桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析（通用11篇）

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇1

关于桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析

论文关键词：混凝土裂缝 温度变化 基础变形 早期养护

论文摘要：本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类，分析了混凝土桥梁裂缝的成因，提出了相应的措施，供大家参考。

1 前言

随着我国基础建设的发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中，由于混凝土裂缝而影响工程质量甚至造成桥梁坍塌的事例屡见不鲜。混凝±开裂可以说是“常发病”和“多发病”，严重影响了桥梁的使用性能，也经常困扰着桥梁工程技术人员。要想控制桥梁混凝土裂缝的产生，就必须了解其成因。本文就桥梁裂缝的产生原因作一分析，供参考。

2 桥梁混凝土裂缝种类及其成因

2.1 荷载引起的裂缝混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝，分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：1)设计计算阶段的结构计算不合理，受力假设与实际受力不符，安全系数不够，不考虑施工的可能性，构造处理不当等。2)施工阶段中不加限制的堆放施工机具、;随意翻身、起吊、、安装;不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序等。3)使用阶段时超出设计荷载的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝。如桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，这些难以用准确的图式进行计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后力流将产生绕射现象，并在孔洞附近聚集产生巨大的应力集中。实际工程中次应力是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属于张拉、劈裂、剪切性质。在设计上，应尽量避免结构突变(或截面突变)，当不能同时避免时，应做局部处理，如转角做成圆角或倒角，同时加强构造配筋，转角处配置斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

2.2 温度变化引起的裂缝当外部或结构内部温度发生变化时，混凝土将发生变形，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。引起温度变化的主要因素有：1)年温差。一年中四季温度不断变化，当结构的位移受到限制时就会引起温度裂缝。年温差一般以一月和七月的月平均温度作为变化幅度。2)日照。

桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其他部位，温度分布呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和骤然降温是导致温度裂缝的最常见原因。3)骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但由于内部温度下降较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实际资枓进行，混凝土弹性模量不考虑折减。4)水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土(厚度超过2m)浇筑后由于水泥水化放热，使混凝土内部温度升高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。5)蒸汽养一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。

2.3 收缩引起的裂缝塑性收缩：混凝土浇筑后4h～5h左右，水泥水化反应剧烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨科因自重下沉，而此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。在骨科下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝，在构件竖向变截面处如丁梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。

干缩：混凝土结硬以后，随着表面水分逐渐蒸发，温度逐渐降低，混凝土体积减小，称为干缩。因混凝土表面水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩快，内部收缩慢的不均匀收缩，致使混凝土表面承受拉力，产生收缩裂缝。

自生收缩：混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界温度无关，且可以是正的(即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土)，也可以是负的(即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。

碳化收缩：大气中的二氧化碳与水泥中的水化物发生化学反应引起的收缩变形。

2.4 地基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，导致结构开裂，基础不均勻沉降的主要原因有：1)勘探精度不够、试验资枓不准。勘察报告不能充分反映实际地质情况是造成地基不均匀沉降的主要原因。2)结构荷载差异太大。在地质情况比较一致的情况下，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。同一联桥梁中混合使用不同基础，如扩大基础和桩基础，或虽采用同一基础，但基底标高差异太大，也可能引起地基不均勻沉降。4)分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半副桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。此外，还有地基冻胀和桥梁建成以后原有地基变化也可能引起构件裂缝产生。

2.5 混凝土原质量引起的裂缝混凝土主要由水泥、砂、骨科、拌合用水及外加剂等组成，配置混凝土时所采用的材枓不合格，可能导致结构出现裂缝。水泥质量不合格、受潮或过期会造成混凝土强度不够，并导致开裂。砂石骨科粒径太小、级配不良、空隙率大，会造成水泥和用水量加大，从而影响混凝土的.强度，使之收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。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。拌合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。

3 裂缝的措施

3.1 要做好模板、支架及各支撑处基础和地基处理。确保其不发生沉降，移位。

3.2 u型桥台要控制其填料的抗压强度，并作好台背的防水排水设施，防止填土过湿或排水不良，由于压实不足或冻胀产生裂缝。

3.3 在尽可能的情况下，桥梁墩台(尤其高墩)混凝土应一气浇灌，不设施工缝。对墩身不可避免的施工缝要按技术规范要求，凿毛该混凝土表面，用水冲洗，在混凝土浇注前，对水平缝铺一层2cm～3cm的1:2水泥砂浆，然后再继续浇筑混凝土。

3.4 在混凝土初凝前，进行二次振捣。可有效消除因塑性沉降引起的内分层，改善骨科的界面结构，提高混凝土的强度。

3.5 桥墩身的竖向裂缝预防，可从控制温度、改进设计和施工操作工艺、改善混凝土性能等方面人手，可减少水泥用量降低混凝上的入模温度，如避开高温时段施工，对原材料降温处理;降低水泥水化热的温升，如选用低水化热的水泥减少水泥用量等，掺入优质粉煤灰加快浇筑混凝土的散热，如使用钢模，分层浇筑混凝土，每层不大于30cm，并使温度分布均勻，在大体积混凝土中甚至还可预埋或利用一些管孔道通过冷水或冷风降温。

3.6 加强浇筑混凝土的表面保护。如表面需应及时用草席、草袋覆盖，并洒水或蓄水养护。夏天延长养护时间，寒冷季节争取保温措施，保护混凝土表面，特别是薄壁结构延长拆模时间，可延缓降温，使混凝土中心与表面温度差减小，以防急剧降温。

4 结语

桥梁结构裂缝的成因多种多样，处理的方法也各有不同，上述诸方法是在日常工作中经过长期探索得到的，经过实践的证明行之有效。当然，有关桥梁结构裂缝的成因及防治对策是很复杂的，有待进一步研究。只有搞清楚了裂缝的机理，才能对症下，只有合理的处治措施，才能使国家有限的建设资金发挥最大的效益。

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇2

关键词：桥梁施工,裂缝成因,处理措施

混凝土作为桥梁的主建材料, 其运用的情况, 会直接关系到桥梁安全系数的提高, 但是由于外界物理、化学因索以及施工因素, 使得混凝土在使用过程中, 由于强度和刚度受到削弱, 耐久性降低, 导致经常出现裂缝这样的负面工程效果。危机桥梁结构的正常使用, 甚至引起混凝土碳化、保护层刹落、钢筋腐蚀.桥梁垮塌这样的恶性事故, 因此必须在深入分析产生这样工程现象的原因的基础上, 依据一定的设计规范, 进行一定的控制来保障混凝土结构的正常使用。

1 非结构性裂缝的成因分析

混凝土在浇灌过程中, 由于自身不是处于密闭的真空中.因此会随着时间的发展, 受到外在环境的影响, 发生一定的变化, 影响外在质性的完整, 造成裂缝的出现, 而造成以上效应的过程性诱因主要包括:

