橋梁建設(shè)論文：論橋梁工程中混凝土開裂的管控措施

 在施工過程中，引起熱脹冷縮的主要原因有：（1）體積較大的混凝土塊在硬化時，水化熱產(chǎn)生的裂縫，體積較大的混凝塊一般是指高度超過2m時，混凝土中的水泥和水發(fā)生反應(yīng)，這種凝結(jié)過程會放出大量的熱，即水化熱，會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱，而環(huán)境溫度相對較低，混凝土內(nèi)部應(yīng)力以及約束力超過混凝土的拉伸力時，混凝土就會變形產(chǎn)生裂縫。在實際施工過程中，必須采取一定的措施避免出現(xiàn)這種不良現(xiàn)象，根據(jù)當(dāng)時的施工狀況，適當(dāng)每隔一段距離設(shè)一伸縮縫，或者分層去施工。在材料的選擇過程，盡量選擇水化熱較小的水泥，在施工過程中，適量加入摻合料，或者在混凝土中埋設(shè)冷水管道等。（2）一般澆筑混凝后需要良好的養(yǎng)護(hù)，但是如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會使混凝土出現(xiàn)裂縫。在施工期間，如果采取了不恰當(dāng)?shù)拇胧�，引起混凝土�?nèi)部和外部的溫度差，也很容易出現(xiàn)裂縫。（3）在安裝某些鋼筋或鋼板預(yù)制構(gòu)件時，對構(gòu)件進(jìn)行焊接，焊接時溫度很高，就會導(dǎo)致金屬構(gòu)件周圍的混凝土被灼燒開裂。在金屬構(gòu)件的焊接過程中，溫度一般可高達(dá)350攝氏度，所以經(jīng)常會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

