桥梁施工中裂缝产生的原因以及预防措施

(整期优先)网络出版时间:2010-09-19
/ 2

桥梁施工中裂缝产生的原因以及预防措施

黄彩红

黄彩红新疆纬地公路设计研究院有限公司,新疆乌鲁木齐830000

中图分类号:U44文献标识码:A

摘要:本文根据对桥梁施工时裂缝产生的原因进行详细的分析,进而提出了有效的预防措施。

关键词:桥梁施工;拱桥裂缝;墩台裂缝

裂缝是目前建筑物中普遍存在的一种缺陷和主要病害。不管哪一种裂缝,只要裂缝的宽度和数量超出规范允许的范围和限度,均会给国家、社会、人民造成很大的损失,这就要求我们在设计和施工中尽量考虑到如何降低和减少裂缝的出现。

1钢筋混凝土梁桥裂缝产生的原因

1.1设计原因导致裂缝的产生

1.1.1混凝土设计强度不够时,应当考虑混凝土标号,提高混凝土等级,重新配比,用以来消除承压应力的部位出现局部拉应力产生裂缝。

1.1.2当设计受拉区域布筋不能满足外力(包括冲击力)需要时,在设计中应考虑增加受拉钢筋的截面。如提高钢筋的型号或增加钢筋数量,用来消除梁板在受拉区产生的弯曲裂缝以及梁板两端、支座等处产生接近45o的剪切裂缝。

1.1.3在预应力构件中,预应力钢索应通过计算进行预应力筋的布设,预应力不能过大和过小,过大时不时产生弯曲裂缝,过小则其刚度达不到设计要求也会产生弯曲裂缝和剪切裂缝。

1.1.4在小型预制构件、T梁和翼板、预应力受拉端头处,如设计的加固钢筋和构件截面面积不足,以及预应力过大,易产生扭曲裂缝。局部应力裂缝及预应力避开式裂缝,这就要求在设计中应增大加固钢筋和构件截面面积。

1.2材料的选择

1.2.1水泥的选择。严格按照设计所规定的厂家、型号进购水泥,并对进场水泥先化验、验收,对水泥的各种成份应认真分析。看各项指标如细度、凝结时间、安定性、强度等是否在规定范围之内。严禁购进过期变质变硬水泥,若水泥型号、混凝土标号不对,混凝土构件易产生不规则的龟甲状裂缝或花纹状型缝。

1.2.2钢筋的选购。对市场上不符合规格的厂家钢筋一律不准进购,进购的钢筋应先做抗拉、冷弯、焊接等试验,合格后方可使用。使用中严防生锈、裂皮、油污、弯曲钢筋出现,并对梁板上焊接钢筋严格检查,焊接长度是否符合,焊接是否严密,焊渣是否除净,同一截面焊接钢筋是否不超过20%等。严禁用低型号代替高型号钢筋,高碳钢代替低碳钢,冷拉钢筋代替热扎钢筋,否则施工过后梁板易产生弯曲裂缝和剪切裂缝。

1.2.3粗骨料的选购。粗骨料的选购首先应查看其含泥量是否过高,有无风化骨料,有无针片状、层状骨料,有无超粒径过多现象的骨料,再按规定检验骨料的压碎值,符合规格后方可使用,若含泥量过高,混凝土将出现不规则花纹状裂缝,有风化骨料时,待混凝土硬化后,在骨料周围出现裂缝,有时也有圆锥形剥离。

1.2.4细骨料的选购。要用含泥量不要过高的水洗砂,砂要干净不含有腐殖物、杂草、碎布等垃圾,否则混凝土浇注后强度不够,易出现不规则花纹状裂缝。

1.2.5施工用水的要求。不准用含硫、碱过高的水,不准用含泥量过高的水,应用澄清的非饮用或饮用水,否则将破坏水泥的性质导致混凝土强度不够,从而易出现剥壳,不规则花纹状裂缝。