(1) 混凝土在初始24小时构建期, 水泥在水化时产生了大量的热。但是由于浇筑的程序性设计令隔板等物件异化为隔热体.导致传热不畅, 大量的能量无法及时散发到空气中, 使得混凝土温度骤然升高, 但是随着时间的演进, 空气对流的加速, 之前聚集的大量的热得到有效散发, 内外温度趋于平衡, 混凝土将逐渐冷却, 此时混凝土会产生一定程度的收缩, 而这种收缩将拉紧其中的材质, 特别是钢筋及外部模板, 使其弹性下降, 造成混凝土开裂。而这种情况, 在施工条件相对较差的冬季, 这种内外的温差在时间与空间上被进一步放大, 表面的收缩率远大于内部的收缩率, 造成裂缝。

(2) 混凝土在浇灌过程中, 需要借助大量的水的投放, 而促成各材质之间的契合, 但是由于外在空气结构的原因, 致使混凝土的含水与空气的含水不对称, 形成湿度差, 使得混凝土内大量的脱水, 同时由于混凝土表层水分损失快, 内部损失慢, 因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩变形.受到内部混凝土的约束, 致使表面混凝土承受拉力, 造成裂缝。

(3) 混凝土在浇筑过程中, 水泥水化反应激烈, 沁水水分急剧蒸发明显。而且骨料因自重下沉, 塑性收缩所产生了百分之一左右的量级, 由此使得混凝土失水收缩, 骨料下沉过程中受到钢筋阻挡, 便形成沿钢筋力向的裂缝, 而且在构件竖向变截面处如箱梁腹板与顶底板分接处。因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板力向裂缝。

2 结构性裂缝的成因分析

在混凝土的浇灌并使用中, 因为应用目的, 施工工程的不可控等因素的作用, 导致混凝土发生裂缝, 这主要包括:

(1) 混凝土骨料中的活性硅与水泥、外加剂、地下水中的碱发生膨化反应、硫酸欲与水泥水化时产生的铝酸钙反应, 会因体积膨胀而使产生很高的局部拉力, 并且有害的化学反应、混凝土中的钢筋生锈, 模板的渗透性低、中水泥用量过大, 导致众多的侵害性效应凝聚, 使得混凝土发生器质性的变化, 裂缝也随之产生。

(2) 在施工过程中, 由于锚垫板位置没按设计位置布置、错度、错垫板板后螺旋筋, 没有顶牢铺垫板、锚垫板栓, 造成了预应力结构的张拉裂缝。诸如普通钢筋连续箱梁支架拆除时, 产生的裂缝都是如此。

(3) 联箱梁落架不可能在瞬间完成, 有一个从简支梁到连续梁的受力体系以接近设计受力体系的力式进行转换, 那么连续梁的负弯矩区在简支过程中, 由于落架顺序不当或落架时间过长, 未达到设计规定的张拉强度, 梁底是极有可能要产生横向裂缝。

(4) 虽然在施工时针对非预应力的预制梁板及非预应力现浇连续箱梁设置了预拱, 但在荷载作用下必然会产生的设计结构裂缝, 非预应力现浇连续箱梁还在梁顶负弯知区产生裂缝, 同时这种裂缝小于0.20毫米或设计规定的范围就是正常的、安全的, 否则就需要采取相应的措施进行加固。

3 混凝工桥梁施工裂缝控制的基本路径

针对混凝土产生裂缝的非结构性与结构性分类, 要采取相应的措施, 通过加强过程中的控制以及结果性的保障, 严格做好混凝土的选材, 对原材料 (钢筋、水泥、砂、碎石、水等) 都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验, 及时调整施工配合比, 在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验, 确保混凝土的施工质量, 来进一步规避外在的环境因素和人为诱因, 以提高混凝土的内在质性, 减少裂缝这样的不良施工现象出现, 这主要包括:

(1) 提高施工工作质量, 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、拼装及吊装过程中, 加强岗位责任建设, 完善施工的全流程操作, 减少施工过程中的各种不规范操作, 这具体表现在, 操作人员在施工前对原材料 (钢筋、水泥、砂、碎石、水等) 都应进行严格的抽样检验, 及时调整施工配合比, 而且要对具有合格刚度的支架进行压实充分, 保证混凝土振捣的匀速以及混凝土流动性, 切实杜绝在硬化前因混凝土沉实, 硬化后沉实过大的现象, 而且要严格按混凝土应配合比计量投料, 拌和时间不应小于1~2分钟, 使和易性好, 不离析, 不析水, 运输时间短, 浇注时分层浇注, 分层厚度不应大于30厘米, 振捣时应让振捣棒插入前层5~10厘米, 振捣时间为1分钟左右, 直至排出气泡为止, 在混凝土制作完毕后的运输中, 运输工具保证不渗露, 不析水, 在运输过程中, 混凝土避免日晒雨淋, 不能离析, 运输时间不应大于30分钟, 在高温下运输应及时检测混凝土坍落度, 以确保由于蒸发而造成的水分损失, 及时调整坍落度, 最后要注意做到混凝土保护层适中, 施工模板刚度充足, 同时要注意保证拆模时间的规范性, 因为混凝土强度不足。防止使受力钢筋保护层加厚, 导致构件的有效高度减少, 形成与受力钢筋垂直力向的裂缝;

(2) 要加强对温度的有效控制, 具体表现为调整骨料级配, 通过使用干硬性混凝土、加添加剂等措施以降低混凝土中的水泥比例, 注意将碎石冷却以降低缺拌和混凝土时浇筑温度, 热天浇筑混凝土应减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热;在混凝土中理设水管, 通入冷水降温;规定合理的拆模时间, 气温骤降时进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度变化施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构, 在寒冷季节采用保温等措施, 而且要改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 防止表面干缩, 避免产生贯穿裂缝。

综上所述, 混凝土桥梁发生裂缝的主要原因有上以几种, 如何采取定的设计和施工措施来克服和控制大的裂缝产生, 是每个工程技术人量应该深入探讨的课题。因此, 严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理, 是保证结构安全耐的前提和基础。在运营管理过程中, 进步加强巡查和管理, 及时发现和处理问题, 也是相当重要的个环节。

4 结束语

在桥梁施工过程中, 因出现裂缝而影响混凝土外观甚至工程质量导致桥梁混凝土报废的情况屡见不鲜, 给施工单位的名誉和经济都造成了很大损失, 成为施工单位必须解决的重要问题之一, 大量的工程实践和理论分析表明, 在施工过程中如果采取一定的措施, 很多裂缝是可以克服和控制的, 为了进一步加强对桥梁混凝土裂缝的认识, 尽量避免工程中出现危害较大的裂缝, 尽可能对桥梁混凝土裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结, 以方便施工找出控制裂缝的可行办法, 达到防范于未然的作用。

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桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇3

摘要：混凝土裂缝是桥梁施工以及后期养护中常见的问题，本文拟据笔者多年的施工经验谈谈裂缝产生的原因，以及有效的预防和控制措施，最大力度的预防和控制裂缝，保障民生安全。