混凝土收縮產(chǎn)生裂縫的原因

在橋梁工程中，收縮縫是一個常見的專業(yè)詞匯，那也就是說明因為混凝土的收縮而產(chǎn)生裂縫是很常見的現(xiàn)象。一般引起混凝土變形產(chǎn)生裂縫主要有兩種原因：縮水性收縮和塑性收縮。縮水性收縮也稱為干性收縮�？s水性收縮是指混凝土在凝固的過程中，首先是表面的水分漸漸蒸發(fā)、凝固，表面體積變小的過程�；炷�土中水分的蒸發(fā)速度很快，所以表面水分很快風(fēng)干，而混凝土內(nèi)部還含有大量的水分，所以表面和內(nèi)部收縮速度不一致，導(dǎo)致表面會受到內(nèi)部傳來的應(yīng)力，這樣混凝土表面承載一定的伸力，當(dāng)伸力超過混凝土所能承受的抗拉力時，就會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫�；炷�土在硬化過程中都會產(chǎn)生縮水性收縮現(xiàn)象。特別是在鋼筋混凝土中。這種現(xiàn)象比較明顯。當(dāng)混凝土硬化收縮時，鋼筋不會因為混凝土的收縮而收縮，所以很容易在混凝土的表面出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫�？s水性收縮的特點是出現(xiàn)的裂縫多而且細(xì)，絕大部分出現(xiàn)在混凝土的表面，而且沒有規(guī)律。塑性收縮。塑性收縮是指在混凝土澆筑大概四小時到五小時的時間內(nèi)，混凝土內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)最激烈的時候，水泥逐漸與水發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，分子鏈正在不斷完成，此時混凝土?xí)�出現(xiàn)大量水分以及大量的水分蒸發(fā)，混凝土凝固收縮，混凝土中的摻合物在不斷下沉，此時混凝土并沒有完全硬化，就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。塑性收縮產(chǎn)生的裂縫比縮水性收縮嚴(yán)重，一般能達(dá)到百分之一。一般在摻合物下沉過程中，若有鋼筋的阻礙，就會沿著鋼筋的方向形成裂縫。在混凝土與鋼筋或金屬構(gòu)件接觸的橫截面處，也會產(chǎn)生沿某一構(gòu)件的平面方向形成裂縫。為盡量較少這種塑性收縮現(xiàn)象，應(yīng)該在施工過程中注意水泥和水的比例，攪拌時間不要過長，振搗盡量密實，在鋼筋構(gòu)件與混凝土接觸的橫截面處采用分層澆筑的形式。建筑基礎(chǔ)不穩(wěn)定產(chǎn)生的裂縫若在橋梁的基礎(chǔ)的建設(shè)過程中出現(xiàn)土方?jīng)]有夯實，產(chǎn)生下沉或者發(fā)生水平方向的移動，你都會使混凝土收到一定的附加應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土本身的抗拉伸程度時，便會產(chǎn)生裂縫。一般橋梁基礎(chǔ)不穩(wěn)定可能是由以下幾種原因?qū)е碌模涸跇蛄航ㄔO(shè)之前，沒有對地形進(jìn)行認(rèn)真地勘測，或者沒有針對資料進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治�；基礎(chǔ)土方土質(zhì)不均勻；基礎(chǔ)上方荷載存在差異；橋梁不同位置采用不同形式的基礎(chǔ)，荷載不同，就會產(chǎn)生不同程度的下沉；基礎(chǔ)下方土層的凍脹；地質(zhì)條件的差異也會造成下沉。被腐蝕的鋼筋產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)代橋梁建設(shè)過程中為了增加橋梁的耐性、使用年限，一般會采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但是若鋼筋處于潮濕、陰暗、水汽重的環(huán)境中，或者是混凝土的結(jié)構(gòu)不夠密實，那么混凝土中的鋼筋構(gòu)件會產(chǎn)生氧化作用，在鋼筋構(gòu)件表面生銹，生銹后的鋼筋體積會比原來的構(gòu)件體積大，這時會對包圍在鋼筋周圍的混凝土產(chǎn)生一個擠壓作用，當(dāng)這種作用力大于混凝土本身的抗拉力時，混凝土就會產(chǎn)生裂縫，一般裂縫的方向與鋼筋的方向一致，這種裂縫叫做“順筋裂縫”。若產(chǎn)生這種裂縫很容易推測出原因。若發(fā)生這種裂縫，就會使鋼筋接觸空氣，鋼筋會進(jìn)一步快速氧化，最終嚴(yán)重的后果是混凝土成片掉落。鋼筋被腐蝕后，與混凝土的接觸會松動，荷載大大減小，隨著鋼筋逐步腐蝕，最終會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的破壞。若要防止這種順筋裂縫現(xiàn)象，需要在施工過程中注意水泥與水的比例，將砼混凝土搗實，防止水汽、氧氣的侵入，在沿海地區(qū)特別要注重含氯鹽外加劑的使用劑量�；炷�土材料質(zhì)量問題產(chǎn)生的裂縫在混凝土進(jìn)行配比時，不但要注重比例，而且還要嚴(yán)格控制材料的質(zhì)量，質(zhì)量差得材料收縮性差，配成混凝土后密實性差，很容易產(chǎn)生空隙、吸濕，進(jìn)而引起混凝土裂縫。

