桥梁混凝土裂缝预防及处理

施工项目安全管理的研究

二0一0年十二月

专业：市政工程施工

班级：市政0601C

学生姓名：张潇

指导教师：吕红

目录： (2)

摘要： (3)

第一章、绪论 (3)

第二章、裂缝形成种类及形成原因 (3)

第三章、桥梁工程裂缝的预防 (4)

第四章、裂缝处理 (7)

第五章、结束语 (7)

参考文献 (7)桥梁混凝土裂缝预防及处理

摘要

本文论述了桥梁工程中混凝土裂缝产生的种类及原因，提出了预防措施及处理法子。[关键词]桥梁混凝土裂缝原因分析预防措施处理法子

第一章概述

随着我国公路建设发展速度的加快，新建桥梁工程越来越多，在桥梁建造和应用历程中，因混凝土出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的事件屡见不鲜，可见在桥梁工程建设中对混凝土裂缝的防治和处理工作是何等首要！

第二章、裂缝形成种类及形成原因

桥梁工程中裂缝种类归纳起来可分为三种：一是由外荷载引起的直接应力裂缝，即外荷载引起的直接应力产生的裂缝；二是由外荷载引起的次应力裂缝，即是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝；三是变形应力引起的裂缝，这首要是由温度、压缩、膨胀、不均匀沉降等引起结构变形，变形受到束缚时便产生应力，当此应力超过混凝土极限强度时就产生裂缝。这些裂缝产生的原因是多方面的，首要有设计原因、施工原因、材料性质的原因，此外，外部环境等因素的影响也会产生裂缝。

2.1、设计方面原因。

首要是设计疏漏，盘算假设受力与实际受力不相符、盘算模型不合理、外部荷载考虑不周全等等。

2.2、施工方面原因。

不按设计图纸施工，使结构受力模型与设计不相符；施工中混凝土振捣不密实、初期养生不够、拆除支架次序不正确；不加地堆放施工机具、材料，超过盘算荷载；不根据预制结构受力特性合理起吊、运输、安装；施工蛮干、不合理应用，乱开孔、乱埋预埋件、乱开槽、乱支牛腿，受车辆、船舶的撞击等都会产生裂缝。

2.3材料性质原因。

水泥的反常凝固、反常膨胀、离析与泛浆以及水泥的水化热不按规范施工；混凝土在硬化初期的体积变更和后期的干缩，若养生不充沛；混凝土骨料的配合比、密度、空隙率、弹性模量等不适宜，所有以上原因也会导致裂缝的产生。

2.4外部环境原因。

温度与湿度的变更、混凝土构件内外温差、内部钢筋的锈蚀、受盐类的化学腐化，车轮的磨损、地震荷载、地基变形及沉降等外部环境影响也会产生裂缝。

第三章、桥梁工程裂缝的预防

裂缝是混凝土本身具有的一种材料特征，让它完整不产生是不可能的。长、大、薄、高强的混凝土构件是最易产生裂缝的混凝土构件，而桥梁工程许多结构具备其中一个或多个特性，如50mT梁预制具有“长、大、薄、高强”四个特性；继续刚构具有“大、薄、高强”三个特性；桥面铺装具备“大、薄、高强”的特性；承台具备“大”的特性；防撞护栏具备“长、薄”的特性；空心薄壁墩具备“薄、高强”的特性等。预防混凝土裂缝是在控制必然根基材料的前提下，通过科学预测及盘算，优化设计施工方案，合理地组织施工，才干避免混凝土构件中出现裂缝。

3.1桥梁工程裂缝的预防。

3.1.1优化设计。

3.1.1.1改良配筋。

（1）薄壁结构配筋中增设防裂筋，一般用小直径钢筋（φ8～φ14），小间距安排（@10～@15cm），明显地进步混凝土抗裂性。

（2）大体积混凝土配筋中增设温度筋，分层安排，一般用小直径、小间距安排，进步混凝土抵抗温度应力所引起的混凝土变形。

（3）结构的转角处、锚固断面、构件形状突变处、预留孔道处、受力钢筋截断处等容易出现裂缝的部位增设抗裂筋，较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。改良应力集中，防止裂缝的出现。

