桥梁施工中混泥土出现的裂缝及应对策略

　　摘要：随着国家建设投资的发展，市政工程的投入进一步加大，各类桥梁在市政工程的应用日益广泛，混凝土在桥梁结构中应用的越来越多。但是，相应暴露出来的问题也越来越多，其中，混凝土的裂缝问题，尤为突出。本文分析了造成桥梁结构中混凝土裂缝的原因，并提出如何治理裂缝的主要的技术措施。
　　关键词：桥梁工程，大体积混凝土，裂缝，原因，控制
　　1，混凝土结构裂缝就其产生的主要原因，大致可划分如下几种：
　　1.1，荷载引起的裂缝。
　　荷载裂缝产生的原因在于施工过程中，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
　　1.2，温度变化引起的裂缝。
　　混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出荷载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要施工因素有：
　　第一，水化热。出现在施工过程中，混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。第二，蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。第三，预制梁时横隔板安装，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至很高，混凝土构件也容易开裂。
　　1.3，冻胀引起的裂缝。
　　大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%-50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
　　温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
　　1.4，施工材料质量引起的裂缝。
　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。
　　砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还会降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀2.5倍。
　　拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。
　　1.5，施工工艺质量引起的裂缝。
　　在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。
　　2、处理混凝土裂缝方法
　　如果裂缝情况影响到混凝土结构的性能时，就应更慎重研讨，分析比较，采用经济高效的方法，达到加固目的，可采用的方法有如下几种：
　　2.1，表面修补法。
　　表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
　　2.2灌浆、嵌逢封堵法。
　　灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
　　嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
　　2.3结构加固法。
　　当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
　　2.4混凝土置换法。
　　混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
　　结束语
　　在桥梁混凝土施工过程中，一定要严格施工管理，采用合理科学的施工措施，正确选择原材料，就可以提高混凝土本身抗拉性能，减少混凝土裂缝的产生，确保工程质量，避免由于出现裂缝而影响工程的质量，从而避免桥梁裂缝的产生，保质保量地完成桥梁混凝土的施工，为公路建设事业发挥有效措施。
　　参考文献
　　1，徐继光,赵莉高速公路桥梁施工技术[J]中国高新技术企业2009年第24期
　　2，刘云海.增强公路桥梁的稳固性探讨[J]科技资讯.2008.12
　　3，夏忠民.高速公路桥梁病害分析及加固处理[J]民营科技.2009年第2期

《桥梁施工中混泥土出现的裂缝及应对策略》

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