橋梁建設(shè)中對裂縫的控制措施

1．設(shè)計環(huán)節(jié)中的控制措施橋梁中好的設(shè)計，可以大大減小裂縫出現(xiàn)的可能性。在設(shè)計過程中，要盡量減少斷面突變，如果在某一節(jié)點處必須設(shè)置突變，則盡量將斷面用混凝土密封或者用混凝土設(shè)計成漸變的形式。在配有鋼筋的混凝土設(shè)計中，要將鋼筋盡量裹住。構(gòu)造配筋是一種很好的解決混凝土收縮裂縫的好方法，可以增加混凝土的抗拉強(qiáng)度。在橋梁設(shè)計中，要嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范設(shè)計裂縫的大小，根據(jù)情況采取不同的措施，在靠近空氣的外層混凝土要做好防腐工作。2．施工環(huán)節(jié)中的控制措施（1）綁扎鋼筋在橋梁建設(shè)過程中，綁扎鋼筋不但是一個需要體力的工作，也是一個需要認(rèn)真按照圖紙規(guī)范實施的工作。在綁扎鋼筋之前，必須將鋼筋做徹底的除銹，以保證結(jié)構(gòu)的使用年限。在進(jìn)行施工以前，一定要檢查鋼筋的型號、配比、量、尺寸等，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行安裝、綁扎，并做好接頭實驗。鋼筋的間距對橋梁的使用強(qiáng)度影響很大，特別是對混凝土的荷載有很大影響。在潮濕、水汽很大的環(huán)境中，鋼筋層之間應(yīng)該留很大的空間，保證混凝土塊層足夠大、足夠的厚度，才能使混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度。（2）正確安裝和拆除模板在混凝土澆筑過程中，模板是必要的手段之一。不同的工程，應(yīng)該做不同的模板及支架，認(rèn)真檢查其穩(wěn)定性及荷載，不能所有工程都照搬同一模式。腳手架必須穩(wěn)定、牢靠，在施工過程中，要提前對腳手架進(jìn)行檢查、預(yù)壓，避免腳手架發(fā)生非彈性形變。在模板的安裝過程中，必須保證不透水、不滲漿、連接緊密，這樣混凝土才能不流動，盡快硬化。拆除模板及腳手架時，必須按照嚴(yán)格的技術(shù)流程，在混凝土凝固、硬化之前不能拆除。（3）正確澆筑混凝土澆筑混凝土是一個關(guān)鍵的步驟，混凝土澆筑前，要對模板、腳手架進(jìn)行細(xì)致的檢查，綁扎鋼筋、預(yù)埋件位置及結(jié)構(gòu)完全無誤后，便可以開始澆筑�；炷�土澆筑也有其要求規(guī)范，澆筑過程中必須嚴(yán)格遵守。同時要避免模板、鋼筋、預(yù)埋件等錯位。體積很大的混凝土還要注意分層，分別搗實，每一層保證散熱通暢，防止混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫度差，避免熱脹冷縮產(chǎn)生裂縫。（4）正確的養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑混凝土后，要正確的養(yǎng)護(hù)，才能保證混凝土密實的硬化，在養(yǎng)護(hù)過程中要及時灑水、覆蓋薄膜、噴霧，避免出現(xiàn)表層急劇干燥引起的縮水性收縮裂縫。一般對于普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，養(yǎng)護(hù)期最少不得少于7天。對于有特殊要求（抗?jié)B等）的混凝土而言，養(yǎng)護(hù)期最少不得少于14天。在冬季混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，要對混凝土進(jìn)行薄膜保溫，澆水時要澆在薄膜上。

正確處理混凝土裂縫

1．表層處理一般表層處理包含兩種方法：表面涂抹法和貼補(bǔ)法。表面涂抹法就是將涂抹漿填充入裂縫，一般適用于細(xì)且小的裂縫，伸縮性不強(qiáng)的裂縫，以及鋼筋沒有裸露在外的裂縫。表面貼補(bǔ)法也是將漿材填充入裂縫，但是此法適用于縫隙較大，或者面積很大的縫隙。2．填充法用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫（0.3mm），作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采用取開V形槽，然后作填充處理。3．結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法因超荷載產(chǎn)生的裂縫，裂縫長時間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低，火災(zāi)造成裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法，錨固補(bǔ)強(qiáng)法，預(yù)應(yīng)力法等�；炷�土橋梁發(fā)生裂縫的主要原因有以上幾種，如何采取一定的設(shè)計和控制措施來克服和控制大的裂縫產(chǎn)生，是每一個工程技術(shù)人員應(yīng)該遵循的原則。因此，嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。