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    混凝土结构的裂缝问题是混凝土工程建设中带有普遍性的技术问题。本文针对钢筋混凝土结构中出现的裂缝问题浅析其产生的原因及有效防治措施。 关键词路桥施工混凝土结构裂缝原因防治 中图分类号445文献标识码文章编号 随着我国市政交通建设的迅猛发展各类桥梁建筑层出不穷。而在各种形式的施工过程中混凝土的应用越来越广泛混凝土结构在现代桥梁工程建设中已经占据了非常重要的地位。因为该种结构形式的桥梁具有价廉物美施工方便承载力大可装饰性强的特点。然而在混凝土施工使用的同时由于对混凝土性能的了解不深往往会在工程完工后的几周或者更长一段时间内混凝土结构出现了裂缝或者其他的不良反应给人们的心中造成了担忧和害怕尽管我们在施工过程中会采取各种措施但裂缝仍然时有出现有些还造成了很大的损失。本文针对钢筋混凝土结构中出现的裂缝问题浅析其产生的原因及有效防治措施。 一、钢筋混凝土结构的裂缝概述 1、裂缝的种类和成因 结构裂缝的成因复杂而繁多比如温湿度的变化混凝土的不均匀性结构不合理原材料不符合要求水灰比过大基础不均匀沉降和模板变形养护不及时等。混凝土结构裂缝的种类就其产生的原因大致可划分如下几类 2、荷载引起的裂缝 荷载裂缝是指混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 1直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝其产生原因1设计方面计算模型不合理内力与配筋计算错误设计断面或结构刚度不足等。2施工方面对设计意图理解不清改变结构受力模式预制构件起吊、运输、安装等不规范。3使用阶段超出设计载荷的重型车辆过桥受车辆、船舶的接触、撞击发生大风、大雪、地震、爆炸等。 3由外荷载引起的次生应力产生裂缝被称为次应力裂缝其产生原因1在设计外荷载作用下由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。2桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算一般根据经验设置受力钢筋。若处理不当在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。 3、环境因素引起的裂缝 主要是温度和湿度的变化混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理原材料不合格如碱骨料反应模板变形基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻——溶解循环作用使混凝土中产生内应力促进已有裂缝发展结构疏松表面龟裂表层剥落或整体崩溃。已有裂缝发展结构疏松表面龟裂表层剥落或整体崩溃。 4、收缩引起的裂缝 收缩裂缝是混凝土因收缩而发生的体积变化它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始进行养护之前。此时水泥水化反应剧烈会出现泌水和水分急剧蒸发混凝土失水收缩。收缩时表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约使由软变硬的塑态混凝土产生拉应力从而形成微裂缝。而干缩裂缝则多发生在混凝土硬化前后此时混凝土表层水分散发快内部散发慢因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束致使表面混凝土承受拉力当表面混凝土受到的拉应力超过其抗拉强度时就会产生收缩裂缝。 5、地基础变形引起的裂缝 由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移使结构中产生附加应力超出混凝土结构的抗拉能力导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有1地基地质差异太大地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。2结构荷载差异太大。在不改变条件地质情况下各部分基础荷载差异太大时有可能引起不均匀沉降。3结构基础类型差别大也可能引起地基不均匀沉降。4地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀一旦温度回升冻土融化地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。5桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时可能造成不均匀沉降。6拱桥等产生水平推力的结构物对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移导致结构开裂。 二、公路桥梁施工中防治混凝土裂缝的技术措施 1、加强混凝土施工的质量控制 一是选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525425普通水泥等高标号水泥减少水泥用量选用低热水泥减少水化热并尽量选用后期强度大的水泥并延缓峰值。二是严格控制骨料级配和含泥量。选用10~40的连续级配碎石细度模数为280~300的中砂砂、石的含泥量控制在1%以内不得混和有机质等杂物杜绝使用海砂。三是选择适当的外加剂和合适的配合比。在混凝土中掺加一定用量的外加剂如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等起到缓凝、增加和易性、改善塑性的作用。四是增加适当的预埋件。在混凝土易开裂部位埋设应力应变传感片直接测试拉应力以便更直接的控制混凝土保证混凝土不产生裂缝在基础面筋上可加设铁丝网或小直径的钢筋网用于提高混凝土的表面抗裂性。五是改进施工技术加强技术管理。在施工前应加强原材料的检验、试验工作施工中严格按照方案及交底的要求指导施工明确分工责任到人加强计量监测工作定时检查并做好详细记录认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝并采取措施加以杜绝在实施的过程中必须严格根据施工方案落实到位。 2、加强混凝土施工的温度控制 一是拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。二是夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度利用浇筑层面散热。三是在混凝士中埋设水管通入冷水进行内部降温。四是严格控制混凝土的入模温度。桥梁的大体积混凝土浇筑最宜选在春秋节施工如果必须在夏季施工应采取有效措施降低入模温度同时浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。五是控制好拆模时间气温骤降时进行表面保温避免混凝土表面产生急剧的温度梯度。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑的混凝土如早期拆模在表面会引起很大的拉应力出现“温度冲击”现象与水化热应力迭加后再加上混凝土的干缩表面的拉应力会达到很大的数值有导致裂缝产生的危险。如果需要早期拆模则在拆除模板后应及时在表面覆盖一层轻型保温材料这些对于防止混凝土表面产生过大的拉应力有着显著的效果。 3、加强混凝土的早期养护 混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发保温应达到下述要求一是防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度。二是防止混凝土超冷应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。三是防止老混凝土面的过冷以减少新老混凝土问的约束。从保温的角度就牵涉到混凝土的早期养护问题。混凝土的早期养扩主要目的在于保持适宜的温湿条件以达到两个方面的效果一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的侵袭防止有害的冷缩和干缩另一方面使水泥水化作用顺利进行以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求并且有余但由于蒸发等原因常常会引起水分损失从而推迟或妨碍水泥的水化其中表面混凝土是最容易而且最直接的遭受到这种不利影响因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期对于混凝土的早期养护在施工中应切实引起重视。 三、结束语 桥梁施工中防治混凝土裂缝是一项非常重要、非常复杂的工作。选择合格的材料改进现浇混凝土的施工工艺根据混凝土主要技术指标及现场条件选择合适的水泥和集料严格控制水灰比是保证结构安全耐用的前提和基础。只要在具体的施工实施过程中多观察、多比较严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理出现问题后多分析、多总结结合多种预防及处理应对措施混凝土的裂缝是完全可以控制在允许的范围之内。 参考文献 1韩素芳耿维恕钢筋混凝土结构裂缝控制指南北京化学工业出版社2006 2陈海英混凝土裂缝的原因分析与预防措施山西建筑2008 注文章内所有公式及图表请以形式查看。

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