【摘要】如今連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)已普遍應(yīng)用于公路橋梁中，但箱梁混凝土開(kāi)裂問(wèn)題也日益凸現(xiàn)。本文將圍繞橋梁工程中箱梁混凝土裂縫控制進(jìn)行研究。
【關(guān)鍵字】橋梁工程箱梁混凝土裂縫控制措施
中圖分類(lèi)號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、裂縫的表現(xiàn)形式
大體積混凝土裂縫的表現(xiàn)形式通常有表面裂縫(一般寬度小于0．2ram)、貫穿裂縫和深層裂縫三種。表面裂縫通�？p較窄．主要是影響結(jié)構(gòu)物的外觀質(zhì)量．對(duì)抗?jié)B性、強(qiáng)度和整體性沒(méi)有多大影響；貫穿裂縫和深層裂縫通�？p寬較大．也比表面裂縫的危害大得多。隨著裂縫的不斷擴(kuò)大會(huì)使結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的鋼筋產(chǎn)生腐蝕、結(jié)構(gòu)物的整體性受到破壞．從而嚴(yán)重降低結(jié)構(gòu)物的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力．最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物使用壽命、使用質(zhì)量嚴(yán)重降低甚至垮塌，威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。必須予以高度重視。
二、箱梁混凝土裂縫種類(lèi)成因
1、溫度裂縫
箱梁混凝土澆筑后的硬化過(guò)程中，水泥水化將產(chǎn)生大量的水化熱，由于箱粱體積較大所以大量的水化熱不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而表面散熱較快造成箱粱內(nèi)外出現(xiàn)較大溫差，該溫差造成內(nèi)外熱脹冷縮程度不同使混凝士結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度極限時(shí)混凝土表面則會(huì)產(chǎn)生裂縫，該種裂縫多出現(xiàn)在混凝土施工中后期，尤其是拆模時(shí)由于內(nèi)外溫差太大，混凝土表面溫度急劇下降產(chǎn)生收縮，該收縮收到內(nèi)部混凝土的約束而產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，該種裂縫一般在表面較淺范圍內(nèi)。多出現(xiàn)于腹板及端鄄較厚部位；箱梁中腹板大截面與翼板小截面間的溫度差也可引起應(yīng)力差而造成溫度裂縫；同時(shí)混凝土內(nèi)水化熱量大小與水泥用量與水泥品種有關(guān)，水泥用量越大或水化熱越高的水泥內(nèi)部溫度則越高，導(dǎo)致的溫度應(yīng)力越大，溫度裂縫產(chǎn)生的可能性也越大。
2、干縮裂縫
該種裂縫多出現(xiàn)在箱梁養(yǎng)護(hù)后一段時(shí)間或澆筑后一周左右，澆筑完成后混凝土表面受外界條件影響水分損失較快，變形較大，而內(nèi)部則水分損失較慢，溫度變化較小，變形較小，表面較大的干縮變形將受到混凝土內(nèi)部約束而產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的形成，因此混凝土內(nèi)相對(duì)濕度越低則水泥漿體千縮越大，千縮裂縫越容易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀，裂縫一旦出現(xiàn)則會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性能。導(dǎo)致鋼筋銹蝕，影響橋梁的耐久性．
3、塑性收縮
