浅议混凝土桥梁施工裂缝形成原因及控制探究

1、浅议混凝土桥梁施工裂缝形成原因及控制探究摘要：对混凝土桥梁施工过程中的，荷载、温度、施工工 艺等因素引起的施工裂缝形成原因进行较系统分析研究，并 提出这些因素所引起的施工裂缝易发生部位，有针对性地提 出各类桥梁施工裂缝控制措施，通过这些控制措施在某工程 中的应用，表明文中所提出的施工裂缝控制措施效果显著， 可为同类施工提供较有价值的参考。关键词：混凝土桥梁施工裂缝形成机理裂缝控制 中图分类号：u448.33文献标识码：a文章编号：在混凝土桥梁施工中，施工裂缝复杂而繁多，各种裂缝 都有其自身特点，有些施工裂缝甚至是多种因素互相影响所 引起的。基于此，本文对混凝土桥梁施工过程中的，荷载、 温度、施

2、工工艺等因素引起的施工裂缝形成原因进行较系统 分析研究，并提出这些因素所引起的施工裂缝易发生部位， 有针对性地提出各类桥梁施工裂缝控制措施。从施工裂缝形成机理上可分为受力裂缝和非受力裂缝， 它们形成原因既有设计失误而引起，也有施工工艺水平不 当、施工控制失误等所引起，现针对这两方面作系统分析。1非受力裂缝分析及控制1.1温度变化引起的裂缝温度变化所引起的裂缝原因有多种，如日照温差所引起 的等，但针对施工原因引起的温度裂缝就主要表现在水化热 和施工不当方面。这种施工裂缝所形成的原因归结为水化热 或者施工不当致使混凝土内部的温度过高，导致混凝土内外 温差太大，混凝土将发生热缩冷涨现象，所产生的温度

3、应力 超过混凝土自身的拉应力，从而产生温度裂缝。根据笔者工程经验，温度裂缝一般出现在配筋薄弱之 处。对于混凝土桥梁来说，温度裂缝通常发生在以下部位:(1) 在箱梁的腹板处。原因是由于桥面板与底板温度一般 都相差较大，导致箱梁腹板的温度应力相对较大，腹板部位 极易出现温度应力；(2)连续梁在靠近中间支座的下缘处多 出现裂缝，而且板梁比箱梁出现的裂缝更多。(3)在浇注混 凝土时，混凝土内外较大的温差极容易导致混凝土开裂。(4) 桥梁施工缝处由于新旧混凝土之间不能承受拉应力，因此在 锚固区的施工缝处经常会出现粗裂缝。通过对温度裂缝机理的分析以及出现的部位，要控制好 温度裂缝归根到底就是如何控制好这些

4、部位混凝土的内外 温度，让温度差降到混凝土自身所承受的拉应力范围内，这 样就可有效地控制易发部位产生温度裂缝。根据笔者的成功 经验，最有效地控制措施是：(1)桥梁施工中应根据实际情 况，选取水化热低的水泥，通过用水将骨料冷却方法来降低 骨料的入模温度。(2)采用循环冷却系统来散去混凝土内部 热量，或采用分层连续浇筑方法来加快散热。(3)最有效的 方法就是制备低温地热的混凝土，这种方法尤其适用于夏季 施工，通过预冷材料方法可将混凝土浇筑温度降低109左 右，减免温度裂缝效果相当显著。1.2钢筋锈蚀引起的裂缝钢筋锈蚀所产生的裂缝最初并没有被重视，因为这种裂 缝发展非常缓慢，而且绝大部分发生在竣工之

5、后，但这种裂 缝在沿海地区或者有腐蚀性强空气地区的桥梁中多发生，这 种裂缝形成原因归结为钢筋表面混凝土被碳化，同时氯化物 破坏钢筋表面氧化膜，导致钢筋发生锈蚀，体积膨胀引起保 护层混凝土产生沿钢筋方向的裂缝。根据笔者的成功经验， 要有效控制和预防钢筋锈蚀引起的裂缝，主要施工措施是:(1)对钢筋进行彻底的除锈工作，以保证钢筋质量。(2) 施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣以保证混凝土的密 实性。(3)严格控制含氯的外加剂用量。2受力裂缝分析及控制2. 1荷载引起的裂缝混凝土桥梁在静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝。荷载引起的裂缝形状多样，其直接与结构应力 分布有关。针对施工方面来说

6、，这种裂缝形成的原因主要是 在施工阶段不加限制地堆放施工机具、材料；对构件随意翻 身、起吊、运输、安装；改变施工顺序，从而改变结构的受 力模式引起荷载裂缝。根据笔者的工程经验，要有效预防和控制荷载引起的裂 缝，关键是让桥梁构件合理受力，不破坏桥梁的正常受力模 式。因此在桥梁施工过程中要：（1）不可在桥梁上任意堆放 东西，要按照规定对构件操作。（2）不得随便对桥梁结构的 受力构件进行凿槽、开洞、设置牛腿等。工程经验表明，若 在桥梁结构受力构件进行开洞等，将会在洞口附件产生应力 集中。（3）桥梁在施工过程中，若出现斜裂缝就应加强观察。 如果裂缝发展缓慢并限制在受拉区，同时裂缝宽度在限值 内，这是允

7、许的。但只要裂缝接近受压区，则应及时对其加 固处理。3. 工程实例3. 1工程概况某大桥总长1280m,主桥是60+90+60的三跨单箱预应力 混凝土连续箱梁。箱梁截面高度由1号段的4. 5m到合龙段 缩变为加。箱梁混凝土浇筑时采取分段浇筑方式施工。3. 2裂缝现象对于本桥中已建成的预应力混凝土箱形桥梁施工中，发 现有各种裂缝出现，如荷载引起的各种裂缝，另外还有独立 支撑处箱梁隔板与腹板处的裂缝、强大预加力在结构内引起 的裂缝、由于温度引起不均匀收缩造成的腹板表面裂缝等。3.3工程实施根据本文前面所分析的，这些裂缝都有其自身特点，在 施工方面有适当的措施予以控制。因此，为了预防该桥后建 箱形桥

8、梁裂缝不断出现，针对该大桥的具体情况，对该箱梁 裂缝的预防采取了以下措施：(1) 为了避免箱梁变截面处温差相差较大，引起温度 裂缝，因此在箱梁的顶板底面的变截面位置，增加一层宽度 为0.4m的钢筋网，对局部应力、温度及收缩裂缝能起到约 束作用。(2) 采取低水化热的水泥品种，用水冷却骨料等方法 预冷材料。(3) 施工过程中，采用两次振捣技术来提高混凝土强 度以及抗裂性，同时经过两次振捣后，混凝土的密实性得到 明显提高。(4) 根据本桥的施工方法对箱梁进行必要的受力分析, 对薄弱位置适当布置钢筋网。通过对以上施工方法与措施实施到该桥施工中，后建桥 梁裂缝明显减小，预防和控制裂缝产生的效果显著，得到了 建设方的充分肯定。4. 结语本文通过总结混凝