混凝土桥墩开裂处理对策分析

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1、混凝土桥墩开裂处理对策分析人体积混凝土施工的关键问题是控制混凝土温度，防止混凝土裂缝的产生，因此，施工前耍制定针对大体积混凝土施工的技术方案，即防止混凝土产牛温度裂缝的预案。针对方形桥墩易于开裂的问题，木文通过对方形桥墩在设计、施工及运营期间可能出现的裂缝原因进行列述，并就施工期间水化热、运营期间的温度骤降因索建立有限元模型进行应力场分析，根据分析结果提出相应的处理对策。0引言根据相关病害调查，桥墩裂缝是混凝土桥梁最上要的病害形式Z-：桥墩作为桥梁结构中重耍的下部构件，不仅承拒着上部结构及汽车等产牛的竖向轴力、水平力和

2、弯矩，有时还受到风力、土压力、流水压力以及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物对墩台的撞击力等荷载的作用。桥墩墩身裂缝直接影响口损害其口身乃至整体桥梁（根据混凝土结构缺损状况评定标准,墩台部件权重约占全桥的50%）的安全性、实用性、耐久性和美观。裂缝形成原因归结为温度裂缝，温度裂缝的走向通常无一眾规律，人而积结构裂缝常纵横交错；裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常屮I'可粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降

3、低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。1裂缝成因分析桥墩病害的主要表现形式为：混凝土剥落、露筋、砌体风化、灰缝脱落、水平裂缝、竖向裂缝、网状裂缝、水平位移、倾斜、沉降等。其屮，裂缝作为混凝土结构的主要病害Z-,K成因复杂繁多，裂缝划分无严格界限，每一条裂缝均有其产生的一种或儿种主要因素，其余因素对于裂缝起到继续发展或加剧劣化的作用。常见的墩疗裂缝形式包含：桥墩中心线附近的竖向裂缝、桥墩在口照时间较长侧的裂缝、桥墩模板对拉筋孔处的裂缝、桥墩模板分块接缝处的裂缝、桥墩顶部环向裂缝以及混凝土表面细小、不规则的裂缝。究其开裂原

4、因，拟从桥墩的设计、施工及运营使用三方面进行分析论述。1.1桥墩设计。桥墩在设计阶段，结构不计算或漏算、结构受力假设与实际受力不符，内力与配筋计算错误，结构的安全系数不够、设计时考虑的施工可能性与实际情况出现差异等均会使桥墩在外荷载直接作用下产生裂缝。1.2桥墩施工。桥墩施工过程中，水化热效应、施工工艺、材料自身等因索都会影响桥墩开裂。121水化热。混凝土浇注过程中水泥水化放热，受混凝土口身的不良导热性和混凝土热胀冷缩性质影响，桥墩内部温度升高体积膨胀而外部温度相对较低发生收缩，内外相互作用易导致桥墩混凝土外部产生很人

5、的温度拉应力，当混凝土抗拉强度不足以抵抗该拉应力时，会引发桥墩竖向开裂。该类裂缝仅存在于结构表面。1.2.2施工工艺。在桥墩浇注、起模等过程屮，若施工工艺不介理、质量低劣,可能产生各种形式的裂缝，裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度都因产生的原因而异:模板的倾斜、变形以及接缝都可能会使新浇注的混凝土产生裂缝；混凝土振捣不密实、不均匀，也会引发蜂窝、麻面等缺陷；混凝土的初期养护时的急剧干燥也会引发混凝土表面的不规则裂缝；混凝土入模温度过高、施工拆模过早也会导致墩少开裂。1.3桥墩运营。桥梁在运营阶段，交通量的增长、超出设计荷载

6、的垂型车辆过桥、钢筋的锈蚀等都会影响桥梁墩柱及其它构件的裂缝开展情况。当墩柱受压区岀现起皮或有沿受压方向的短裂缝，则应特别注意，往往是结构达到承载力极限的标志。此外，环境温度対桥墩等构件的开裂影响也不容忽视，引起混凝土桥墩温度变化的主要因素包括：年、月温差、H照变化、骤降温差等，尤其是入冬期I'可温度骤降极易造成桥墩等大体积构件开裂。2裂缝对策研究混凝土不可避免地带裂缝工作，裂缝的存在和发展也将一定程度地削弱和应部位构件的承载力，并进一•步引发保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化、持久强度低等，甚或危害桥梁的正常运行和缩短

7、其使用寿命。因而，针对前裂缝在设计、施工及运营阶段可能出现的原因，进行控制对策的研究，列述如下。2.1设计阶段。在计算模型选取介理、桥墩强度、刚度、稳定性等满足规范耍求的条件下，可选择尺寸较小的圆形截而桥墩，以一定程度地减缓减弱其温度应力峰值，从而降低其开裂风险。此外，在桥墩四周加防裂钢筋网，配筋除满足承载力及构造要求外，应结介水泥水化热引起的温度应力增配钢筋，以提高钢筋控制裂缝的能力。2.2施工阶段。221水化热oR.Springenschmid认为，混凝土的2/3应力來自于温度变化，1/3来自干缩和湿胀。典型的波特

8、兰水泥会在开始3天内放出约50%的水化热。可见,水化热是混凝土早期温度应力的主要来源，过快过高的水化热是早期开裂的主要原因。针对水化热效应，可采取以下措施以改善并控制开裂情况：在满足设计强度的前提下，尽可能采用恻形截面柱、尽可能采用低标号混凝土；采用低水化热的水泥或掺粉煤灰的水泥或掺缓凝剂，其对改善混凝土和易性、降低温升、减小收缩