论文部分内容阅读
【摘要】通过对钢筋混凝土桥梁施工中裂缝类型分析，说明了控制裂缝的办法。
【关键词】桥梁；混凝土；裂缝；种类；预防；措施
混凝土的裂缝，是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用，以及温差、干缩变化等因素作用下形成的。一般桥梁结构，构件中裂缝宽度小于或等于0．05mm的那部分，对使用没多大危害。但大于0．05mm的裂缝，终究会影响结构的耐久性，因此，施工中仍应尽可能控制裂缝的数量和宽度。同时，有些裂缝，随时间的延长而减少发展；有些裂缝，随时间延长而继续扩展，对前者，采用封闭措施即可，而后者，关系结构安全度，而不可简单处治。
1．混凝土裂缝的种类及特征
产生混凝土裂缝的原因是多方面的，桥梁结构及构件所发生的裂缝也是形态各异的，但就一些具体裂缝而言，总有主导原因，一些裂缝具有其独特特征。混凝土硬结前易产生的塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝，可统称为沉缩裂缝；混凝土硬结后，易产生塑性干缩裂缝(龟裂)和长期干缩裂缝，可统称为干缩裂缝；还易产生温度裂缝和化学裂缝；在混凝土硬结前后都可能产生的有应力裂缝和施工处理不当等因素的裂缝，可统称结构性的裂缝。
2.混凝土裂缝的防治
2．1沉降裂缝
2．1．1现象：混凝土浇筑后l～3h内，随泌水而沉降或随混凝土塑性收缩产生的裂缝。沉降裂缝顺梁、板上表面主筋的方向开裂，裂缝最深达钢筋表面。塑性收缩裂缝在钢筋以上产生不规则斜裂缝。
2．1．2危害：减少钢筋的混凝土保护层厚度，加速了钢筋的锈蚀。
2．1．3预防措施：
a．严格控制混凝土水灰比和加水量，不要采用过大的单方水泥用量。
b．掺入减水剂和适量的粉煤灰。以便减少沉降量和塑性收缩。
c．在混凝土浇筑1～2h后，对混凝土进行二次振捣，表面拍打、振密。箱梁及T梁应浇到翼板根部时停留一段时间，待梁身混凝土泌水沉降完成后，再继续浇注翼板这层混凝土。
2．1．4治理方法：出现沉降裂缝时，立即抹平压实。
2．2塑性干燥及收缩裂缝(龟裂)
2．2.1现象：混凝土浇注以后约4h，裂缝出现在结构或构件表面，形状很不规则，长短不一，互不连贯，俗称龟裂。
2．2．2危害：浅层龟裂影响混凝土面的美观；深层龟裂减小钢筋的混凝土保护层厚度，钢筋容易过早锈蚀。
2．2．3预防措施：
a．严格控制水灰比及水泥用量，选用较大砂率和级配良好石料。
b．避免混凝土自身与外界温度相差过大，浇注后及时覆盖，潮湿养护。
c．设置风挡；气温高，干燥或风速大的气候下施工，应及早喷水养护。
d．浇注前，将基层和摸板充分浇水湿透。
2．2．4治理方法：
a．发现微细裂缝时，及时抹压一遍，再覆盖养护。
b．裂缝已形成时，现浇结构表面抹一层薄砂浆封闭裂缝，保护钢筋；预制构件，可在裂缝表面，涂环氧胶泥或粘环氧玻璃布，封闭处理。
2．3长期干缩裂缝
2．3．1现象：表面性裂缝，宽度只有0．05～0．2rnm。走向为纵横交错，没有规律性。整体现浇结构中，多半发生在结构变截面处，平面裂缝多半延伸到变截面部位或块体边缘。预制构件多产生在箍筋位置。
2．3．2危害：较严重开裂时，影响混凝土面的外观质量，会引发混凝土面层剥落。
2．3．3预防措施：
a．水泥用量、水灰比、砂率不能过大采用；尽量减少混凝土单位用水量。
b．板面混凝土在初凝后、终凝前，进行二次抹压，减少收缩量。
c．掺用膨胀剂如钙矾系膨胀剂(UEA)，掺用优质粉煤灰。
2．4温度裂缝
2．4．1现象：
a．表面温度裂缝走向无一定规律性：梁、板及长度尺寸较大结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错。
b．温度深层裂缝和贯穿裂缝。一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿全长分段出现。中间较密；表面、深层、贯穿温度裂缝的宽度大小不一，一般在0．5mm以下，裂缝宽度沿全长没多大变化，但受温度变化影响显著。冬季较宽，夏季较细。
