浅谈桥梁裂缝的成因及防护措施.pdf

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1、垫!鱼生篁21塑i蔓篁!塑塑l江酉建挝童夔三堡浅谈桥梁裂缝的成因及防护措施■黎权文●西南科技大学土木工程与建筑学院。四川绵阳621000摘要：如今，我国桥梁建设的水平已有了较大的提高，桥梁施工技术也已逐步成熟。但是在偏远地区，经济发展落后，施工条件较差，桥梁施工仍然面临许多问题。其中桥梁裂缝就是一个常见的质量问题，为了有效地防治钢筋混凝土桥梁裂缝，就必须对裂缝的成因进行分析，然后采取相应的防治措施。关键词：桥梁裂缝桥梁结构成因当前桥梁工程中常用的一种结构形式就是钢筋混凝土桥梁，因其施工方便，施工材料易得以及使

2、用性能好等特点而被广泛应用于如今的桥梁工程中。然而，在桥梁的使用过程中，钢筋混凝土桥梁不可避免地出现裂缝等质量问题，从而影响桥梁的使用性能。因此，采取有效措施防治各种桥梁裂缝是桥梁施工的重点。1桥梁裂缝的成因1．1温度变化引起的裂缝钢筋混凝土桥梁的建设需要混凝土作为原料，因为混凝土具有热胀冷缩的特性，所以当温度变化剧烈时，混凝土桥梁会产生变形，而变形部位又会受到周围结构的约束，结构内部进而产生相应的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会出现裂缝，这种裂缝称为温度裂缝。在实际工程中很难预测到实际温度的

3、变化情况，所以温度裂缝比较难以控制。1．2钢筋锈蚀引起的裂缝当混凝土保护层较薄，或混凝土质量不合格时，二氧化碳容易侵入，导致钢筋周围的混凝土碱性降低，钢筋就就会被氧气和水锈蚀，对周围混凝土产生膨胀压力，使混凝土表面开裂、剥落。由于钢筋锈蚀，钢筋与混凝土间的粘聚力会减小，构件承载力就会下降，进而诱发其它形式的裂缝。1．3材料质量不佳引起的裂缝施工中使用的混凝土质量不合格也会导致裂缝产生，混凝土是由水泥、砂、骨料、拌合水、外加剂等组成。砂石含量过高会使混凝土产生不规则网状裂缝。骨料的级配差也会造成侧面裂缝。砂石中

4、轻物质和有机质含量过高，会阻碍水泥的硬化，进而影响混凝土的性能，混凝土的性能受到影响后，其强度不能达到设计强度，就会加快裂缝的产生。此外，外加剂和拌合水中含有较多的杂质会使钢筋锈蚀，进而导致裂缝产生。1．4施工技术不当引起的裂缝在施工过程中，如果不按照规定的施工要求和施工顺序进行施工，就可能导致施工裂缝的产生。整个施工过程包括混凝土构件的制作、运输、堆放与吊装等环节，以及混凝土浇筑施工环节。任何一个环节出现错误，都会导致后期桥梁出现裂缝。例如：混凝土的搅拌运输时间超过了规定时间，或者浇筑混凝土过程中，混凝土出

5、现分层离析现象都会使混凝土性能下降，达不到设计要求，从而产生裂缝。1．5荷载引起的裂缝荷载裂缝一般可分为应力裂缝和次应力裂缝。应力裂缝就是桥梁结构在外荷载作用下产生的裂缝，这种裂缝是由于桥梁结构的设计不合理或计算错误所导致的裂缝，比如计算过程中出现误差或者结构设计中安全系数选用错误，又或者施工设备和施工材料随意摆放，没有按照要求和规范进行严格施工，甚至有的施工单位会擅自更改施工步骤和施工方案，以至于桥梁结构出现荷载裂缝。次应力荷载是由于在设计桥梁结构荷载作用时没有充分考虑到计算误差或者与实际荷载相差较大，以至

6、于桥梁出现局部次应力，从而产生裂缝。此外，对于桥梁结构中凿槽或者开洞等操作，如果未经计算，那么就可能在荷载作用下产生裂缝。1．6收缩引起的裂缝钢筋混凝土结构桥梁中的收缩裂缝主要包括硬化收缩裂缝、塑性收缩裂缝、碳化收缩裂缝、失水收缩裂缝等形式。混凝土浇筑完后4到5小时，其中的水泥水化反应最为剧烈，同时水分快速蒸发，导致混凝土失水收缩，此时的混凝土尚未完全硬化，所以被称为塑性收缩裂缝；在混凝土凝结硬化过程中，随着表面水分的逐渐散失，其体积不断减小，从而导致裂缝产生，此时的裂缝被称作硬化收缩裂缝；水泥的水化物与大气

7、中的二氧化碳发生化学反应引起的收缩裂缝称为碳化收缩裂缝；水从混凝土中的毛细管中溢出，引起显著的体积收缩，从而导致的裂缝称为失水收缩裂缝。2桥梁裂缝的防控措施2．1加强材料监管在钢筋混凝土桥梁的施工过程中，为了减少裂缝的出现，除了采用合适的施工技术外，必须确保施工材料的质量。相关人员必须对施工材料进行严格的检查，确保施工材料的质量得到保证，监理人员要经常对现场的各种材料进行管理，并做好相应的记录工作。在施工前，应对施工材料的性能做一些测试，比如：对钢筋做抗拉试验，抗屈服试验等，以确保材料质量符合设计要求。2．2

8、控制荷栽裂缝桥梁不同部位的荷载不同，因而荷载裂缝也不同。通过概率计算，确定数值计算模型，计算出桥梁结构的静荷载和动荷载，判断桥梁结构的荷载极限，从而有针对性的采取加固措施。施工过程中，机械设备和施工材料应分开存放，防止产生过大的局部荷载压力。2．3严格控制施工温度预防温度裂缝关键是要控制施工温度。在桥梁施工过程中，在混凝土中掺加添加剂，采用级配良好的骨料，最好采用干硬性混凝土施工，适当减小水泥的用量