浅析桥梁工程施工中混凝土裂缝原因与防治措施

浅析桥梁工程施工中混凝土裂缝原因与防治措施

刘宗智

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(新疆路桥桥梁工程建设有限责任公司，新疆乌鲁木齐830021)

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÷j哟；要】文章重点分析了桥粱施工工程中混凝土裂缝产生的原因，并提出了相应的预防糖施。。

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1裂缝形成种类及原因分析1．1设计方面原因

主要是设计疏漏，计算1段设受力与实际受力不相符、计算模型不

合理、外部荷载考虑不周全等等。

1,2施工方面原因

不按设计图纸施工，使结构受力模型与设计不相符；施工中混凝

土振捣不密实、初期养生不够、拆除支架顺序不正确：不加限制地堆放

施工机具、材料，超过计算荷载；不根据预制结构受力特点合理起吊、

运输、安装：施工蛮干、不合理使用，乱开孑L、乱埋预埋件、乱开槽、乱支牛腿，受车辆、船舶的撞击等都会产生裂缝。

13材科性质原因

水泥的反常凝固、反常膨胀、离析与泛浆以及水泥的水化热不按规范施工：混凝土在硬化初期的体积变化和后期的干缩，若养生不充

分；混疑土骨料的配合比、密度、空隙率、弹性模量等不合适，所有以

上原因也会导致裂缝的产生。

1．4外部环境原因

温度与湿度的变化、混凝土构件内外温差、内部钢筋的锈蚀、受

盐类的化学腐蚀，车轮的磨损、地震荷载、地基变形及沉降等外部环境

影响也会产生裂缝。

2桥梁工程裂缝的预防措施2l优化设计2”改善配筋

1)薄壁结构配筋中增设防裂筋，一般用小直径钢筋(由8～巾14)，小间距布置(@10一@15cm)，明显地提高；昆凝土抗裂性。

2)大体积混凝土配筋中增设温度筋，分层布置，一般用小直径、小间距布置，提高混凝土抵抗温度应力所引起的混凝土变形。

3)结构的转角处、锚固断面、构件形状突变处、预留孔道处、受

力钢筋截断处等容易出现裂缝的部位增设抗裂筋，较大孔洞有条件时可

在周边设置护边角钢。改善应力集中，防止裂缝的出现。

2．12增加应力释放途径，减少内外约束

1)设立应力释放缝：在断面小的结构中(如防撞护栏)按受力特点规则地增设应力释放缝。在采取分层或分块浇筑大体积混凝土中，合

理设置水平或垂直旌工缝。

2)设置后浇缝：当大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置

后浇缝，以减小外应力和温度应力：同时增加混凝土散热面积，刚氏混

凝土的内部温度。，

3)设置滑动层及缓冲层：对大体积混凝土基础与岩石地基，或基

础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层，如采用平面浇沥青胶铺砂、或

刷热沥青、或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层，如铺设30—

50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，释放约束应力。

4)在大体积混凝土内部预埋冷却水管，预制T梁及连续刚构中以

预埋预应力管道为冷却水管，通入冷却水，强制降低混凝土水化热温度。

5)易发生裂缝的重要结构部位混凝土设计时外掺定量的纤维材料，提高混凝土的j宄}立能力，避免裂缝产生。

Z13结构

面

1)地质勘察精度可靠、试验资料准确，防止因基础技术资料与实

际有误造成不匀均沉降而产生裂缝。

2)同—联桥梁中，基础结构类型尽量一致，防止因混合使用不同基础类型或同时采用扩大基础但基底标高差异大时而引起地基不均匀沉降从而产生裂缝。

3)避免结构突变(或断面突变)，当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡。防止因应力集中而产生裂缝。