e．多发生在施工期间，沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，个别有下宽上窄的情况，如遇上下边缘配筋较多结构，也出现中间宽两端窄的形状。
2．4．2危害：表面温度裂缝，因只在表层出现，所以仅影响混凝土的外观质量。严重时，产生表层剥落；深层和贯穿温度裂缝，由于深度大，或成贯穿状，将破坏结构的整体性，加速钢筋锈蚀，降低混凝土的抗冻性和耐久性。
2．4．3预防措施：预防温度裂缝，可从控制温度，改进设计和施工操作工艺，改善混凝土性能。减少约束条件等方面入手。一般措施为：
a．降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度，或加冰水，或浇注安排在夜间最低温度时，或采取有效措施减少混凝土的温度回升，或用液态氮降低混凝土的温度等。
b．降低水泥的水化热的温升。如选用低水化热的水泥，或减少水泥的用量，或掺入优质粉煤灰。
c．加快浇注后混凝土的散热，如使用刚模板(结构较薄时)，或分层浇注混凝土，每层厚度不大于30cm，以便于散热，并使温度分布均匀；或在大体积混凝土中，预埋或利用一些管、孔道如钢索的套管，通过冷水或冷风在降温。
d．降低欲浇注混凝．土结构或构筑物外部约束。
e．加强浇注混凝＆的表面保护。
f.改善混凝土的性能。
g．蒸气养护构件时，严格控制升温速度不大于10-15℃／h，降温不大于15℃／h，并应适当冷养后吊运构件出池。以避免过大温度应力。
2．4．4治理办法：
a．对于一般结构的缝宽小于0．1mm裂缝，因可自行愈合，只采取封闭措施，即一般采用涂两遍环氧胶泥，贴环氧玻璃布，以及喷水泥沙浆等进行裂缝表面封闭。
b．对于有防水要求的结构，缝宽大于0．1mm的深层及贯穿性裂缝，可根据裂缝的可灌程度取灌浆方法进行裂缝修补。 [科]
【关键词】桥梁；混凝土；裂缝；种类；预防；措施
混凝土的裂缝，是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用，以及温差、干缩变化等因素作用下形成的。一般桥梁结构，构件中裂缝宽度小于或等于0．05mm的那部分，对使用没多大危害。但大于0．05mm的裂缝，终究会影响结构的耐久性，因此，施工中仍应尽可能控制裂缝的数量和宽度。同时，有些裂缝，随时间的延长而减少发展；有些裂缝，随时间延长而继续扩展，对前者，采用封闭措施即可，而后者，关系结构安全度，而不可简单处治。
1．混凝土裂缝的种类及特征
产生混凝土裂缝的原因是多方面的，桥梁结构及构件所发生的裂缝也是形态各异的，但就一些具体裂缝而言，总有主导原因，一些裂缝具有其独特特征。混凝土硬结前易产生的塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝，可统称为沉缩裂缝；混凝土硬结后，易产生塑性干缩裂缝(龟裂)和长期干缩裂缝，可统称为干缩裂缝；还易产生温度裂缝和化学裂缝；在混凝土硬结前后都可能产生的有应力裂缝和施工处理不当等因素的裂缝，可统称结构性的裂缝。
2.混凝土裂缝的防治
2．1沉降裂缝
2．1．1现象：混凝土浇筑后l～3h内，随泌水而沉降或随混凝土塑性收缩产生的裂缝。沉降裂缝顺梁、板上表面主筋的方向开裂，裂缝最深达钢筋表面。塑性收缩裂缝在钢筋以上产生不规则斜裂缝。
2．1．2危害：减少钢筋的混凝土保护层厚度，加速了钢筋的锈蚀。
2．1．3预防措施：
a．严格控制混凝土水灰比和加水量，不要采用过大的单方水泥用量。
b．掺入减水剂和适量的粉煤灰。以便减少沉降量和塑性收缩。
c．在混凝土浇筑1～2h后，对混凝土进行二次振捣，表面拍打、振密。箱梁及T梁应浇到翼板根部时停留一段时间，待梁身混凝土泌水沉降完成后，再继续浇注翼板这层混凝土。