关键词：桥梁裂缝种类；形成原因；预防措施；裂缝处理

裂缝是钢筋混凝土桥梁的重大病害之一，从桥梁养护管理角度出发，必须认真分析其产生的原因，从设计、施工、养护各环节入手，尽量减少裂缝的产生，若出现裂缝的宽度和数量超过《规定》允许的限度，应及时采取补救措施，减轻桥梁病害。

一、钢筋混凝土裂缝的原因分析

钢筋混凝土裂缝形成的原因较多，也比较复杂。常规裂缝机理有：干缩裂缝、地基下沉裂缝、应力集中裂缝、荷载引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝等。造成裂缝的因素有时不是单一原因造成的，现结合多年的施工质量管理经验，主要从以下几方面分析裂缝形成的原因。

1、混凝土原材料方面：

（1）水泥凝结时间或膨胀不正常，如水泥安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分和水化合后产生体积膨胀，导致混凝土产生裂缝。

（2）骨料中含泥量过大，则随着混凝土的干燥，会导致不规则的网状裂缝。

（3）碱—骨料反应：玄武岩、辉绿岩等碱性骨料可能与碱性很强的水泥起化学反应，生成有膨胀能力的碱—硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏，产生裂缝。

（4）水泥水化热，大体积混凝土浇筑后1～2周出现等距离规则的直线裂缝，有表面的也有贯通的。

（5）混凝土的硬化、干缩、浇筑两三个月逐渐出现及发展，在窗口及梁柱端角出现斜裂纹，在细长梁、楼板、墙等处出现等距离垂直裂纹。

（6）接槎处理不好，从混凝土内部裂缝，潮湿地方比较多。

2、施工质量方面

（1）混凝土施工过分振捣，模板干燥。混凝土振捣后，粗骨料下沉挤出水分和空气，造成表面砂浆层，它比下面混凝土有较大的干缩性，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。

（2）混凝土振捣后过分抹平压光会使混凝土的细骨料过多的浮到表面，形成含水量很大的水泥砂浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，引起混凝土表面碳化收缩。

（3）由于施工工艺不当引起，致使支座处负弯矩筋下陷，造成保护层过大。固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝。施工中混凝土强度未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝前就上荷载，造成混凝土表面的弹性变形及支座处的负弯矩，致使混凝土在强度低或无强度时，承受弯、拉、压应力，导致楼板产生内伤或断裂。

（4）后浇带施工不慎造成露面裂缝。为了解决混凝土收缩变形或温度应力，规范要求采用后浇带施工法，有些后浇带施工不能完全按规范要求施工，如板的后浇带未独立设置支撑系统，大梁两边的楼板不均匀沉降都可能造成楼板的裂缝。

（5）露面垫层内铺设的安装水管、电线套管铺设不当，如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1/3以内，保护层不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

（6）目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均5-7天左右一层，最快甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕不足24小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，这就给大开间部位的房间楼板容易产生裂缝。

二、预防混凝土桥梁产生裂缝的措施

1、控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比的选择水泥。

1）选择合适的原材料，如选择中低热水泥、缓凝型减水剂、掺用纤维、采用低热高性能混凝土。水泥应符合现行国家标准。选用水泥时，应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩性小、和易性好和节约水泥为原则。同时应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响；对于砂石材料应控制其级配、含泥量、针片状含量、压碎值指标、有害物质含量在规范允许范围。

2）有针对性地进行混凝土配合比设计，如减少混凝土单位水泥用量、适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量、适当掺加高效缓凝减水剂，可以有效降低混凝土的总水化热和热化热释放的峰值，从而减小混凝土因水化热导致几外温差过大而产生的裂缝；在满足施工要求的情况下，尽可能降低混凝土的坍落度，减少胶凝材料总量，以减少混凝土的干缩裂缝。在配制混凝土配合比时应考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级等因素对桥梁结构抗裂性能的影响。在施工中，大多施工单位往往只注重混凝土强度而忽视其变形特性和工作性，而混凝土变形特性和工作性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。

2、加强夏季高温和冬季低温时混凝土桥梁结构施工的保护措施。

桥梁在夏季和冬季施工中最容易出现裂缝问题，因此要积极巡查，发现小的裂缝及时处理，不留隐患；另外在夏季和冬季施工过程中也要研究制定妥善方案，确保工程的顺利施工。

低温情况下，在大平面混凝土施工时，有时晚上浇注的混凝土，到了早上混凝土表面会出现与钢筋网片相呼应的裂缝，缝间砼面下陷。一般情况下，混凝土入模温度越高，外界温度越低就越明显，但是浇注的时候又不能覆盖。此问题可以在浇注完后先刮平，等略有强度时用抹子压实后就迅速通蒸汽，一般温度不超过零下20度时一天后就可以不用蒸汽而直接表面覆盖保养，不会出问题。

3、施工过程中的控制措施

混凝土施工中采取相應的措施，如降低混凝土的浇筑温度，无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施；进行混凝土温度应力计算，对薄弱部位采取加强措施。

4、混凝土原材料方面

（1）尽量不使用或少使用高早强水泥，不使用民办小厂生产的水泥，水泥投入使用前认真对水泥标号及安定性进行实验。对于大体积混凝土应采用水化热的矿渣水泥、粉煤灰水泥，以降低水化热。

（2）采取严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验，严格控制砂的粒径及含泥量。

（3）严格控制混凝土施工的水灰比。严格控制水和水泥用量，选择级配良好的石子，减小孔隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土的抗裂强度。

（4）采用外加剂和掺合料：混凝土中掺有减水、塑化、引气、缓凝作用的外加剂，不仅可以改善混凝土拌合物的工作性能，由于水灰比的降低，对提高泵送混凝土强度，减少混凝土收缩、裂缝都有积极作用。

5、施工质量

（1）对不同的混凝土构件，应有针对性的采用相应的浇筑工艺；浇筑大体积混凝土首先应制定详细的浇筑施工方案，采取切实可行的措施；对大面积楼板混凝土浇筑应事先进行合理的分缝分块，安排合理的浇筑顺序，减少施工冷缝。

（2）混凝土楼板浇筑完毕后，混凝土终凝前分两次抹压，第一遍普通搓毛抹压，第二遍时应重点对出现裂缝的部分进行拍打，使其二次液化，弥合裂缝，达到消除收缩裂缝和沉降裂缝的目的。

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇4

探讨桥梁工程中预应力箱梁裂缝成因分析及防治措施

结合多年的`实际工作经验,介绍了后张预应力箱梁裂缝产生的原因及预防措施,最后,通过具体实例,叙述了裂缝处理的加固方法及工艺.仅供相关技术人员参考.

