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(huì)導(dǎo)致橋梁垮塌。今天我們總結(jié)了混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對(duì)策,一起來看吧。
常見混凝土施工裂縫
形成原因
01結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因
施工結(jié)構(gòu)性裂縫是指由于施工原因造成的結(jié)構(gòu)性裂縫,如預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉裂縫一般是由于錨墊板位置沒按設(shè)計(jì)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(shí)或混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的張拉強(qiáng)度時(shí)進(jìn)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(dāng)或落架時(shí)間過長(zhǎng)引起的,因?yàn)橐宦?lián)箱梁落架不可能在瞬間完成,有一個(gè)從簡(jiǎn)支梁到連續(xù)梁的受力體系以接近設(shè)計(jì)受力體系的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程,那么連續(xù)梁的負(fù)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(huì)出現(xiàn)橫向裂縫。
02非結(jié)構(gòu)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(chǔ)與支架等有不均勻沉降,使局部混凝土的變形受約束導(dǎo)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(dāng)這種下沉受到鋼筋、模板拉桿約束時(shí)就會(huì)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(xì)管張力,混凝土收縮等所產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度而導(dǎo)致裂縫。
溫差裂縫
由于早期混凝土構(gòu)件被模板等材料隔離,水泥水化所產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)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(shí)混凝土?xí)a(chǎn)生收縮,這種收縮受結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋及外部模板等約束而使混凝土開裂;當(dāng)混凝土冬季施工時(shí),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(zhǎng)期干縮裂縫
通常來講,干縮產(chǎn)生的混凝土應(yīng)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(yīng)變。但混凝土設(shè)計(jì)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(huì)導(dǎo)致干縮裂縫。
橋梁混凝土裂縫
施工防治對(duì)策
01溫度的控制
(1)改善骨料級(jí)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?xí)r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?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)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(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑體表面或薄壁結(jié)構(gòu),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(chǔ)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(zhǎng)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(duì)防止裂縫十分重要。應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的。因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
02非結(jié)構(gòu)性裂縫預(yù)防措施
預(yù)防塑性沉降裂縫的措施有基礎(chǔ)處理、支架搭設(shè)要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工,對(duì)支架進(jìn)行全面積預(yù)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(hù)層厚度、混凝土施工時(shí)進(jìn)行二次抹面等措施。預(yù)防塑性收縮裂縫的措施有加強(qiáng)早期混凝土養(yǎng)護(hù)以降低混凝土中水分蒸發(fā)速率,工程措施有結(jié)構(gòu)外露面覆蓋麻袋、海綿等澆水濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。預(yù)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(shí)骨料要灑水降溫,冬季施工時(shí)混凝土表面應(yīng)覆蓋保溫。
防止干縮裂縫的措施為:設(shè)計(jì)部門須布設(shè)足夠的控制裂縫的分布筋,施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)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(qiáng)混凝土的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。防止龜裂的措施有配合比設(shè)計(jì)時(shí)水泥用量不宜過多,振搗要密實(shí),不過振,混凝土表面泌水及浮漿要及時(shí)清除并注意及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
橋梁混凝土裂縫
處理方法
01表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)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(hù)的同時(shí)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(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ),它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。
常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)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(dá)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。