宽的变女化，对平家均的和最郑大的裂缝坝宽度提出清了计算式醉：慌待变形钢筋溪：逝(5朋)揉光圆钢筋读：挠(6)蹄无滑移理业论把构件辨表面至钢阳筋的距离懒作为影响蠢裂缝间距盐和宽度的份最主要因串素，而唯盆一地引入巷计算式。叠更多的试祥验表明，扶这一结论朱对蛋于嚷c=15面mm~8杀0m羡m姿范围内的帽裂缝相符牌较好，也烘能解释拉很杆和梁腹医部离钢筋极较远处的驱裂缝更宽薯的现象。逗但是，试舍验中也发往现，兵式兔(2-5治)粒对武的情况，尸计算裂缝榜宽度偏小值；而对挤的情况，保计算裂缝肉宽度普遍略偏高，而牢且父c爷值越大，井偏高越多劲。扬4.3旁关综合理论劲为了测量告混凝土受求拉裂缝的竟准确形状毯，研究人丧员设计了愚多种有效魄的试验方非法，例如船测定受拉观构件的端索面变形分盈布和相对卫唯一，靠荒压力将树革脂或红墨债水注入裂邀缝。通过轮这些试验腹获得了混旁凝土受拉觉裂缝的更遮详细的信厦息，由此霸可以引出帽裂缝形态北的一些重以要结论：瞒裂缝表面关是一个规滤则的曲面笑。裂缝宽锅度沿截面知发生显著廊变化，在隶钢筋周界丢处的宽度题最小，构裳件表面的炎裂缝宽度币最大，两污者相板差童3~着7调倍。竟钢筋周界池处的裂缝阵宽度很小灾，表明钢要筋和混凝援土相对滑拜移小。即届使是光圆产钢筋，相烂对滑移也既很小。酱构件的受跨拉裂缝，户除了表面听上垂直于围钢筋轴线共的、间距盒和宽度都掏大的裂森缝舱(垮或称主裂每缝扣)懒外，还有辫自钢筋表落面横肋处驻向外延伸蚊的内部裂印缝月(沾次裂艰缝资)疤。这些斜则裂缝数量器多，间距极小，由内验向外延伸险，但未达你到构件表警面。蹦钢筋周围认混凝土的循变形状况兄复杂。靠哗近钢筋处尘的混凝土差承受受拉窃应力，靠爬近试件表砍面的混凝焰土在裂缝存附近为压计应力，沿雾纵向逐渐腿过渡，至稿相邻裂缝关的中间截折面为拉应屡力。不可见实际立构件的裂士缝宽度既治有钢筋与套混凝土滑舅移的影响泛，又有截揭面内外的桂应变差的炎影响，故示研究者们讽将有滑移弦理论和无仇滑移理论吴合理地结穿合起来，体既考虑了电构件表面以至钢筋的赏距沉离缎c遮对裂缝宽撇度的重大宣作用，又资修正钢筋嘉界面上相道对滑移和给裂缝宽度浑为零的假替设，计入砍粘滨结猪-写滑移瞒的影响，碗给出了综思合理论的物裂缝平均诊间距的一膊般计算式东为驳：是络(7兰)闸式中，参唱数附k未1崭和抱k抗2沙根据各自医的试验数灰据确定，惑或者将裂威缝宽度分恢解叮为弯2衣个旨或递3晋个组成部蹈分，分别董求解后叠暮加。月5.扎客传统桥梁辈裂缝的施瞒工防裂控鸣制技术鱼桑桥梁裂缝论的施工防妨裂控制需烟要考虑很刚多因素的壁影响，更考需要弄清酬楚每一因激素对裂缝桑产生影响呆的大小，雷只有弄清原楚这些，稼才能更好免的去采取阿措施来预吓防裂缝的杜产生。下污面就一些番主要影响道因素进行静分析介绍朴。饺5.1摄喊模板的安箭装及拆除胁(1蓬)挠模板及支杜架应根据歉工程结构兽形式、荷侧载大小、备地基土类锐别、施工湖程序、施复工机具和衫材料供应互等条件进允行设计。异模板及其刑支架应具罗有足够的聪承载能力懒、刚度和仔稳定性，塞能可靠地晓承受浇筑疼混凝土得啄自重、侧危压力、施胀工过程中压产生得荷吗载，以及写上层结构裂施工时产切生的荷载诚。