作 者：夏荣华 作者单位：浙江政通建设工程有限公司刊 名：中小企业管理与科技英文刊名：MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME年，卷(期)：“”(18)分类号：U4关键词：后张力 箱梁 裂缝 防治措施

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇5

建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用，伴随着商品混凝土的推广，建筑楼面出现裂缝的机率在增加，日益受到社会人士关注;专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面问题，而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视，寻找其成因，利于有目的进行裂缝控制。

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

一、裂缝的成因分析

裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩(主要为的混凝土收缩、温度变形)等原因造成。从技术角度来分析，有设计、施工、材料等方面问题，主要反映如下:

1、从设计方面看 ⑴楼板刚度不足:设计按多跨连续板进行配筋计算，侧重于满足结构安全，较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素，楼板高跨比仅为L/33.6-L/35，其刚度较小对裂缝控制很不利。⑵楼板构造配筋设计不周:设计在支座处按常规配设负筋，在中部板面不配钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。⑶楼板内布线欠合理:由于水电施工图由各专业设计，实际施工中出现水电管交叉叠放，或由于设计考虑管内容线面积，部分预埋管径≥D25;且设计管线位置在楼板跨中，即在单层双向配筋处，楼板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱，成为楼板最易开裂的部位;当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。⑷从房屋的空间结构来看，剪力墙刚度大，约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形，而梁刚度又较板刚度大，因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上，造成这块板开裂。⑸膨胀剂的选用与掺量:设计未明确混凝土的限制膨胀率，只提出膨胀剂的品种和掺量范围，施工时按设计提供掺量进行配比施工，使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。

2、从施工方面看 ⑴水电预埋管施工时在板内位置欠合理:管位置过高或过低;位置过高时，极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝，也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。⑵空载养护期不足:从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放，平均空载养护期仅为一天半，人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。

3、从材料方面看 楼板商品混凝土强度为C40(8层以下)C35(8—18层)C30(18层以上)，其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2--1.3倍，且商品混凝土单方用水量过大(200Kg)，其中部分水在振捣时被游离出来，部分水与水泥结合成凝胶，相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中，成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后，板面和板底长期裸露在大气中，后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应(受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发)，和尺寸效应(楼板裸露面积大，厚度薄)的共同影响，使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。

混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因，而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合，使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。

二、裂缝的控制措施

(一)总体而言

1、设计措施 1)增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。2)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。3)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20~30m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

2、施工措施 1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。2)细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。3)浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。4)根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。5)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。6)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。7)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。8)根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。9)对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%~50%。

(二)具体措施

1、加强设计控制:梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋，屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上);控制管线直径，使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等)的保温设计，若使房屋具有良好的保温性能，不仅可大幅度降低房屋长期能耗，更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。

2、加强施工控制:采取有效固定措施(经计算高度的钢筋撑脚，预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定)使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间，减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m，在管线集中或交叉处设加强筋，并在上下部铺放钢丝网，宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速，减少环境温差和风速对结构的影响。

3、通过商品混凝土生产级配中材料的替换和外加剂的合理使用，降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纤维，可有效减少早期收缩裂缝(本工程在14层、18层楼板及屋面使用，掺量为1.2Kg/m3);合理选用混凝土膨胀剂(宜选用一等品)，其掺量应经试配确定，来满足设计的限制膨胀率;加强养护，延长养护时间，也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂，避免混凝土的早期干缩，确保膨胀剂产物的充分水化，使混凝土达到有效的补偿收缩作用。

4、在施工前与设计沟通，精心编制施工组织设计，通过材料调换，使楼面面层与楼板混凝土一起浇捣(采取有效保护措施)，同时提升上层钢筋位置，这样在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度，将有效减少裂缝的出现。

参考文献

混凝土桥梁裂缝的成因与处理措施 篇6

一、桥梁施工裂缝的形成原因

施工中混凝土结构裂缝产生的主要原因, 大致可划分如下几种:

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。

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。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。

3. 收缩引起的裂缝。

在实际工程中, 混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中, 塑性收缩和缩水收缩 (干缩) 是发生混凝土体积变形的主要原因。

塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4h~5h左右, 此时水泥水化反应激烈, 分子链逐渐形成, 出现泌水和水分急剧蒸发, 混凝土失水收缩, 同时骨料因自重下沉, 因为此时混凝土尚未硬化, 称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大, 可达l%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡, 便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处, 如T梁、箱梁腹板与顶、底板交接处, 因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩, 施工时应控制水灰比, 避免过长时间的搅拌, 下料不宜太快, 振捣要密实, 竖向变截面处宜分层浇筑。

4. 钢筋锈蚀引起的裂缝。

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足, 混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面, 使钢筋周围混凝土碱度降低, 或由于氯化物介入, 钢筋周围氯离子含量较高, 均可引起钢筋表面氧化膜破坏, 钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应, 其锈蚀物氧化铁体积比原来增长约2倍, 从而对周围混凝土产生膨胀应力, 导致保护层混凝土开裂、剥离, 沿钢筋纵向产生裂缝, 并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀, 使得钢筋有效断面面积减小, 钢筋与混凝土握裹力削弱, 结构承载力下降, 并将诱发其他形式的裂缝, 加剧钢筋锈蚀, 导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀, 施工时应控制混凝土的水灰比, 加强振捣, 保证混凝土的密实性, 防止氧气侵入, 同时严格控制含氯盐的外加剂用量, 沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

5. 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。

另外施工工艺质量也可引起裂缝, 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等等。

二、桥梁混凝土裂缝的控制与预防措施

针对以上提及的几种原因, 应该采取以下几种措施来控制与预防桥梁混凝土裂缝的产生。

1. 设计措施。

(1) 采取合理的结构形式和合理的分块。混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝, 应根据温度裂缝的要求进行分块, 且设置必要的连接方式。

(2) 合理布置分布钢筋。尽量采用小直径、密间距布筋, 结构边缘处或变截面处需要加强分布筋, 表面可以设置钢筋网片。

(3) 为防止钢筋产生锈蚀裂缝, 设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度。

2. 优选混凝土原材料。优选混凝土原材料、优化混凝土配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。

(1) 采用低水化热的水泥。由于矿物成分及掺加混合材料数量不同, 水泥的水化热差异较大。铝酸三钙和硅酸三钙含量高的, 水化热较高;混合材料掺量多的水泥水化热较低。为减小水泥水化热, 降低混凝土绝热温升和混凝土内部温度, 从而减小内外温差, 应选用低水化热的水泥产品。

(2) 掺粉煤灰。可以用适量粉煤灰取代一部分水泥以削减水化热产生的高温峰值。混凝土中掺用粉煤灰后, 可提高混凝土的抗渗性、耐久性, 减少收缩, 降低胶凝材料体系的水化热, 提高混凝土的抗拉强度, 抑制碱集料反应, 减少新拌混凝土的泌水等。

(3) 骨料的选用。应优先选用热膨胀系数小、含泥量低的和水泥反应生成物结合实物的碎石骨料 (弱碱或弱酸) , 并强调骨料的连续级配, 条件许可时, 应尽可能使用粒径大的骨料。

(4) 优化混凝土配合比。认真进行混凝土配合比设计, 通过试验确定施工中采用的配合比。

3. 地基处理。

(1) 尽可能以桩柱式 (坐于岩盘上的重力式基础除外) 基础及下部的形式加宽, 避免下部产生不均匀沉陷。

(2) 对基底采取夯实、换填夯实等, 使沉降均匀, 基底的埋深要考虑冻土的影响;对刚性扩大基础, 建议对下部结构联成一体, 并尽量对基底进行技术处理, 尽可能减少不均匀的沉陷。

