浅议混凝土桥梁裂缝控制

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1、浅议混凝土桥梁裂缝控制摘要：桥梁混凝土产生裂缝的原因很多，工程差异性较大，但只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响，可减少或控制裂缝在允许范围内的发展。关键词：桥梁；混凝土；裂缝中图分类号：K928文献标识码：A文章编号：1桥梁混凝土裂缝产生原因浅析1.1荷载引起的裂缝桥梁结构在应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝，分为直接应力裂缝和次应力裂缝两种。1.1.1直接应力产生的原因：(1)设计阶段：计算模型与实际工程不一致；桥梁安全系数取值不够；荷载计算有误等。(2)施工阶段：施工临时荷载作用较模型计算大，施工机具堆放位置不合理等。(3

2、)使用阶段：异常天气变化，人为因素。1.1.2次应力裂缝产生的原因：(1)在设计外荷载作用下，结构的实际工作状态与计算模型不一致，从而在某些结构位置引起次应力导致开裂。8(2)桥梁结构中开槽、凿洞、设置牛腿后，结构内力会产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中，比较容易产生裂缝。在实际工程中，次应力是产生荷载裂缝的常见原因。1.2温度引起的裂缝(1)年温差。一年春夏秋冬温度的变化，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移产生。(2)日照作用。行车道板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，表面温度会大大高于其它部位，导致局部的拉应力较大，出现裂缝。(3)突然降温。突降雨雪

3、、冷空气侵袭导致桥梁混凝土结构外表面温度突然下降，结构混凝土内外温差较大，出现裂缝。(4)混凝土水化热。水泥的水化放热，导致混凝土内部温度升高，外表面温度较低，内外温差较大，超出结构混凝土的抗拉能力，致使混凝土表面出现裂缝。1.3其它原因产生的裂缝(1)塑性收缩。混凝土浇筑后4～5小时左右，水泥的水化反应剧烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发现象，混凝土发生失水收缩，塑性收缩产生的量级一般很大，若骨料往下沉过程中受到钢筋的阻挡，便可形成沿钢筋方向的裂缝。8(2)缩水收缩(干缩)。由于缩水表快内慢，产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，当承

4、受的拉力超过其抗拉强度时，产生收缩裂缝。(3)基础变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力。当附加应力超出结构混凝土的抗拉能力，导致结构开裂。(4)钢筋锈蚀引起的裂缝。钢筋周围的混凝土碱度降低，使钢筋周围的氯离子含量增大。使钢筋中的铁离子氧化反应，氧化后体积比原状体积增加2～4倍，从而对钢筋混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝士开裂、剥离，同时沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗透到混凝土表面。(5)冻胀引起的裂缝。环境温度低于零度时，吸水饱和的混凝土会出现冰冻现象，使混凝土的膨胀力加大，混凝土的强度降低，最终引起裂缝出现。(6)施工材料质量引

5、起的裂缝。配置混凝土用的材料如果质量不合格，也会导致结构产生裂缝。(7)施工工艺质引起的裂缝。施工工艺不合理、施工质量低劣，易产生纵向、横向、斜向、竖向、水平，浅表、深进和贯穿等各种形式的裂缝。8(8)混凝土中的水分有80％的水分需要蒸发，只有20％的水分是水泥硬化所必须的。混凝土在水泥水化过程中多余水分的蒸发会引起混凝土产生体积变形，多数是收缩变形。混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种干燥收缩变形不受约束条件的影响，若存在约束，即产生收缩应力即可引起硅的开裂，并随龄期的增加而发展。2解决桥梁混凝土裂缝的措施针对桥梁混凝土裂缝出现的原因，可以通

6、过改进施工措施、加强施工过程控制，优化监测方案从而控制裂缝产生、发展。2.1改进施工措施控制温度应力2.1.1改进混凝土级配减少水化热水化热引起混凝土内部温度升高，混凝土的散热性能，结构尺寸，混凝土浇筑温度等对混凝土内部温度影响较大，因此降低混凝土的发热量是控制桥梁混凝土裂缝的重要措施，主要有：采用低水化热的水泥、掺粉煤灰、骨料的选用、优化混凝土配合比。2.1.2改进施工措施有效降低混凝土入模温度降低温度差(1)合理分缝分块可以使混凝土内部的水化热得以充分地传导，散发。(2)采用二次振捣技术可以消除沉陷的影响，减少孔隙和塑性收缩裂缝，增强混凝土的密实性。8(3)控制混凝

7、土浇筑温度的措施可以把混凝土的初始温度降低到一定程度，使之产生的温差较小，从而产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，可以避免混凝土开裂。(4)加强混凝土的保温和养护，刚浇筑的混凝土、强度低、抵抗变形能力小，如遇到不利的温湿度条件，其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝。保温的目的是减小混凝土表面与内部温差及表面混凝土温度梯度，防止表面裂缝的发生。2.2强化施工控制减少应力变化2.2.1施工过程结构应力验算以预应力混凝土连续刚构悬浇桥为例，整个过程划分为主墩浇注施工、主梁浇注施工、主梁合拢段施工、二期恒载施工四个主要的阶段，其中主梁各节段悬臂施工阶段