混凝土桥梁裂缝成因简述.pdf

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1、混凝土桥梁裂缝成因简述刘富广(中铁大桥局集团第五工程有限公司江西九江332000)摘耍：混凝土最主要的缺点是抗拉能力差．容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明．几乎所有的混凝土构件均是带裂缝丁作的，只是有屿裂缝很细．甚至肉眼看不见(

2、构的正常使用。本文所讨论的仪指后一类裂缝。关t词：桥梁施工事故处理0引言近年来，我国交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大鼍的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中，有关冈出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术专家。其实，如果采取有效的施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。1混凝土桥梁裂缝种类、成因实际上

3、，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：1．1温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化．混凝士将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要冈素有：(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

4、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平均温度的作为变化幅度。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、主粱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。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。(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。日照和骤然降温内力计算时可

5、采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。例如2007年南方冰冻灾害导致很多桥梁出现了结构温度裂缝。(4)水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土(／g度超过2．0米)浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥晶种，限制水泥单位用鼍，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。(5)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。(6)预制T梁之问横隔板安装时，支座预埋钢板与一13

6、一总第113期江西建材4／2010调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至3500C，混凝士构件也容易开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300％后抗拉强度下降50％，抗压强度下降60％，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80％：由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。2收缩引起的裂缝在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的

7、主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4—5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达l％左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与项底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑等等。缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后，随