橋梁施工過程中,很容易出現(xiàn)裂縫。裂縫的出現(xiàn)不僅影響工程質(zhì)量,甚至還會導致橋梁垮塌。今天我們總結了混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對策,一起來看吧。

常見混凝土施工裂縫

形成原因

01結構性裂縫的形成原因     

施工結構性裂縫是指由于施工原因造成的結構性裂縫,如預應力結構的張拉裂縫,普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁支架拆除過程中產(chǎn)生的裂縫等。

預應力結構的張拉裂縫一般是由于錨墊板位置沒按設計位置布置、錨墊板后螺旋筋沒有頂牢錨墊板、錨墊板處混凝土不密實或混凝土強度未達到設計或規(guī)范規(guī)定的張拉強度時進行張拉等原因造成的。

普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁拆架過程中產(chǎn)生的裂縫是由于落架順序不當或落架時間過長引起的,因為一聯(lián)箱梁落架不可能在瞬間完成,有一個從簡支梁到連續(xù)梁的受力體系以接近設計受力體系的方式進行轉(zhuǎn)換的過程,那么連續(xù)梁的負彎矩區(qū)在拆除跨中支架的過程中梁頂可能產(chǎn)生橫向裂縫,梁底正彎短區(qū)也有可能會出現(xiàn)橫向裂縫。

02非結構性裂縫的形成原因     

塑性裂縫與收縮裂縫

塑性裂縫,即混凝土在可塑狀態(tài)下出現(xiàn)的裂縫,分為沉降裂縫和收縮裂縫兩種形式。沉降裂縫產(chǎn)生的原因:一是由于混凝土在塑性狀態(tài)下其基礎與支架等有不均勻沉降,使局部混凝土的變形受約束導致裂縫;二是由于重力作用使混凝土中較重顆粒下沉,而使水泥漿上浮,當這種下沉受到鋼筋、模板拉桿約束時就會產(chǎn)生裂縫。

收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土內(nèi)水分的蒸發(fā)速率大于其泌水速率,在固體顆粒表面形成彎月形、產(chǎn)生毛細管張力,混凝土收縮等所產(chǎn)生的拉應力大于混凝土本身的抗拉強度而導致裂縫。

溫差裂縫

由于早期混凝土構件被模板等材料隔離,水泥水化所產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)到空氣中,故在初始24h內(nèi)混凝土溫度將升高,過幾天后隨著熱量的散發(fā)混凝土將變冷,此時混凝土會產(chǎn)生收縮,這種收縮受結構內(nèi)部鋼筋及外部模板等約束而使混凝土開裂;當混凝土冬季施工時,由于混凝土散熱快,其內(nèi)部溫度較高,而表面溫度受環(huán)境影響變得較低,表面混凝土的收縮率大于混凝土內(nèi)部的收縮率,從而使表面混凝土產(chǎn)生裂縫。

長期干縮裂縫

通常來講,干縮產(chǎn)生的混凝土應變速率非常慢,而且混凝土徐變產(chǎn)生的松弛可抵消部分干縮應變。但混凝土設計的體積與表面積的比值、分布鋼筋的布置、混凝土的配合比及混凝土所處環(huán)境的溫度、濕度等都會導致干縮裂縫。

橋梁混凝土裂縫

施工防治對策

01溫度的控制     

(1)改善骨料級配,采用干硬性混凝土、加外加劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土時用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化;施工中長期暴露的混凝土澆筑體表面或薄壁結構,在寒冷季節(jié)采用保溫等措施。

(2)合理地分縫分塊,避免基礎過大起伏;合理地安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,防止表面干縮。特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫十分重要。應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復其結構的整體性是十分困難的。因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

02非結構性裂縫預防措施     

預防塑性沉降裂縫的措施有基礎處理、支架搭設要進行科學設計、嚴格施工,對支架進行全面積預壓以消除非彈性變形,混凝土中加減水劑以減少混凝土泌水,確;炷帘Wo層厚度、混凝土施工時進行二次抹面等措施。預防塑性收縮裂縫的措施有加強早期混凝土養(yǎng)護以降低混凝土中水分蒸發(fā)速率,工程措施有結構外露面覆蓋麻袋、海綿等澆水濕潤養(yǎng)護。預防溫差裂縫的措施有合理安排混凝土澆筑順序及澆筑速度,在混凝土澆筑的過程中控制溫差,夏季施工時骨料要灑水降溫,冬季施工時混凝土表面應覆蓋保溫。 

  防止干縮裂縫的措施為:設計部門須布設足夠的控制裂縫的分布筋,施工配合比設計時減小水灰比,盡量增加骨料用量、增大骨料粒徑,施工完成后加強混凝土的濕潤養(yǎng)護。防止龜裂的措施有配合比設計時水泥用量不宜過多,振搗要密實,不過振,混凝土表面泌水及浮漿要及時清除并注意及時養(yǎng)護。

橋梁混凝土裂縫

處理方法

01表面修補法     

表面修補法主要適用于穩(wěn)定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通?刹捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

02灌漿、嵌縫封堵法     

灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中,膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。

常用的膠結材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。