(全)桥梁上部结构混凝土裂缝产生的原因.docx

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1、桥梁上部结构混凝土裂缝产生的原因混凝土的裂缝，是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用，以及温差、干缩变化等因素作用下形成的。一般桥梁结构，构件中，裂缝宽度小于或等于0.05mm的那部分，对使用没多大危害。但大于0.05mm的裂缝，终究会影响结构的耐久性，因此，施工中仍应尽可能控制裂缝的数量和宽度。同时，有些裂缝，随时间的延长而减少发展；有些裂缝，随时间延长而继续扩展,对前者，采用封闭措施即可，而后者，关系结构安全度，而不可简单处治。产生混凝土裂缝的原因是多方面的，桥梁结构及构件所发生的裂缝也是形态各异的，但就一些具体裂缝而言,总有主导原因，一些裂缝，具有其独特特征。混凝土硬结前，易产生的塑性沉

2、降裂缝和塑性收缩裂缝，可统称为沉缩裂缝；混凝土硬结后，易产生塑性干缩裂缝（龟裂）和长期干缩裂缝，可统称为干缩裂缝；还易产生温度裂缝和化学作用裂缝；在混凝土硬结前后都可能产生的有应力裂缝和施工处理不当等因素的裂缝，可统称结构性的裂缝。现象：混凝土浇注后l3h内，随泌水而沉降或随混凝土塑性收缩产生的裂缝。沉陷裂缝顺梁、板上表面主筋的方向开裂，裂缝最深达钢筋表面。塑性收缩裂缝在钢筋以上产生不规则斜裂缝。危害：减少钢筋的混凝土保护层厚度，加速了钢筋的锈蚀。原因分析：钢筋正上方与其周围发生不同的收缩下沉产生沉陷裂缝，随混凝土原材料及配比不同，浇注高度及浇注速度不同而不同，浇注高越大，速度越快，沉陷越大；

3、塑性收缩裂缝是混凝土由塑性变固体性化学反应所引起，水泥用量越大，水灰比越高，所产生的塑性收缩就越大。预防措施：严格控制混凝土水灰比和加水量，不要采用过大的单方水泥用量。掺入减水剂和适量粉煤灰。以便减少沉降量和塑性收缩。在混凝土浇注l2h后，对混凝土进行二次振捣，表面拍打、振密。箱梁及T梁应浇到翼板根部时停一段时间，待梁身混凝土泌水沉降完成后，再继续浇注翼板这层混凝土。治理方法：出现沉陷裂缝立即抹平压实。02塑性干燥及收缩裂健（龟裂）现象：混凝土浇注后约4h,裂缝出现在结构或构件表面，形状很不规则，长短不一，互不连贯，俗称龟裂。危害：浅层龟裂影响混凝土面的美观；深层龟裂减小钢筋的混凝土保护层厚，

4、使钢筋易过早锈蚀。原因分析：浇注后，混凝土表面没覆盖，水分蒸发快，体积急剧收缩，在干热及大风季节极易产生。水泥用量过大，砂粒径太细。混凝土水灰比过大，或模板没湿润。预防措施：严格控制水灰比及水泥用量，选用较大砂率和级配良好石料。避免混凝土自身与外界温度相差过大，浇注后及时覆盖，潮湿养护。设置风挡：气温高，干燥或风速大的气候下施工，及早喷水养护。浇注前，将基层和模板充分浇水湿透。治理方法：发现微细裂缝时，及时抹压一遍，再覆盖养护；裂缝已形成时，可根据裂缝的宽度、深度和长度，采取表面粘碳纤维布，或裂纹封闭压浆后，再在表面粘碳纤维布处理。03长期干缩裂缝现象：表面性裂缝，宽度只有0.050.2mm,