(3) 新建基础的承载能力要比原有基础适当提高;加强横向连接, 降低沉降对新旧接缝处受力的影响。

(4) 增加桥面水泥混凝土铺装的刚度, 这是提高桥梁上部结构整体性的重要措施;

(5) 在做桥梁上部结构设计时, 把基础不均匀沉降作为荷载适当加以考虑。

4. 混凝土养生。

刚浇筑的混凝土强度低、抵抗变形能力小, 应控制好混凝土养生时的温度和湿度, 理想条件是恒温恒湿养生, 如遇到不利的温湿度条件, 其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝。混凝土表面压平后, 先在混凝土表面洒水, 再覆盖一层塑料薄膜, 然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护, 保温材料夜间要覆盖严密, 防止混凝土暴露, 中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管, 补水软管间距6~8m, 沿管长度方向每100mm开5mm水孔, 根据底板表面湿润情况向管内注水, 养护过程设专人负责。以及采取合适的施工措施等等。

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇7

【关键词】高铁桥梁；大体积混凝土；裂缝；材料；配合比

一、大体积混凝土的定义

大体积混凝土通常为现场浇筑的混凝土尺寸大到需要采取措施来应对水泥水化而产生的热量和伴随发生的体积变化，应尽可能减少温度裂缝。美国混凝土协会（ACI）给出的大体积混凝土的定义为：就地浇筑的混凝土，当尺寸大到一定要采取措施解决水化热问题来应对变形问题，来减少开裂的混凝土就能够称为大体积混凝土。我国《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55一2000）中明确的定义为：“大体积混凝土—混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。”

二、高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝产生的原因

高铁桥梁双线桥梁墩身以及高墩大尺寸桩基础承台等大体积混凝土结构通常要一次性进行整体浇筑。大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的，各类裂缝产生的影响原因如下：

（一）水泥水化热

水化热是指水泥与水发生水化反应放出的热量，水泥在水化反应过程中产生的热量较大，使大体积混凝土内部温度上升到 50℃ 以上，单位体积混凝土中水泥用量越大，其水化热越高。当混凝土内外温差过大时，就会产生与温差成正比的温度应力，温差越大，温度应力就越大，当温度应力大于混凝土内外约束力时，就越容易产生裂缝。

（二）外界温度变化

大体积混凝土结构在施工阶段，常受外界气温的影响，当外界温度发生变化时，混凝土会发生热胀冷缩现象。混凝土内部温度由水化热产生的绝热温度、施工浇筑温度和结构散热温度三者的叠加，当外界气温下降，特别是温度骤降时，外层混凝土与结构混凝土内部的温差会大大增加，产生温度应力，使混凝土开裂。

（三）混凝土的收缩变形

混凝土中大部分的水要蒸发，只有 20% 左右的水是水泥水化硬化所需的。混凝土在运输、浇注和振捣过程中，会有大量的吸附水会逸出，出现干燥收缩现象，而表面收缩速度快，中心收缩速度慢，于是在表面会产生拉应力并导致混凝土裂缝。在混凝土表层设置钢筋网片，可有效防止混凝土收缩开裂。随着水化反应的逐步完成和混凝土的散热作用，大体积混凝土温度会下降，导致混凝土产生体积收缩，由于混凝土内部热量是通过表面向外散发，在降温过程中，混凝土内部与表面的收缩程度不同，在内外约束的共同作用下，使收缩的混凝土产生拉应力，若此时的拉应力大于混凝土此龄期的抗拉强度，则大体积混凝土容易产生收缩裂缝。影响混凝土收缩变形的因素主要有水泥和外加剂的品种、混凝土配比、施工方法和养护条件等。

（四）混凝土的沉陷裂缝

由于模板支架的过早拆除、地基土质不匀、松软和回填土不实或浸水等原因，造成支架、支撑变形下沉而引发结构产生不均匀沉降而产生裂缝。特别是在软土地区，地基土遇水容易变形，造成地基不均匀沉降，使得建筑物（ 构筑物） 产生开裂，这类裂缝多为深层裂缝或贯穿裂缝，危险性较大。

三、高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝的控制措施

（一）对材料和工艺的控制措施

大体积混凝土对于原材料的要求也比较高，尤其对于材料中所掺其他原料的比例要求更为严格，必须按照实际施工的要求，进行合理的掺配，从而使混凝土的性质更加稳定，更加符合高铁桥梁的工程要求；同时，对于混凝土浇筑的工艺也要合理控制，制定健全稳定的实施工艺，严格按照要求进行施工，进行分段分层的浇灌，从而保证混凝土分布更加均匀，所受的外界因素影响较低，从而保证大体积混凝土不易产生裂缝，从而减少了经济方面的损失，提高了工程质量。

（二）提高结构设计方案、减少裂缝产生

高铁桥梁施工时也要注意结构设计方面的问题，在施工中适当地构建钢筋结构，是保证混凝土稳定的主要措施，可以有效减少裂缝的发生，提高大体积混凝土的抗裂隙能力，提高其稳定性；同时，对于易发生裂缝的地带或者施工路段，要做好一些减缓裂隙的施工操作，从而在发生裂缝时，可以让裂缝得到缓冲，不至于对大体积混凝土带来较为严重的危害，利用完善的施工方案，确保大体积混凝土的施工操作更为严谨和实效，从而促进工程建设的顺利竣工，保障工程质量。

（三）优化混凝土配合比

在高铁桥梁工程中应优先选择低热以及中低热水泥，尽可能减少单位用水量和单位水泥用量。在骨料的选择上要优先选用含泥量低、热膨胀系数小的骨料，同时要做到骨料的连续级配。在粗骨料的选择上应钻用最大粒径大一些的，应尽可能地降低砂率。要高度重视掺入矿物掺和料，同步降低胶结材料水化热的作用。对于不同情况正确选择缓凝剂、减水剂、膨胀剂等。通过试验优化最佳的配合比。

（四）制定合理的施工方案

在混凝土拌制阶段，应确保拌制混凝土拌合物搅拌合成之后所达到的温度。在运送时间上要努力做到最短，冬季混凝土的入模温度应不低于 10℃，夏季混凝土的入模温度应不高于 25℃，同时要全面保证混凝土易性及坍落度要求。

在混凝土浇筑阶段，应选择合适的浇筑分层方法，保证混凝土连续浇筑不产生中断。

在混凝土振捣阶段，应注意振捣必须密实，同时要做好振捣后的混凝土表面的收光处理，在有必要市可进行二次振捣。

在混凝土养护阶段，目前相应的养护方法很多，比较常用的方法有保温蓄热法、预蓄水法、埋冷却水管法等等，可根据高铁桥梁工程的实际需要选择。

（五）合理规划施工、降低环境温度的影响

在施工时，要充分考虑环境温度的影响，在混凝土配合完成后，要在合理的温度范围之内进行施工操作，尽可能地将混凝土控制在适当的温度中，从而提高混凝土的稳定性，减少缝隙的发生，在浇筑完成后，对于混凝土的养护时间也尽量延长，同时，也要注意一些细小缝隙的问题，对于小的浅层的裂缝做到及时修补，将风险降到最低，从而确保整体的混凝土浇筑成功，性质稳定，促进高铁桥梁施工更加顺利。

