市政路桥裂缝原因分析及防控

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1、市政路桥裂缝原因分析及防控【摘要】随着交通建设事业的发展，大量混凝土桥梁在各地拔地而起。在桥梁建造和使用过程中，有关质量事故甚至桥梁垮塌的报道屡见不鲜，这与混凝土开裂有着直接的关系。本文结合工作实践，总结一下导致混凝土开裂的原因，以便于在今后的桥梁施工中找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的目的。【关键词】桥梁；施工工艺；裂缝；原因分析1施工工艺质量引起的桥梁裂缝若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生各种裂缝，比较常见的有：1.1混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。1.2混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低

2、，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。1.3用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。1.4施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。1.5混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收

3、缩而引起裂缝。2地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，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。2.1地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。2.2结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。2.3结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太

4、大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。2.4桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。2.5桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷、淘挖，基础可能位移。地面荷载条件的变化，如桥梁附近因塌方、山体滑坡等原因堆置大量废方、砂石等，桥址范围土层可

5、能受压缩再次变形。因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。3荷载引起的裂缝混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。3.1直接应力裂缝产生的原因有：3.1.1设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够；设计断面不足；结构刚度不足；构造处理不当等。3.1.2施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式等。3.1.3使用阶段，超出设计载

6、荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。3.2次应力裂缝产生的原因有：3.2.1在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。3.2.2桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢

7、筋截断处容易出现裂缝。荷载裂缝这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征是：中心受拉；中心受压；受弯；大偏心受压；小偏心受压；受剪；受扭；受冲切；局部受压等。4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主要原因。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，