裂縫該種裂縫是指在混凝土凝結(jié)之前表面失水較快而產(chǎn)生的收縮，其易出現(xiàn)于千熱或大風(fēng)天氣，由于混凝土征終凝前強(qiáng)度較小，當(dāng)其收到高溫或大風(fēng)影響時(shí)表面會(huì)失水過(guò)快造成毛細(xì)管內(nèi)產(chǎn)生較大負(fù)壓使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土強(qiáng)度尚無(wú)法抵抗該收縮因而造成龜裂，該種裂縫一般中間寬、兩端細(xì)，且長(zhǎng)短不一，成互不連貫狀態(tài)，最容易出現(xiàn)在箱梁暴露在外的橋面部位，尤其是覆蓋不及時(shí)則最容易產(chǎn)生該種裂縫。箱梁為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。具有大體積、大跨度、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，采用c50性能混凝士具有如下特點(diǎn)：水泥標(biāo)號(hào)高，摻人大量的粉煤灰等摻和料·水膠比小。水泥漿體積含量較高，水泥水化快，水化結(jié)束得早，水泥石結(jié)構(gòu)密實(shí)，總孔隙率降低，毛細(xì)孔細(xì)化，且強(qiáng)化了界面過(guò)渡區(qū)。高性能混凝土的以上特點(diǎn)使其水化熱引起的溫升高、時(shí)間早、千縮大，且主要發(fā)生在早期。因此混凝土溫度變化是高性能混凝土早期開(kāi)裂的主要原因。
三、裂縫的防治措施
1、優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，合理選材，盡量減少水泥用量．嚴(yán)格控制水灰比．力求從源頭上減少裂縫的產(chǎn)生。選用水化熱低的水泥，優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥．以減少水化熱引起的絕熱溫升而導(dǎo)致的裂縫：選用粒徑大、強(qiáng)度高、級(jí)配好的骨料．盡量減小混合料的空隙率及比表面積．從而減少水泥的用量．降低水化熱，減少于縮．減小混凝土裂縫的開(kāi)展；通過(guò)摻加；'1"JJn劑(如減水劑．緩凝劑等)減小砂率、減小坍落度等都可以有效降低混凝土的絕熱溫升而導(dǎo)致的裂縫．
2、在結(jié)構(gòu)物與基礎(chǔ)或底模之間設(shè)置滑動(dòng)層(如砂礫墊層、瀝青油氈層等)。減輕結(jié)構(gòu)物干縮時(shí)受到的約束作用．減少裂縫發(fā)生的機(jī)會(huì)。
3、由于水泥水化過(guò)程中放出大量的熱量。且主要集中在澆筑后的7天左右。因此．在此期間加強(qiáng)養(yǎng)生，盡量減少由于混凝土結(jié)構(gòu)物的內(nèi)外部溫差過(guò)大、內(nèi)部水化熱過(guò)高而產(chǎn)生的裂縫。常用方法有：覆蓋法、暖棚法、蓄水法。
4、摻膨脹劑。在混凝土中摻人膨脹劑，其在硬化過(guò)程中產(chǎn)生體積膨脹．這部分膨脹可以部分或全部補(bǔ)償硬化過(guò)程中冷縮和干縮．減少或避免混凝土的開(kāi)裂。現(xiàn)在常用的膨脹劑有：UEA膨脹劑、FH復(fù)合膨脹劑、FN—M明礬石膨脹劑、PG硫鋁酸鹽型膨脹劑等等。其中UEA膨脹劑應(yīng)用較為廣泛．通常在混凝上中的摻入比率為10％一12％．其限制膨脹率約為0．02％一0．040k。摻入U(xiǎn)EA膨脹劑，在最初14天潮濕養(yǎng)護(hù)中，可使混凝土體積微膨脹．補(bǔ)償混凝土因早期失水而產(chǎn)生的收縮．從而達(dá)到減少或避免混凝土開(kāi)裂的目的。
5、合理安排澆注時(shí)間。有意識(shí)地調(diào)控澆注溫度。如夏季盡量避免中午高溫時(shí)澆注、拌和水中摻加冰塊等；冬季施工時(shí)一般以5．10℃為宜．溫度過(guò)低時(shí)可采用對(duì)拌和水加熱。對(duì)原材料覆蓋保溫等措施。
