混凝土桥梁裂缝成因及防治措施研究

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1、混凝土桥梁裂缝成因及防治措施研究【摘要】在混凝土桥梁工程建设中，裂缝是一种多见而又难以根治的问题。本文从混凝土桥梁裂缝的形成原因出发，总结出其影响因素来自于施工设计、建筑材料、以及载荷影响等要素；在此基础上理论结合实践，提出了针对性的防止对策与措施。【关键词】混凝土桥梁；裂缝；原因；防治措施从桥梁工程建设的过程来看，从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。因此，对于混凝土桥梁裂缝的出现，其形成原因往往是多方面的，可能是设计疏漏，也可能是施工低劣，还可能是监理不力等。因此，正确了解混

2、凝土桥梁裂缝的形成原因，从而为制定相应的技术措施与方案提供有益参考，有着重要的现实意义。笔者结合工作实践，就这一问题作以下分析与探讨。1、混凝土桥梁裂缝形成的原因分析从现有的研究和桥梁建设实践经验来看，混凝土桥梁裂缝形成原因很多，但总结起来，可以归纳为以下几个方面：6（1）设计不当产生的裂缝。现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处）首先开裂，产生45度左右的斜角裂缝。（2）混凝土

3、材料使用不当产生的裂缝。使用混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。另外在施工过程中，将不同厂家的水泥混用，或水泥用量过多也是产生裂缝的重要因素。同时，在混凝土内部的一些危害性化学反应也可导致混凝土产生裂缝。混凝土凝结硬化时，结构内部的水泥熟料中的氧化钙继续水化产生体积膨胀，可导致混凝土表面出现龟裂；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，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。（3）施工方法不规范会导致混

4、凝土产生裂缝。振捣不及时，未按规定振捣，振捣次数和时间未达到规范要求，导致混凝土内部力的分布不均匀，部分结构先达到抗压强度或者抗剪强度，从而引发裂缝。（4）荷载作用产生的裂缝。一般在荷载作用下结构变形太大而产生的裂缝。在结构受拉、受剪区域以及严重振动等部位区域较多出现。主要的产生原因是结构设计及施工错误、地基不均匀沉降、承载能力不足等。6（5）沉降不均与产生的裂缝。现浇构件因砌体或地基过大而不均匀的沉降，可导致产生沉降裂缝的原因有模板支撑间距大、刚度不足、过早拆模以及支撑松动等。（6）外界气温、湿度

5、变化产生的裂缝。由于温差引起温度变形而造成混凝土的内外温度梯度不一而产生的，温差愈大，温度应力也愈大，导致混凝土体积的变化，当体积变化引起的拉伸应变超过混凝土的极限拉伸时，混凝土将会开裂。（7）混凝土保养不当产生的裂缝。混凝土浇筑后，表面没有及时涂刷防护油和覆盖，受风吹日晒和当时气温影响，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力产生的塑性收缩而导致开裂。2、混凝土桥梁裂缝的防治措施分析2.1在桥梁设计阶段进行控制的措施（1）设计中的“抗”与“放”。所谓

6、“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施。“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗———放”结合、或以“抗”为主、或以“放”主的设计原则，来选择结构方案和使用的材料。（2）积极采取补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂6缝，可在混凝土中扣掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。（3）对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60

7、天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量。并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。（4）设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不能回避时。应做局部处理，如在转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时考虑加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。2.2加强现场施工的控制与管理（1）浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，时间过短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，

8、造成分层，粗骨料沉人底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易产生裂缝。应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。（2）混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早朗养护工作尤为重要，为保证混凝土在早期尽可能少产生收缩，主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14-28天。6（3）混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积棍凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、