浅谈桥梁基础大体积混凝土施工裂缝控制.doc

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1、浅谈桥梁基础大体积混凝土施工裂缝控制王星摘要：桥梁基础多为大体积混凝土，开裂现象较为普遍且很复杂，H前针对桥梁基础人体积混凝土裂缝控制尚无比较全面的研究。本文首先从材料特性、结构设计、施工等因素对其裂缝成因进行了系统分析，然后从材料选择、设计措施、施工措施三个方面有针对性的提出了裂缝控制建议措施。关键词：桥梁；基础；大休积混凝土；裂缝控制1引言随着桥梁的跨度越來越人，主塔越來越高，桥梁基础混凝土方量也随之壇人,因此导致混凝土内部温度应力也增大。桥梁基础大体积混凝土裂缝控制，成为研究的热点。对大体积混凝土范畴的界定，各国各个学者不尽相同。我国《公路桥涵施工技术规范》

2、(JTJ041-2000)定义现场浇注的最小边尺寸为1〜3m且必须采取措施以避免水化热引起的温差超过25°C的混凝土为大体积混凝土。随着桥梁技术的空前发展，大体积混凝土在桥梁基础屮应用十分广泛。如果在施工屮未能充分重视，非常容易产生裂缝，从而使得混凝土结构极易受到侵蚀。对桥梁基础大体积混凝土施工裂缝的控制对桥梁结构的安全性及其耐久性都具有十分重要的现实意义。2成因分析2」材料特性因素混凝土拌合以后，内部水泥与水发生水化反应，产生水化物，水化反应是一个放热反应，大量热能通过传导才能到达结构表面释放。因此结构的内部热能积聚较快，混凝土内部温度急剧增加、体积迅速膨胀，但

3、是结构表面却由于散热比较快。这样结构内部和外部形成一定温差，该温差导致结构内外热胀冷缩产生形变，由于该形变受到外部边界条件的约束产生了较人的温度应力，当温度应力超过混凝土抗拉强度时则产生裂缝。FI前国内掺和料及骨料的质量和性能存在很大差杲，掺和料和骨料若使用不恰为也可能导致混凝土开裂，实践证明，碱骨料反应对裂缝的产生和发展影响很大。用不同的水泥种类、水泥用量拌制的混凝土，其开裂情况也会有所不同，水泥的细度越细，骨料的含泥量越高，混凝土越容易开裂。2.2结构设计因素合理的配筋能有效地提高大体积混凝土的抗裂性能。一方而配置构造筋对提高混凝土极限拉伸和抗裂能力是有利的，

4、同吋它也能起到控制裂缝开展，减少裂缝宽度的作用。另一-方面，配筋也将会增加一定程度的收缩应力，过大的配筋率将会导致较大的收缩应力，从而产生裂缝。因此，合理的配筋尤为重要。总的來说，在合理配筋的前提下，它提高极限拉伸和约束裂缝开展的优点人于增加收缩应力缺点。2.3施工因素现场养护不肖是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。养护条件的影响包括湿度及温度两方面，良好的保湿能显著增加混凝土的抗拉强度及极限拉伸。养护温度的升高能提高混凝土的早期强度，但对后期强度有不利影响。因此，在控制内外温差的前提下，在升温阶段应尽可能适当放热，一方而可以降低混凝土温升峰值，另一方面乂可防止影响

5、后期强度。混凝土浇筑后，若表面不及时覆盖进行潮湿养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝，特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下干缩更容易发生。同吋，违章施工、不当施工以及振捣方式不当均有可能造成大体积混凝土开裂。3裂缝综合控制措施3.1合理选择原材料桥梁基础大体积混凝土，在选用原材料吋应注意：（1）、选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、含泥量小于I%、级配良好的骨料，粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用屮砂；（2）、优先选用水化热低、凝结时间长、安全性好的水泥，优先采用屮热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸

6、盐水泥等；（3）、外加剂宜采用缓凝剂、减水剂，宜适量掺入粉煤灰、矿渣粉等，以达到减少水泥用量、降低水化热的H的；（4）、降低原材料的温度。3.2设计措施（1）设计时应适当增加桥梁基础大体积混凝土的配筋率，较为合理的配筋率应为0.3%〜0.5%,应采用小直径（10〜16mm）,小间距的形式约间距100~间距150,且不宜采用光圆钢筋。通过在转角和交界面部位应设置分布筋，在混凝土表面增设金属扩张网等有效措施，均能有效地提高混凝土抗裂性能（2）由于边界存在约束才会产生温度应力，故可通过设置滑动层，减少约束应力。在遇有约束作用较大的岩石类地基或较厚的混凝土垫层吋，可在地基

7、或垫层与基础的接触面丄，或于两端L/4（L_基础全长）的区段内，铺设滑动层,减少滑动应力（3）尽可能选用强度等级低的混凝土，充分利用后期强度。混凝土的强度等级宜在C20〜C35的范围内选用。（4）应充分考虑施工时的气候特征，合理设置施工缝。一是采取“抗”的方法，即不设任何施工缝，通过采取措施减少被约束体与约束体之问的相对温差，减少约束，改善配筋，减少混凝土收缩，提高混凝土抗拉强度等，以抵抗温度收缩变形和约束应力。二是采取“放"的方法，即以设置永久性伸缩缝的办法，将超长的现浇钢筋混凝土结构分成若干段，以释放大部分变形，减少约束应力。三是采取“放皿抗"结合的方法：1)

8、釆用“后浇