足(2采)响安装模板伍时须构造毯紧密、不快漏浆、不奶渗水、不偷影响混凝贱土均匀性杂及强度发还展，并能简保证构件脏形状正确爬规整。妇(3嗽)乐安装模板惩时，为确章保钢筋保搭护层厚度龟，应准确环配置混凝吴土垫块或抵是钢筋定怠位器等。饿(4讲)唯模板的支匆撑立柱应威坚实的地姜面上，并坛应具有足敬够的刚度返、强度和赛稳定性，巷间距适度周，防止支握撑沉陷，犁引起模板燃变形。脊(5巩)浊模板及其芽支架的拆句除顺序及假相应的施朵工安全措常施应按施腾工技术方零案执行。割底模及支盘架拆除时撕混凝土强揪度应符合讲设计要求气，已拆除躺模板及其活支架结构绒在混凝土涉强度达到乎设计要求爷后，方可歌承受全部营使用荷载视。模板及傅其支架拆吓除时混凝孟土结构可非能尚未形松成设计要铃求的体系剪，必要时增应架设临趴时支撑。钟5.2帅硬钢筋的绑忧扎楼首先钢筋赌应进行彻浊底的除锈暑工作确保价使用的钢农筋质量；您对于有焊刷缝的钢筋财连接设计料是否合理垫和连接质盖量的好坏滚，直接影却响着结构洁的安全和楚使用寿命三，应此钢展筋的焊接有必须给予僚足够的重熟视；钢筋绑保护层是掠否足够对句于混凝土无构件的安屠全有着至劈关重要的蝶作用，因捕此在钢筋架层间应留编下足够的桃间距。宇5.3征凶混凝土的咽制备谜(1租)女施工者应量事先制定粥好关于混由凝土制备寇的技术操螺作规程和羽质量控制桨措施。吓(2际)买拌和混凝划土的主要梁材料及配壮合比应按绝相关规定婚遵照执行斯，保证混执凝土的均蒙匀性，不瓜应产生离企析现象。梢(3锦)耕当加入外芳加剂时，较搅拌时间董应由试验辰确定。肚(4歌)夸由搅拌到杠浇筑入模值，当气温钢不高餐于悼2认5苹℃藏，持续时歼间不宜大灵于阻90mi局n反，当气温随高展于尾2鸟5陡℃课时，持续唐时间不宜脂大递于痰60mi储n哄，当混凝窃土中掺加宽外加剂或图采用快硬响水泥时，谎持续时间错应由试验罚确定。阁(5词)孟夏季施工允时应制备访低温低热评混凝土，玉夏季施工恭混凝土的谅浇注温度波可高悼达挑2撑5坏℃阔~3部0蔽℃蜻。如果能绪通过预冷住材料将此剂降低盘至种1视0系℃茂则就等于俭将混凝土掌工程的最唤高温度和日内外温差贷各降将约真1产5变℃惰~2销0盈℃启。可因此球收到相当接大的减免界温裂的效窄果；降低损混凝土发缸热量主要鼓依靠合理明选配材料付，如低热坝水泥、低发水泥量、弹掺合材料欣、外加剂述以及大骨没料等。锡5.4释啦混凝土的代浇筑异(1警)坝混凝土工死程内部缺级陷或内在猫质量仅靠云试件强度贩难以充分叫表达，所搭以浇注混列凝土要力极求均匀、闭密实。为亿了获得匀仿质密实的竞混凝土，供浇筑时要酷考虑结构屈的浇筑区叶域、构件演类别、钢叶筋配置状本况以及混挨凝土拌和厅物的品质翅，选用适录当的机具狡与浇筑方衔法。钞(2易)量浇筑之前认要检查模振板及其支搞架、钢筋刺及其保护没层厚度、你预埋件等衬的位置、艇尺寸，确依认正确无疲误后，方侮可进行浇猫筑。同时茂，还应检球查对浇筑碑混凝土有需无障健碍沾(压钢筋或预许埋管线过化密漂)架，必要时劲予以修改奸更正。若(3辩)碗混凝土的裁一次浇筑盖量要适应辞各环节的北施工能力岩，以保证微混凝土