5、走向为纵横交错，没有规律性。整体现浇结构中，多半发生在结构变截面处，平面裂缝多半延伸到变截面部位或块体边缘。预制构件多产生在箍筋位置。危害：较严重开裂时，影响混凝土面的外观质量，会引发混凝土面层剥落。原因分析:混凝土成型后，养护不当，表面体积收缩大，受内部混凝土约束出现拉应力引起裂缝；采用含泥量大的细砂、粉砂浇注的混凝土。过振，表面形成水泥含量较多的砂浆层。预防措施：水泥用量、水灰比、砂率不能过大采用；尽量减少混凝土单位用水量；板面混凝土在初凝后、终凝前，进行二次抹压，减小收缩量。掺用膨胀剂如钙矶石系膨胀剂（UEA）,掺用优质粉煤灰。04温度裂缝现象：表面温度裂缝走向无一定规律性：梁、板及长度

6、尺寸较大结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错。温度深层裂缝和贯穿裂缝，一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密；表面、深层、贯穿温度裂缝的宽度大小不一，一般在05mm以下,裂缝宽度沿全长没多大变化，但受温度变化影响显著,冬季较宽，夏季较细。多发生在施工期间，沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，个别有下宽上窄情况，如遇上下边缘配筋较多结构，也出现中间宽两端窄的形状。危害：表面温度裂缝，因只在表层出现，所以仅影响混凝土的外观质量。严重时，产生表层剥落；深层和贯穿温度裂缝，由于深度大，或成贯穿状，将破坏结构的整体性，加速钢筋锈蚀，降低混凝土的抗冻性及耐久性。原因分析：深层

7、和贯穿温度裂缝，多由于结构降温差值较大，受外界的约束而引起。如现浇桥台混凝土，挡墙混凝土或大体积刚性扩大基础，浇注在坚硬地基或承台上，未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大时，如果混凝土浇注时，温度很高，加上水泥水化热的温升很大，使温度更高，当混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基或其他外部结构的约束。将会在混凝土内部出现很大拉应力，产生降温收缩裂缝。这类裂缝常在浇注后23个月或更长时间出现，裂缝较深，有时成贯穿状。预制构件采用蒸汽养护时，由于温度降温制度控制不好，降温过快或构件急于出池，急速揭盖，均使混凝土表面剧烈降温，而受到胎模约束，导致构件表面出现裂缝。预防措施预防温度裂缝，可从控制温度

8、，改进设计和施工操作工艺，改善混凝土性能，减少约束条件等方面入手。一般措施为：降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度，或加冰水，或浇注安排在夜间最低温度时，或采取有效措施减小混凝土的温度回升，或用液态氮降低混凝土的温度等。降低水泥的水化热的温升。如选用低水化热的水泥,或减少水泥的用量，或掺入优质粉煤灰。加快浇注后混凝土的散热，如使用钢模板（结构较薄时），或分层浇注混凝土，每层厚度不大于30cm,以便于散热，并使温度分布均匀；或在大体积混凝土中，预埋或利用一些管、孔道，如钢索的套管，通过冷水或冷风来降温。降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇注体长度或厚度，分块厚为L520米，以减

9、少约束作用，平面方向，每块截面积不小于50m2,块与块间竖向接缝面，应与截面积短边平行，垂直其长边，跳块浇注，上下邻层混凝土间竖向接缝，应错开位置做成企口，并按施工缝处理，以减少温度收缩应力；或减少约束体体积；或改善交界面状况，如顶进箱涵，底板与垫层间涂石蜡层，大体积桥台混凝土与垫层间，浇沥青胶，并铺5mm厚砂等做法，来改善交界面的状况。两层混凝土浇注间隔时间不得长于15d0加强浇注混凝土的表面保护。如浇注后，表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖，并洒水养护，或蓄水养护，夏天适当延长这一状态养护；寒冷季节，采取保温措施，保护混凝土表面，薄壁结构，要适当延长其拆模时间，使之缓慢降温。拆模时，混凝土中心与表面温差，不宜大于20l以防急速降温。改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好，以便降低水化热。蒸汽养护构件时，严格控制升温速度不大于io15/h,降温不大于15oCh,并应适当冷养后吊运构件出池，以避免过大温度应力。治理方法：对于一般结构的缝宽小于0lmm裂缝，因可自行愈合，或粘贴碳纤维布；对于有防水要求的结构，缝宽大于0lmm的深层及贯穿性裂缝，可根据裂缝的宽度、深度和长度，采取表面粘碳纤维布，或裂纹封闭压浆后，再在表面粘碳纤维布处理。