3.1.1.2增加应力释放道路，减少内外束缚。

（1）设立应力释放缝：在断面小的结构中（如防撞护栏）按受力特性规矩地增设应力释放缝。在采纳分层或分块浇筑大体积混凝土中，合理设置程度或垂直施工缝。

（2）设置后浇缝：当大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置后浇缝，以减小外应力和温度应力；同时增加混凝土散热面积，降低混凝土的内部温度。

（3）设置滑动层及缓冲层：对大体积混凝土根基与岩石地基，或根基与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层，如采纳平面浇沥青胶铺砂、或刷热沥青、或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层，如铺设30～50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料，以打消嵌固作用，释放束缚应力。

（4）在大体积混凝土内部预埋冷却水管，预制T梁及继续刚构中以预埋预应力管道为冷却水管，通入冷却水，强制降低混凝土水化热温度。

（5）易产生裂缝的首要结构部位混凝土设计时外掺定量的纤维材料，进步混凝土的抗拉能力，避免裂缝产生。

3.1.1.3结构方面。

（1）地质勘察精度可靠、实验材料正确，防止因根基技巧材料与实际有误造成不匀均沉降而产生裂缝。

（2）同一联桥梁中，根基结构类型尽量一致，防止因混杂应用不同根基类型或同时采纳扩张根基但基底标高区别大时而引起地基不均匀沉降从而产生裂缝。

（3）避免结构突变（或断面突变），当不能逃避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡。防止因应力集中而产生裂缝。

3.1.2断定最佳配合比。

3.1.2.1选用优质原材料。

(1)水泥：选用水化热较低、压缩量较小、干缩值较小、高标号、早期强度较高的、含碱量较低的、初凝光阴较长的水泥，以减少水化热量总量，减小温差变更幅度，减少水泥水化时压缩量，加强水泥胶和物的早期强度，从而避免因温差、干缩等原因产生裂缝。

(2)粗细集料：选用吸水率较小、压缩性较低、级配良好的骨料，把持骨料中云母、含泥量、有机质和轻物质和硫化物的含量，以减少骨料的压缩，加强混凝土强度。

3.1.2.2断定最佳配合比。

（1）水灰比：一般来说用水量越大，水灰比越高，混凝土干缩越大。水灰比一般把持在0.5以下。

（2）外掺矿物粉：为减小混凝土中水泥含量，减少水化热及压缩，一般采纳外掺粉煤灰等矿物粉，替代混凝土中部分水泥含量，矿物粉掺配比例宜占胶凝总量的1/4。

（3）外加剂：掺加高效减水、增塑、缓凝剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量，改良混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，减少水化热总量，减少混凝土干缩，推迟热峰的出现光阴。

3.1.3定量预测。

盘算大体积混凝土温度、应力、平均整浇长度（伸缩缝间距），断定混凝土内外最大温差、最大应力、最长伸缩缝间距，当其超过混凝土极限抗拉强度时，需在施工方案中采纳降温、延伸温度变更光阴，或增加应力释放道路，或增加伸缩缝来避免产生裂缝。盘算支架及模板的刚度及挠度，防止因支架及模板的下沉而引起混凝土在未形成强度前不均匀沉降而产生裂缝。

3.1.4合理施工。

在混凝土结构立模、浇筑、预制构件运输、堆放、拼装及吊装历程中，必须合理组织施工，防止因施工原因产生裂缝。

3.1.

4.1混凝土立模与支架。

模板与支架必须具有足够的强度和刚度。支架设置在具有足够强度的地基上，防止因不均匀沉降而产生裂缝。在支架拆除时，施工次序正确，避免由于产生瞬时动荷载而导致的对结构产生冲击作用而产生的裂缝。

3.1.

