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橋樑施工中混凝土裂縫產生的原因及應對措施

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橋樑施工中混凝土裂縫產生的原因及應對措施
摘要:橋樑工程施工中,裂縫的產生會嚴重影響橋樑施工質量,以及橋樑的使用壽命,因此全面分析橋樑混凝土裂縫產生的原因,採取積極有效的解決方案,意義重大。文章闡述了混凝土裂縫產生的原因,分析了裂縫控制措施。
關鍵詞:橋樑施工 混凝土裂縫 原因 措施
        0 引言
        隨着我國橋樑技術的突飛猛進,大體積混凝土在橋樑結構中的應用也越來越廣泛。混凝土是應用最廣泛最重要的工程材料之一,具有取材廣泛、價格低廉、抗壓強度高、耐火性好、不易風化、養護費用低等優點,可以預計隨着我國基礎設施建設規模的迅猛,其應用領域還會進一步拓寬。在應用混凝土材料進行建築結構、公路、橋樑及隧道等工程建設中,人們也發現,混凝土開裂是最常見的一種病害,並且已成爲影響工程結構使用壽命的重要影響因素之一。在混凝土橋樑結構上產生的各種各樣的裂縫,形成的原因也是千差萬別,因此其危害性也會有顯着的差異。
        1 橋樑施工中混凝土裂縫概述
        一般來講,橋樑施工中混凝土裂縫可分爲溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋鏽蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質量引起的裂縫及施工裂縫等。①溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質,當外部環境或結構內部溫度發生變化時.混凝土將發生變形,一旦變形受阻,則會在結構內產生拉應力.當拉應力超過混凝土抗拉強度時,即產生溫度裂縫。在某些大跨徑橋樑中。溫度應力可以達到甚至超出活載應力。②收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發生的體積變化,它主要包括塑性收縮裂縫和幹縮裂縫。塑性收縮裂縫主要發生在初凝開始,進行養護之前.此時水泥水化反應劇烈,會出現泌水和水分急劇蒸發,混凝土失水收縮。收縮時,表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約,使由軟變硬中的塑態混凝土產生拉應力,從而形成微裂縫。而幹縮裂縫則多發生在混凝土硬化前後.此時混凝土表層水分散發快,內部散發慢,因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內部混凝土的約束.致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土受到的拉應力超過其抗拉強度時,就會產生收縮裂縫。③沉降引起的裂縫由於基礎產生豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產生附加應力。當其超過混凝土結構的抗拉強度時,結構開裂。④鋼筋鏽蝕引起的裂由於混凝土質量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表而,使鋼筋周圍混凝土鹼度降低,或由於氯化物介人.鋼筋中鐵離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞。鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生鏽蝕反應,其鏽蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約24倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,導致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產生裂縫,並有鏽跡滲到混凝土表面。由於鏽蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱。結構承載力下降,並將誘發其他形式的裂縫,加劇鋼筋鏽蝕,導致結構破壞。⑤凍脹引起的裂縫混凝土構件是非勻質密實構件,其內部存在各種空隙,當處於吸水飽和狀態的混凝土溫度低於0℃時,內部水分凍結,體積膨脹9%,使混凝土因膨脹而產生拉應力導致裂縫出現。冬季施工時,對預應力孔道灌漿後若不採取保溫措施,也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。溫度低於0℃和混凝土吸水飽和,是發生凍脹破壞的必要條件。另外,當混凝土中骨料空隙多、吸水性強,骨料中含泥土等雜質過多;混凝土水灰比偏大、振搗不密實;養護不足使混凝土早期受凍等,均可能導致混凝土凍脹裂縫。
        2 裂縫控制措施分析
        2.1 加強溫度控制,改善混凝土裂縫 充分改良骨料的配置,適當增加添加劑,儘可能採用乾硬性混凝土進行橋樑施工,這樣可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和過程中,在適當的時候將水灑在碎石上,達到冷卻碎石的目的,從而降低了混凝土澆注時的溫度。尤其在夏天的施工中,必須減少混凝土的澆注厚度,利用澆注層的`面積,充分散熱。適當條件下,可在混凝土內部敷設降溫水管,達到全面降溫混凝土的目的。對於施工工序的安排,必須時間合理。對於混凝土暴露面積,要適宜。對混凝土來說,其性能的好壞常常異常重要,選擇高性能的混凝土,增加抗裂效果,避免表面幹縮程度大的混凝土應用於橋樑施工中。塑性沉降裂縫在施工中常常見到,所以在施工中必須加強基礎處理,合理對支架進行佈置。就支架來說,必須用面積法測定表面受力,採取預壓措施,來減低非彈性形變的產生。在混凝土中添加減水劑,這樣的話能避免泌水,增加了混凝土保護層厚度,在橋樑施工中,有必要採取二次抹面。對於塑性收縮裂縫而言,其主要的防治方法是加強混凝土的早期養護,然後降低混凝土中水分增發的速度。此方法具體是用麻袋以及海綿等物質覆蓋混凝土結構的表面,對混凝土進行澆水溼治。溫度裂縫的防治措施,主要是加強注意施工中混凝土澆注時間以及速度,在澆注過程中控制溫度。在夏季而言,混凝土骨料必須進行灑水,而在冬季施工中,混凝土表面採取保溫措施。