1.3施工中对工序进行质量控制,防止裂缝产生

1.3.1混凝土搅拌及运输时间不宜过长,搅拌地点宜选择在施工现场附近,否则将会使混凝土凝固速度加快,在整个结构上产生龟甲状裂缝和花纹状裂缝。

1.3.2模板的选择与固定,应选择光洁平整,无绣模板,扣眼应对齐不应有错动,固定时模板与模板之问粘贴双面胶,拉杆应严格控制其密度和长度,支撑牢固,使整个模板面在同一面上,然后检查验收是否有孔隙以防漏浆,支撑牢固以防浇注时跑模出现鼓出现象,最后浇注后的混凝土外观平整、光洁,否则如模板移动或鼓出现象,最后浇注后的混凝土外观平整、光洁,否则如模板移动或鼓出将会使混凝土在浇筑后不久产生与模板平行的裂缝。

1.3.3浇筑时应有两至三人守模,以防支架下沉,脱膜应在混凝土初凝过后方可脱模。否则支架下沉,脱模过早,将会使混凝土在浇筑后不久产生裂缝,且裂缝宽度比较大,有的达l-2cm,此类裂缝在支点等处最易产生。

1.3.4在墩台台帽上,是施工中关键部位,如果钢筋布置不好、混凝土强度不够、预留孔设置不当等,将造成吊装预制混凝土构件的施工接缝和现浇混凝土时的新旧混凝土建筑缝变成裂缝,支座设置应精确,否则易产生扭曲性裂缝。

1.3.5混凝土浇注好后,养生是关键。应在初凝后经常养护。特别是开始7天,应始终保持混凝土上湿润,否则由于水泥在混凝土中继续反应,产生大量热量,且混凝土不断收缩,内部热量散发不出,面外部由于大气干燥有风,在其表面上易产生方向不定的收缩缝。有的裂缝深达至钢筋(或保护层厚度)造成钢筋锈蚀。

2预防钢筋混凝土拱桥裂缝产生的措施

钢筋混凝土拱桥裂缝易产生在主拱圈和拱上建筑。

主拱圈裂缝多发生在跨中下缘和拱脚上缘以及拱波处,这些裂缝多为弯矩和桥台位移及转动引起。拱波裂缝除桥台位移及转动影响外,还有横向联系差,拱圈刚度不够以及超载使用。拱上建筑裂缝,多为腹拱开裂,立柱开裂,以及侧墙开裂,此类开裂多为桥台位移、转动和主拱圈刚度不够引起,少部分是由自身重力以及超载引起。

综合以上裂缝产生的原因,要求我们在施工中应注意以下几点:

2.1加强拱圈整体性和各拱肋之间的横向联系,增强拱圈的抗扭刚度。

2.2认真仔细地计算所需拱圈截面,在施工中应采用应力叠加法计算拱圈截面,反对采用内力叠加法计算。

2.3桥台的位移及转动,施工中应注意软地基的处理防止其不均匀沉降。

3预防石拱桥裂缝产生的措施

3.1选择强度较大,没有细小不规则裂缝的石料砌筑。

3.2严格按照设计加工拱圈石,防止拱圈截面尺寸降低,造成不满足车辆荷载而形成拱圈上下缘开裂。

3.3多层拱圈石砌筑时,错缝应明显,错位不低于15cm。且拱圈石应犬牙交错,否则拱圈下缘易发生顺桥向的纵向裂缝。

4预防墩台裂缝产生的措施

4.1针对明挖扩大基础。对地基承载力进行考查,看是否满足设计要求,基础周围的回填和排水设施也不容忽视,否则回填未夯实或流水进入土基引起土压力增大和地基承载力减小,将造成墩台下沉、倾斜、位移及转动,产生不必要的裂缝。

4.2针对桩基,应防止桩孔周围土层松动,残渣处理不当,造成桩与孔壁摩擦力不均匀或断桩,则各桩承载力不同引起墩台发生不均匀沉降而产生裂缝。同时在施工中严防扩孔、缩孔、斜孔出现。

4.3桥台侧墙填筑应密实多用砾石土,若填筑不密实或多用含水量较大的土壤,造成填土不均匀和排水不良而使墩台产生裂缝,其后果将不堪设想。