22确定最佳配合比

22．1选用优质原材科

1)水泥：选用水化热较低、收缩量较小、干缩值较小、高标号、

早期强度较高的、含碱量较低的、初凝时间较长的水泥，以减少水化热

量总量，减小温差变化幅度，减：珍水泥水化时收缩量，增强水泥胶和物

的早期强度，从而避免因温差、干缩等原因产生裂缝。

2)粗细集料：选用吸水率较小、收缩性较低、级配良好的骨科，

控制骨料中云母、含泥量、有初质和轻物质和硫化物的含量，以减少骨

料的收缩，增强混凝土强度。

22．2确定最佳配合比

1)水灰比：_睃来说用水量越大，水灰比越高，混凝土干缩越大。水灰比—般控制在o．5以下。

2)外掺矿物粉：为减小混凝土中水泥含量，减少水化热及收缩，

—般采取外掺黟}j$恢等矿物粉，替代混凝土中部分水泥含量，矿物粉掺

配比例宜占胶凝总量的1，40

3)外加剂：掺加高效减水、增塑、缓凝剂来增加混凝土的坍落度

和和易性，减少水泥及水的用量，改善混凝土拌合物的流动性、保水

性，刚氐水f艺热，减少水化热总量，减少混凝土干缩，推迟热峰的出现

时间。

23定量预测

计算大体积混凝土温度、应力、平均整浇长度(伸缩缝间距)，确

定混凝土内外最大温差、最大应力、最长伸缩缝间距，当其超过混凝土极限抗拉强度时，需在施工方案中采取降温、延长温度变化时间，或增

加应力释放途径，或增加伸缩缝来避免产生裂缝。计算支架及模板的刚度及挠度，防止因支架及模板的下沉而引起混疑土在未形成强度前不均

匀沉降而产生裂缝。

2．4合理施工

2．4．1混凝土立模与支架

模板与支架必须具有足够的强度和刚度。支架设置在具有足够强度的地基上，防止因不均匀沉降而产生裂缝。在支架拆除时，施工顺序

正确，避免由于产生瞬时动荷载而导致的对结构产生冲击作用而产生的

裂!逢o

242混凝土浇筑

1)混凝土施工时，必须严格按照规范施工，尽量克服由于材科性质所产生的裂缝。

2)混凝土搅拌与运输时，要合理确定施工时间的长短，防止混凝土水灰比加大，避免混凝土凝结硬化时收缩量增加，防止水分蒸发过

多，引起混凝土塌落度过低，使混凝土出现不规则的收缩裂缝。

3)混凝土振捣时，防止过振、漏振及振捣不密实，严禁出现混凝

土中粗细骨科刁湖匀、硬化后沉落过大及成型后出现(下转第147页)

工程技术

点，而目还有其自身的特点：1)真实性；2)低冗余度；3)多样性、

复杂性：4)动态性。

造价指标。工程的经济指标表达形式各有不同，以单方造价或单方用量的经济指标最为常见，因此工程经济指标的分类和采集应该尽量考虑以，m2形式表达，这样便于建立统一的工程造价指标。

42各类工程造价指数的测定

32有效造价数据的取舍原更fJ_——统一化、系列化、通用化、简

化

1)统—化就是要求把同—造价信息两种以上的表现形式归并为一

将已完的工程按不同结构类型、装修等级、用途进行分类。再将分类后的工程数据进行综合考虑，按照各种不同结构类型、装修等级、

用途分别综合出不同类别工程的百平米定额用量，算出工程的百平方定额直接费后再根据不同报告期的价格指数和材料价格进行动态调整。进

种或将其限定在-定的范围之内，蹦肖除由于不必要的多样化而造成的

混乱

2)系列化就是要求对同类信息中的一组信息同时进行标准化，在需求分析中，利用系列化原理为同类信息制定基本参数系列非常重要，

将会大大提高造价信息的简明适用程度。

3)通用化就是要求在互相独立的造价数据表中选择和确定具有功

而计算出不同报告期的百平方米工程造价。最后再将计算出的不同报告期的百平方米工程造价与相同结构类型、装修等级、用途的工程的基期

的百平米造价进行对比序寸算出不同类型的工程造价指数。所计算出的

各类工程造价指数可以用来分析各类工程造价变化的原因(如由于三材

价格的变化而引起的工程造价变化等)和作为承发包双方进行工程造

能互换性和尺寸互换性的功能单元，以减少重复劳动和增强适用，I‰

4)简化就是要求在一定范围内缩减对象类型的数目，使之在既定

时间内足以满足—般要求。

4工程造价资料分析

价估算或进行工程造价动态结算的重要依据。

通过对收集到的已完工程造价资料进行加工处理，可以得出下列两类指标：工程造价指标和工程造价指数，其中工程造价指标又可分为概算指标、投资估算指标和万元指标。

4．1工程经济指标分析

即利用已完工程的数据资料进行各类经济指标分析。包括：1)各分部分项工程的单方造价分析(如基础部分的单方造价：上部工程的单

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方造价：铝合金土程的单方造价等)。2)各主要建筑三材的单方用量分析等一系列经济指标。工程经济指标分析的结果可以用来编制各类工程

(上接第1：31页)

蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀等现象，避免混疑土抵|亢裂缝的抗拉强度降低、塑性收缩及成为荷载裂缝的起点。

满堂支架等施工前要进行等茼载预压，实际测得变形值，施工时据实测变形值预设预拱度。浇筑混疑土过程中，专人负责检查支架及模板稳定

4)混凝土分层或分蹴时，接头部位处理好，防止在新旧混凝

5)混凝土初期养护时不得急剧干燥或早期受冻，防止混凝土与大

性，准备必需的工具、材料，在发现变形时，在混凝土处于流态时及时

支护。

役．2混凝土配合比监控

实测粗细骨料含水量，计算出施工配合比。搅拌过程中，水量通过时间来控制，粗细骨料及水泥、外掺矿粉通过电子计量来控制，外加剂通过量杯保证按施工配合比搅拌混凝土，严禁随意更改水灰比。

2_5．3温度监控

土和施工缝之间出现裂缝。浇筑时分层适度，使混凝土中水化热合理散发。

气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝、局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。

6)在长、高较大而宽度较小(一般，J、于80cm)、配筋较多、预留孑L道较多的结构(如50mT梁腹板、悬臂浇筑连续刚构腹板等)混凝土浇筑振捣时，采用多种方法浇筑，可避免振捣控制不力及蜂窝、麻面、空洞的产生。

2．43预制构件运输、堆放、吊装

1)控制混凝土入模温度低于30℃，实时监控构件中混凝土终凝前

内外温度，尤其是浇筑后1天～3天内水化热高峰时。

2)实测循环冷却降温管进出口水温，据内外温差值确定冷却水流

量、冷却水温度，保证混凝土内外温差在规范允许范围内。

预制构件堆放时，支承垫木在一条垂直线E，悬臂不能过长，运输

过程中防止剧烈颠撞，吊装时吊点位置恰当，在刚度较小的方向设置可靠的加固措施等，均可避免应力裂缝的产生。

25实时监控

251支架及模板变形监控

对于重要结构部位，如悬臂施工刚构O#块支架、挂蓝、连续箱梁

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