（六）大体积混凝土裂缝修补的主要措施

1.表面修补法。

表面修补法适用于对建筑安全和结构承载力没有影响的表面裂缝。施工中常用措施有涂覆法、增加整体面层、压抹环氧胶泥、环氧浆液粘玻璃网格布和表面缝合等。

2.灌浆法。

灌浆法应用范围十分广泛，从细微裂缝到大裂缝均可运用，处理效果好。利用加压设备把浆液注入混凝土裂隙里。常用材料有水泥浆、环氧树脂、聚氨酯、聚氯乙烯胶泥、塑料油膏等。

3.结构补强法。

由于混凝土粉化、疏松、剥落、开裂和钢筋锈蚀，使结构物裂缝扩展、强度刚度降低、挠度增大，承载力削弱，以致结构物涉险服役，就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理，常用方法有： 加大截面法、体外预应力法、外包钢板法和碳纤维补强法。

四、结语

综上，只有采取有效的手段和实施正确的措施，从大体积混凝土自身的特点、性能、生产工艺等方面全面控制，才能确保大体积混凝土的质量更加稳定，从而减少裂缝的发生概率，降低裂缝带来的风险，使得高铁建筑的质量更加稳定。

参考文献：

[1]方迎春.桥梁大体积混凝土裂缝成因及改进方法[J].黑龙江科技信息，2015（19）.

[2]刘振.桥梁大体积混凝土施工质量控制[J].科技创新与应用，2012（01）.

泵送混凝土施工裂缝的成因和防治 篇8

泵送混凝土施工裂缝的成因和防治

泵送混凝土不仅应能改善混凝土的`施工性能,而且应能减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性.但是某些工程表明,泵送混凝土强度不足、凝结异常时有发生,特别是裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,值得引起足够的重视,重点分析其产生原因,找出防止裂缝的措施.

作 者：达炜 作者单位：邢台路桥建设总公司,河北,邢台,054001刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(3)分类号：U4关键词：泵送 混凝土 施工裂缝 成因 防治

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇9

施工阶段混凝土裂缝产生的原因：

裂缝的出现极大部分是由于温度、收缩和地基不均匀沉降产生的变形引起的。在地下室施工时，因为上部荷载不大，地基下沉的可能性较小，主要还是由于温差和收缩变形引起的。其出现的直接原因有：1)设计方案不完善

2)泵送商品混凝土的广泛应用，导致混凝土的收缩及水化热增加。

3)混凝土的等级日趋提高，水泥的用量相应增加。

4)由于地下室底板较厚及大量采用超静定结构，使结构的约束应力不断增大。

5)施工方法不当。

控制裂缝的措施：

1)合理设计钢筋

钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7～15倍，合理的钢筋配置可以起到减轻混凝土收缩的程度，在相同的配筋率下，应选择细筋密布的办法。

2)合理留设伸缩缝

伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m,合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。

3)后浇带

它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后浇带之前，结构混凝土至少30%的收缩已完成。

4)选用相应的水泥

混凝土内部实际最高温升,主要取决于水泥用量及水泥的品种。应优先选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥。在符合设计的情况下，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥的用量。地下室外墙施工时，考虑到矿渣水泥比普通硅酸盐水泥收缩量大25%，因此墙板采用普通硅酸盐水泥为好。

5)骨料

目前泵送混凝土的碎石规格一般为5～25mm。根据试验，采用5～40mm石子比采用5～25mm石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少20kg左右，因此尽量选择大粒径粗骨料。

6)砂

采用中、粗砂，细度模数必须控制在2.3以上，含泥量控制在2%以下。因为采用细度模数为2.8比2.3的中砂每立方砼可减少水泥用量约30kg，减少水用量20～25kg，从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送砼时，砂率应控制在38%～45%。

7)使用粉煤灰等矿物质外掺料

由于粉煤灰颗粒呈球状，为中空结构，主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO，因此在混凝土中掺入粉煤灰对改善混凝土的和易性，替代水泥用量降低水化热，减少收缩，提高抗裂性有着良好的效果。但应注意掺入粉煤灰后混凝土的早期强度较低，掺量应根据水泥的品种、不同的`工程对象、施工工艺，通过试验确定。

8)外加剂

为达到抗裂、防水的目的，在配制砼时，一般需要掺入减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大，掺入有效的外加剂可以减少水泥和水的用量,从而降低混凝土水化热和收缩防止裂缝.

9)控制混凝土浇筑温度

根据规范规定，对大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土温度均匀上升，浇前应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28℃。夏季施工时，如果混凝土的入模温度过高，可用冷水作为搅拌用水，也可将粗骨料遮盖，防止日晒以降低温度。

混凝土浇筑以后，混凝土升温而达到的最高温度主要是混凝土入模温度与水化热引起的。故控制浇筑温度可以降低混凝土后期温度和温差.

10)注意混凝土施工的操作程序

除在施工中应切实按照《混凝土结构工程施工及验收规范》执行外，还应做好：a)、控制好坍落度，混凝土为便于泵送，一般要求有较大的坍落度，一般搅拌站是通过外掺高效减水剂来解决。施工单位在定货时应在合同中提出所需砼的坍落度值。坍落度一般控制在120±20mm为宜。b)、泌水，商品混凝土在浇振过程中会发生大量的泌水，当混凝土大坡面的坡脚接近尽端模板时，可改变混凝土浇捣方向，即从尽端往回，与原料坡相交成一个集水坑，用软轴泵及时排除。c)商品混凝土的表面水泥浆较厚，在浇捣后要进行处理，一般先初步按设计标高用长刮尺刮平，然后在初凝前用滚筒碾压数遍，再进行二次抹面，提高砼表层密度，消除收缩裂缝。

11)加强混凝土的养护

塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖养护是高层建筑地下室底板防止产生裂缝的一重要环节，目的是控制温差，防止产生表面裂缝，可充分发挥混凝土早期强度，使温度产生的应力σmax抗拉强度Rf，防止产生贯穿裂缝。另一方面，潮湿的环境可防止混凝土表面因脱水而产生的干缩裂缝，浇水养护不少于14d。

12)做好测温工作

底板混凝土测温工作是为了掌握大体积混凝土水化热的大小。通过调节措施来控制混凝土中心最高温度和表面温度之差不超过会产生裂缝的临界温度。

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇10

关键词：桥梁施工裂缝成因处理措施

1.混凝土桥梁施工裂缝出现的成因

1.1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、拼装和吊装中，均有各种裂缝。而施工裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度会因裂缝成因不同而不同，引起此类裂缝问题的常见原因有：混凝土保护层不均；混凝土振捣不均，密实度不够；混凝土浇筑过快；养护不到位；分层分段浇筑中接头部位处理不好；泵送混凝土施工不规范；施工前的混凝土受冻、施工时模板刚度较差或拆模过早等。在大体积连续梁桥中，该原因引发的裂缝出现频率奇高，是由当时的施工技术和工艺水平落后，建筑材料把关不严，粗放型的质量管理方式作用而成，降低了混凝土桥梁施工的整体质量。