2．1．4治理方法：出现沉降裂缝时，立即抹平压实。
2．2塑性干燥及收缩裂缝(龟裂)
2．2.1现象：混凝土浇注以后约4h，裂缝出现在结构或构件表面，形状很不规则，长短不一，互不连贯，俗称龟裂。
2．2．2危害：浅层龟裂影响混凝土面的美观；深层龟裂减小钢筋的混凝土保护层厚度，钢筋容易过早锈蚀。
2．2．3预防措施：
a．严格控制水灰比及水泥用量，选用较大砂率和级配良好石料。
b．避免混凝土自身与外界温度相差过大，浇注后及时覆盖，潮湿养护。
c．设置风挡；气温高，干燥或风速大的气候下施工，应及早喷水养护。
d．浇注前，将基层和摸板充分浇水湿透。
2．2．4治理方法：
a．发现微细裂缝时，及时抹压一遍，再覆盖养护。
b．裂缝已形成时，现浇结构表面抹一层薄砂浆封闭裂缝，保护钢筋；预制构件，可在裂缝表面，涂环氧胶泥或粘环氧玻璃布，封闭处理。
2．3长期干缩裂缝
2．3．1现象：表面性裂缝，宽度只有0．05～0．2rnm。走向为纵横交错，没有规律性。整体现浇结构中，多半发生在结构变截面处，平面裂缝多半延伸到变截面部位或块体边缘。预制构件多产生在箍筋位置。
2．3．2危害：较严重开裂时，影响混凝土面的外观质量，会引发混凝土面层剥落。
2．3．3预防措施：
a．水泥用量、水灰比、砂率不能过大采用；尽量减少混凝土单位用水量。
b．板面混凝土在初凝后、终凝前，进行二次抹压，减少收缩量。
c．掺用膨胀剂如钙矾系膨胀剂(UEA)，掺用优质粉煤灰。
2．4温度裂缝
2．4．1现象：
a．表面温度裂缝走向无一定规律性：梁、板及长度尺寸较大结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错。
b．温度深层裂缝和贯穿裂缝。一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿全长分段出现。中间较密；表面、深层、贯穿温度裂缝的宽度大小不一，一般在0．5mm以下，裂缝宽度沿全长没多大变化，但受温度变化影响显著。冬季较宽，夏季较细。
e．多发生在施工期间，沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，个别有下宽上窄的情况，如遇上下边缘配筋较多结构，也出现中间宽两端窄的形状。
2．4．2危害：表面温度裂缝，因只在表层出现，所以仅影响混凝土的外观质量。严重时，产生表层剥落；深层和贯穿温度裂缝，由于深度大，或成贯穿状，将破坏结构的整体性，加速钢筋锈蚀，降低混凝土的抗冻性和耐久性。
2．4．3预防措施：预防温度裂缝，可从控制温度，改进设计和施工操作工艺，改善混凝土性能。减少约束条件等方面入手。一般措施为：
a．降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度，或加冰水，或浇注安排在夜间最低温度时，或采取有效措施减少混凝土的温度回升，或用液态氮降低混凝土的温度等。
b．降低水泥的水化热的温升。如选用低水化热的水泥，或减少水泥的用量，或掺入优质粉煤灰。
c．加快浇注后混凝土的散热，如使用刚模板(结构较薄时)，或分层浇注混凝土，每层厚度不大于30cm，以便于散热，并使温度分布均匀；或在大体积混凝土中，预埋或利用一些管、孔道如钢索的套管，通过冷水或冷风在降温。
d．降低欲浇注混凝．土结构或构筑物外部约束。
e．加强浇注混凝＆的表面保护。
f.改善混凝土的性能。
g．蒸气养护构件时，严格控制升温速度不大于10-15℃／h，降温不大于15℃／h，并应适当冷养后吊运构件出池。以避免过大温度应力。
2．4．4治理办法：
a．对于一般结构的缝宽小于0．1mm裂缝，因可自行愈合，只采取封闭措施，即一般采用涂两遍环氧胶泥，贴环氧玻璃布，以及喷水泥沙浆等进行裂缝表面封闭。
b．对于有防水要求的结构，缝宽大于0．1mm的深层及贯穿性裂缝，可根据裂缝的可灌程度取灌浆方法进行裂缝修补。 [科]