6、強(qiáng)制降溫。對(duì)體積龐大的承臺(tái)、基礎(chǔ)等在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部的最高溫度。
7、采用合理的攪拌、澆注工藝。如在混合料中摻如一定比例的粉煤灰．調(diào)節(jié)拌合水溫，摻入適量潔凈塊石等。
四、箱梁混凝裂縫的處理措施
根據(jù)裂縫寬度的不同，一般裂縫修補(bǔ)方法有：表面封閉施工法和開(kāi)槽修補(bǔ)法
1、表面封閉施工法
�。�1）工藝流程：清潔表面→去除油污、灰塵、松動(dòng)顆粒等→用水沖洗，充分潤(rùn)濕混凝土→適當(dāng)干燥（潮濕無(wú)明水）→涂刷賽柏斯灰漿→表面覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)→表面打磨修飾；（2）技術(shù)要點(diǎn)：a、涂刷賽柏斯的基面要求毛糙、干凈潮濕但無(wú)明水。因此在裂紋封閉前將混凝土表面用鋼絲刷打磨干凈，再用水徹底沖洗，使混凝土充分濕潤(rùn)，以便于賽柏斯材料中的活性化學(xué)物質(zhì)以水為載體，在混凝土微孔及毛細(xì)孔中滲透，催化混凝土中未完全水化的水泥成分再水化，形成不溶于水的枝蔓狀結(jié)晶，封堵裂紋；b、將賽柏斯材料的濃縮劑與水充分拌和，第一次涂刷的重量比例：賽柏斯：水=2：1，第二次涂刷的重量比例：賽柏斯：水=5：2；c、配料時(shí)要掌握好料、水的比例，一次不宜調(diào)多，要在20 分鐘內(nèi)用完，混合物變稠時(shí)要頻繁攪動(dòng)，中間不能加水；d、涂刷的范圍為裂紋四邊100mm 左右；e、分二次涂刷，二次涂刷的間隔時(shí)間為1～2 小時(shí)，第二次涂刷時(shí)如果基面已干，需再噴水加濕；f、涂刷賽柏斯材料后必須加以覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)有利于賽柏斯材料的滲透，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中必須用干凈水，在初凝后使用噴霧式灑水，一定要避免涂層被破壞。采用潮濕但不滴水的濕布包裹養(yǎng)護(hù)；g、養(yǎng)護(hù)3～4 天后，方可將未滲透的賽柏斯材料打磨，保證混凝土的平整。
2、開(kāi)槽修補(bǔ)施工法
�。�1） 工藝流程：鑿“V”形槽→用水沖洗，去除灰塵、松動(dòng)顆料等→適當(dāng)干燥（潮濕無(wú)明水）→填塞賽柏斯修補(bǔ)堵漏劑膠泥→表面覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)；（2） 技術(shù)要點(diǎn)：a、沿節(jié)段接縫的走向，在頂板頂面鑿除寬約10mm，深度5～10mm 的“V”形槽，再用水將槽口徹底沖洗，并使混凝土充分濕潤(rùn)，待無(wú)明水后即可填塞賽柏斯膠泥；、b.將賽柏斯材料的修補(bǔ)堵漏劑與水調(diào)成半干狀的膠泥。配料時(shí)要掌握好料、水的比例，一次不宜調(diào)多，要在20 分鐘內(nèi)用完；c、覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)3～4 天（采用濕土工布覆蓋），有利于賽柏斯材料的結(jié)晶硬化，并與混凝土結(jié)合成為整體。
【參考文獻(xiàn)】
[1]朱建法 淺析箱梁混凝土裂紋產(chǎn)生的原因和控制措施[期刊論文]-中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品2009(16)
[2]徐哲文 鋼筋砼箱梁裂縫成因分析與處治方法[期刊論文]-公路與汽運(yùn)2008(4)
[3]周惠平 箱梁混凝土裂縫成因分析與處理[期刊論文]-價(jià)值工程2010,29(17)
[4]沈世成 丁雪芬懸臂現(xiàn)澆漿箱梁頂板裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施[期刊論文]-交通世界（建養(yǎng)機(jī)械）2010(5)