1.2温度变化引起的裂缝

混凝土有一定的热胀冷缩特性，因此在桥梁施工中，极易受外界温度影响。混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度共同构成。所以一旦气温出现变化（如太阳暴晒或气温骤降），就会使混凝土内部的温度出现梯度变化，在温差不均的作用下使混凝土出现裂缝。特别是现浇混凝土桥梁中，温度裂缝出现频次最高，其次是养护。缝宽多在规定值之内，虽可不做特殊处理，但应加强日常巡检、养护方面的工作。

1.3荷载引起的裂缝

荷载力造成的裂缝分为直接应力裂缝和次应力裂缝。引发直接应力裂缝的成因有：一，设计时结构受力假设与实际情况不同。二，施工中作业人员不清楚预制构件的结构受力特点，所堆放的施工机具、材料超出荷载范围。而导致出现此应力裂缝的原因多是因在设计外荷载作用的过程中，设计师对结构物的实际工作状态研究不到位，所以引发了结构开裂。

1.4收缩引起的裂缝

收缩是桥梁施工中出现裂缝的又一常见原因。包括塑性收缩和缩水收缩两种类型。其中塑性收缩指的是当混凝土浇筑施工完成4- 5小时后，水泥会因水化反应而蒸发大量水分，混凝土就会因失水收缩而造成裂缝。缩水收缩指的是混凝土凝结完毕时，表层水分会大量蒸发，混凝土的体积也会随之下降，混凝土内外收缩不均造成混凝土表面的抗拉性不足，进而出现收缩裂缝。现浇混凝土桥梁施工中，此类型的裂缝发生率奇高。

1.5混凝土钢结构被锈蚀

一般而言，因氢氧化钙、氢氧化钠等氧化物的存在，当混凝土的PH值高于12時，钢筋表面就会产生一层氢氧化铁钝化膜，能保护钢筋避免锈蚀。而如果施工中所选用的混凝土质量不达标的话，就会使混凝土所处环境PH值降至9或8，此时腐蚀性因子则对钢筋氧化层造成破坏性影响，并使钢筋和空气中的氧和水产生化合反应，进而造成膨胀，在桥梁混凝土中就会出现外部保护层胀裂乃至脱落。

2.防治混凝土桥梁施工裂缝的对策

2.1施工裂缝的防治对策

选择合适的施工方法，能有效控制裂缝的出现。具体防治对策有：一，混凝土浇筑中采用层浇筑或推移式浇筑法，不留施工缝，摊铺厚度根据振捣器和混凝土的和易性来决定，泵送施工中厚度应≤600mm，其余厚度应≤400mm。二，应用二次振捣技术提升混凝土强度和抗裂性，降低沉落裂缝的出现，使其抗压强度提升10- 20%。三，大体积混凝土施工的保温养护中，必须确保混凝土浇筑块体的内外温差和降温速度负荷温控标准，养护时间≥15d，养护中必须确保混凝土表面有足够的湿润度，做好抗风养护。此外，在拆模时，还应制定预防寒流袭击、温度骤变或干燥度加剧等相应对策。

2.2温度裂缝的防治对策

温度裂缝的出现和混凝土的内部温度、混凝土摊铺厚度、水泥品种和用量等有关，有效的防治对策有：一，最好用热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸水泥，控制好水泥用量。二，加入粉煤灰和外加剂。加入原状或磨细粉煤灰能提高混凝土强度和抗裂性，而外加剂则能减少用水量，降低温度裂缝的发生率。三，严控混凝土出机和浇筑温度。其中采用降低石子温度的方法最为有效，可通过在砂石堆场搭设遮阳棚或向集料喷淋雾状水的方法来实现。四，改进振捣工艺和养护工艺。科学浇筑顺序和浇筑速度，加强终凝前的二次振捣，提升混凝土的抗裂性。

2.3荷载裂缝的防治对策

防治荷载裂缝的对策有：一，按照温度裂缝的要求设计合理的结构形式和分块。二，合理布筋。直径小的是首选，钢筋间距应不小于10cm，结构边缘或变截面位置应加密布筋，必要时用抗剪切钢筋。三，精细结构使用时的沉降计算，降低不均匀沉降裂缝的出现。四，模型应用要规范，施工机具的堆放要合理，严禁超出设计荷载力的重型车过桥等措施。

2.4收缩裂缝的防治对策

防治收缩裂缝的对策有：一，混凝土的单位用水量应不超过170kg/m3，水灰比不大于0.6。二，严控混凝土的搅拌时间。三，浇筑过程中下料速度要适中。四，最好选用中性水泥和粉煤灰水泥。四，掺入适量的膨胀剂和外加剂（如矿渣、硅藻土、火山灰等分装掺合料）。五，合理养护时间和方法，优化构造钢筋配置。

2.5钢筋锈蚀裂缝的预防对策

防治钢筋锈蚀裂缝的对策：一，严格按照有关规范标准来设计，留足保护层厚度。二，控好混凝土的水灰比，振捣充分。三，严控外加剂的用量，必要时加入阻锈剂。四，加强后期预防性养护，如发现桥面渗水要尽快处理，对已形成的结构裂缝及时封闭。

结语：综上，在桥梁施工中，混凝土裂缝问题较为常见，而裂缝的出现将严重影响桥梁寿命。因此，在实际施工中，我们必须准确了解裂缝出现的原因，采取针对性的对策加以干预，以提升桥梁质量。

参考文献

[1]谌强，郭榕.桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及处理措施[J].江西建材，2011（3）.

[2]侯耀华.混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策[J].陕西建筑.2010（11）.

桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析 篇11

1桥梁混凝土结构裂缝的成因

1. 1混凝土的温度变化

目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种: 混凝土浇注初期, 产生大量的水化热, 由于混凝土是热的不良导体, 水化热积聚在混凝土内部不易散发, 常使混凝土内部温度上升, 而混凝土表面温度为室外环境温度, 这就形成了内外温差, 这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时, 就会导致混凝土裂缝; 另外, 在拆模前后, 表面温度降低很快, 造成了温度陡降, 也会导致裂缝的产生; 当混凝土内部达到最高温度后, 热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度, 它们与最高温度的差值就是内部温差; 这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中, 较为主要是由水化热引起的内外温差。

1. 2混凝土原材料质量不合格

通常情况下, 混凝土主要包括了水泥、掺合料以及骨料等成分, 而上述组成成分若无法达到混凝土要求的相关质量标准及其要求, 极有可能导致桥梁施工过程中出现混凝土裂缝[1]。具体来说: 其一, 在桥梁施工过程中, 若混凝土骨料成分的质量出现问题, 可能会对混凝土的强度产生直接性的影响; 其二, 在搅拌混凝土的过程中, 如果减少或者增加了水量, 那么就会对混凝土自身的收缩性产生一定的影响, 进而极有可能导致桥梁施工过程中出现混凝土裂缝; 其三, 在选择掺合料、外加剂的时候, 若不对这些材料与骨料、水之间结合后可能出现的化学反应给予高度重视, 可能会导致桥梁出现混凝土裂缝。

1. 3混凝土的收缩冻胀

在桥梁的施工过程中, 混凝土的收缩与冻胀是导致混凝土出现裂缝的常见因素。其中, 收缩是促使混凝土出现裂缝的一个主要原因, 这主要是由于当体积较大的混凝土出现形态改变的时候, 混凝土表面的水分很快就会流失, 然而, 混凝土内部却仅仅吸收了较少的水分, 这就导致混凝土内部及其表面无法真正有效地融合于一体, 从而导致混凝土出现裂缝。冻胀主要是在气温低于0℃ 时, 混凝土会在结冰之后, 体积逐渐变大, 进而与混凝土自身的强度出现了一定冲突, 最终导致混凝土出现裂缝。

2桥梁混凝土结构裂缝的防治措施

2. 1挑选混凝土的原材料

在桥梁的施工过程中, 为了降低桥梁出现混凝土裂缝问题, 项目工程的管理人员应该严格控制混凝土组成成分的材料质量, 保障混凝土中各组成成分的质量符合相关要求及其相应的标准, 这样才能保障混凝土能够符合设计过程中的预算荷载。与此同时, 在桥梁的施工过程中, 应该保障混凝土的相关组成材料及其所需配比度的合理性、完善性, 并在配制过程中, 及时进行搅拌。在搅拌的过程中, 应该依据实际要求及相关标准, 准确计算出混凝土的配比度, 严格控制搅拌过程中的水量, 从而有效预防混凝土出现体积变形问题, 进而提升混凝土的抗裂性。

2. 1. 1优选水泥

由于温差主要是由水化热产生的, 所以为了减小温差就要尽量降低水化热, 为了降低水化热, 要尽量采取早期水化热低的水泥, 由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数, 要降低水泥的水化热, 主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数, 硅酸盐水泥的矿物组成主要有: C3S、C2S、C3A和C4AF, 试验表明: 水泥中铝酸三钙 ( C3A) 和硅酸三钙 ( C3S) 含量高的, 水化热较高, 所以, 为了减少水泥的水化热, 必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。

2. 1. 2掺加粉煤灰

为了减少水泥用量, 降低水化热并提高和易性, 我们可以把部分水泥用粉煤灰代替, 掺入粉煤灰主要有以下作用: 1由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物, 其中二氧化硅含量40% ~ 60% , 三氧化二铝含量17% ~ 35% , 这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应, 是其活性的来源, 可以取代部分水泥, 从而减少水泥用量, 降低混凝土的热胀; 2由于粉煤灰颗粒较细, 能够参加二次反应的界面这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应, 是其活性的来源, 可以取代部分水泥, 从而减少水泥用量, 降低混凝土的热胀; 2由于粉煤灰颗粒较细, 能够参加二次反应的界面相应增加, 在混凝土中分散更加均匀; 3同时, 粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构, 使混凝土中总的孔隙率降低, 孔结构进一步的细化, 分布更加合理, 使硬化后的混凝土更加致密, 相应收缩值也减少。

2. 2严格混凝土浇注流程

浇注过程中要进行振捣方可密实, 振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜, 间距要均匀, 以振捣力波及范围重叠二分之一为宜, 浇注完毕后, 表面要压实、抹平, 以防止表面裂缝。另外, 浇注混凝土要求分层浇注, 分层流水振捣, 同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注, 若由于工程需要在夏季施工, 则尽量避开正午高温时段, 浇注尽量安排在夜间进行。

2. 3减少混凝土的温度变化

在搅拌混凝土的过程中, 施工人员应密切关注混凝土中所加水的量, 这样便能够有效控制混凝土自身的温度。例如, 在高温天气或者是夏季进行桥梁施工的时候, 应该适当减少浇筑的混凝土的厚度, 这样能够让混凝土充分散热, 但若情况较为特殊时, 可以在混凝土内部采取相应的降温措施, 从而有效保障混凝土的抗裂性[3]。此外, 在桥梁的施工过程中, 应该高度重视混凝土的搅拌方式、堆放问题以及浇筑混凝土的过程中等相关因素。因此, 在桥梁的施工过程中, 应该高度重视温度变化对混凝土的影响, 若温度过高, 则应采取相应的浇水措施, 但若温度过低, 则应加强对混凝土表面的保温措施, 从而有效增强混凝土的抗裂性, 降低混凝土出现的裂缝问题。

2. 4有效进行成品保护

在桥梁的施工过程中, 可以将树脂保护膜涂于混凝土的表面, 这样能够有效防止混凝土表面水分的发挥。与此同时, 在对桥梁的混凝土表面进行施工的时候, 应先对混凝土表面存在的灰尘及其杂质进行有效处理, 并采用清水将其冲洗干净, 保障混凝土表面的干燥性, 最后再在混凝土表面涂上树脂保护膜。这样能够有效防止雨水等渗透到混凝土的内部, 从而能够有效降低渗透、裂缝等现象的发生。

2. 5抑制裂缝发展

在桥梁的运营过程中, 由于桥梁往往会承受较大的承载力, 受到多种因素的影响, 从而会出现大小不一致的裂缝。如果这些裂缝没有得到及时有效地处理, 那么桥梁的混凝土结构强度及其耐久性就会受到较大的影响。面对这些大小不一的裂缝, 可以采用局 部修补法进行相应的修补, 其中, 灌浆法是一种主要处理措施, 这种方法在解决混凝土裂缝的过程中, 充分发挥出了修补裂缝的作用[4]。

3结束语

总之, 桥梁混凝土结构施工过程中, 应该严格控制各个工序的施工质量, 加强施工质量控制意识, 从混凝土的原材料、搅拌、浇筑到养护、 拆模、成品保护等环节逐一进行检查检验, 确保步步合格, 尽可能降低混凝土裂缝出现的机率, 从而有效杜绝或减少裂缝的产生, 保障桥梁混凝土结构的施工质量。

摘要：通过简述水泥混凝土结构的重要性, 引出了混凝土结构裂缝的普遍性。分析了混凝土结构裂缝的具体成因, 重点研究了混凝土裂缝的防治措施。工程实践表明, 重视结构裂缝的预防, 加强施工中的质量控制, 可以收到较好的质量效果

关键词：桥梁混凝土,结构裂缝,形成原因,防治措施

参考文献

[1]覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土, 2001 (7) :3.

[2]康广鹏, 高兴福.水利工程混凝土裂缝形成原因及其修补对策浅析[J].科技与企业, 2015.

[3]李佰银.混凝土裂缝形成的原因和控制措施浅析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012.