4.2混凝土浇筑。.

（1）混凝土施工时，必须严峻遵守规范施工，尽量克服由于材料性质所产生的裂缝。

（2）混凝土搅拌与运输时，要合理断定施工光阴的长短，防止混凝土水灰比加大，避免混凝土凝结硬化时压缩量增加，防止水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使混凝土出现不规矩的压缩裂缝。

（3）混凝土振捣时，防止过振、漏振及振捣不密实，严禁出现混凝土中粗细骨料不均匀、硬化后沉落过大及成型后出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀等现象，避免混凝土抵抗裂缝的抗拉强度降低、塑性压缩及成为荷载裂缝的起点。

（4）混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理好，防止在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。浇筑时分层适度，使混凝土中水化热合理散发。

（5）混凝土初期养护时不得急剧干燥或早期受冻，防止混凝土与大气接触的表面上出现不规矩的压缩裂缝、局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。

（6）在长、高较大而宽度较小（一般小于80cm）、配筋较多、预留孔道较多的结构（如50mT梁腹板、悬臂浇筑继续刚构腹板等）混凝土浇筑振捣时，采纳多种法子浇筑，可避免振捣把持不力及蜂窝、麻面、空洞的产生。

3.1.

4.3预制构件运输、堆放、吊装。

预制构件堆放时，支承垫木在一条垂直线上，悬臂不能过长，运输历程中防止猛烈颠撞，吊装时吊点地位适当，在刚度较小的方向设置可靠的加固措施等，均可避免应力裂缝的产生。

3.1.5实时监控

3.1.5.1支架及模板变形监控。

对于首要结构部位，如悬臂施工刚构0#块支架、挂蓝、继续箱梁满堂支架等施工前要进行等荷载预压，实际测得变形值，施工时据实测变形值预设预拱度。

浇筑混凝土历程中，专人负责反省支架及模板稳固性，筹办必须的工具、材料，在创造变形时，在混凝土处于流态时及时支护。

3.1.5.2混凝土配合比监控。

实测粗细骨料含水量，盘算出施工配合比。搅拌历程中，水量通过光阴来把持，粗细骨料及水泥、外掺矿粉通过电子计量来把持，外加剂通过量杯保证按施工配合比搅拌混凝土，严禁随便更改水灰比。

3.1.5.3温度监控。

（1）把持混凝土入模温度低于30℃，实时监控构件中混凝土终凝前内外温度，尤其是浇筑后1天～3天内水化热高峰时。

（2）实测循环冷却降温管进出口水温，据内外温差值断定冷却水流量、冷却水温度，保证混凝土内外温差在规范容许领域内。

第四章、裂缝处理

对于已经产生的裂缝，需要根据实际情况采纳不同的法子进行处理。一般来说，混凝土裂缝的处理法子通常首要有：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法等。

4.1表面修补法。

表面修补法是一种简略、常见的修补法子，它首要实用于稳固和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响持续开裂，通常采纳在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2灌浆、嵌逢封堵法。

灌浆法首要实用于对结构整体性有影响或有防渗请求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目标。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种法子，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目标。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

4.3结构加固法。

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采纳加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的首要有以下几种法子：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采纳预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.4混凝土置换法。

混凝土置换法是处理严重毁坏混凝土的一种有效法子，此法子是先将毁坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

第五章、结束语

总之，要减少桥梁裂缝，首先应从设计入手，然后抓好施工中的每一道工序的质量，并对混凝土材料及外部环境多做调查、钻研与实验，把裂缝的降低到最低程度。

参考文献

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［3］鞠丽艳.混凝土裂缝克制措施的钻研进展.混凝土，2002.5〖ZK)〗

［4］胡建勤.高性能混凝土抗裂性能及其机理的钻研[D].武汉:武汉理工大学,2002.

[5]彭波.高强混凝土开裂机理及裂缝把持钻研[D].武汉:武汉理工大学,2002.