橋梁橫梁裂縫原因淺析及處理-公司新聞-山東冠縣z6尊龍凱時交通設施有限公司
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橋梁橫梁裂縫原因淺析及處理
發布時間 :2017/8/29 17:11:09 分類 :公司新聞

 目前我國正處於交通基礎建造的快速展開時期 ,各地興建了量的混凝土橋梁 ,取得了許多貴重的實踐經驗 ,施工計劃和機械化施工水平明顯提高 ,結束了一座座有目共睹的橋 。但是在許多工程中由於各種原因致使橋梁出現質量事故的也不在少數 ,而由於混凝土裂縫而影響工程質量乃至構成橋梁直接坍毀的案例也不少見 ,因此作為工程技能人員有必要對裂縫引起滿足的注重 。
  裂縫發作的原因是多方麵 ,並不是由單一原因構成的 ,它的多因性也常常困擾著工程技能人員 ,要想控製或減少裂縫的發作 ,有必要了解其發作機理 ,在施工中加以控製 。
  浙江某橋0號塊在支架上現澆,從當天上午初步澆注 ,第二天上午結束 ,共澆注時間約為25個小時 。第四天初步拆模 ,在所有現澆支架均未撤消的情況下一拆模就發現有多條裂縫 ,寬度較 。根據檢測單位的檢測陳說 ,的裂縫寬度抵達1.4mm ,並且是貫穿的 ,橫梁的展開趨勢基本是從底麵向上展開 。
  1 裂縫發作原因總述
  裂縫發作的方法和品種許多 ,正確判別和分析混凝土裂縫的成因是有用控製和減少混凝土裂縫發作的有用途徑 。
  廣義上講 ,裂縫發作有兩種原因 。一種是由荷載引起的,z6尊龍凱時稱這種裂縫為結構性裂縫 ,是承載力缺乏的效果 ;另一種為由於變形受捆綁引起的 ,此類裂縫稱為非安排性裂縫 ,如溫度改動 、混凝土縮短 、基礎不均勻沉降等要素引起的變形 ,當變形遭到捆綁 ,在結構內部發作次應力 ,由於混凝土的前期抗拉強度比較低 ,因此發作的次應力很簡略就逾越了混凝土的抗拉強度 ,引起混凝土開裂 。
  1.1 混凝土的縮短
  縮短是混凝土的一個首要特性 ,對混凝土的功用有很影響 。由於縮短而發作的微觀裂縫一旦展開 ,則有可能引起結構物的開裂 、變形乃至損壞 。發作縮短裂縫的原因 ,一般認為在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的效果引起混凝土縮短而發作的裂縫 。多為規矩的條狀 ,很少交叉 。研討效果表明混凝土幹縮率體在(2~10)/萬的範圍內 。縮短裂縫多發作在混凝土表麵上 ,裂縫較淺而細 ,關於高度較的預應力混凝土梁 ,一般在腰部發作豎向裂縫 ,且多會集在構件的中部 ,中間寬兩頭窄 ,至梁的上緣及下緣逐漸消失 ,呈“棗核”形 。如保護不周 、時幹時濕,表麵幹縮形變遭到內部混凝土的捆綁 ,也往往導致裂縫 。
  1.2 混凝土資料及協作比
  協作比規劃不當直接影響混凝土的抗拉強度 ,是構成混凝土開裂不可忽視的原因 。協作比不當指水泥用量過 ,水灰比 ,含砂率不恰當 ,骨料品種不佳 ,選用外加劑不當等 ,這幾個要素是彼此相關的 。有關試驗資料顯現 :用水量不變時 ,水泥用量每增加10% ,混凝土縮短增加5% ;水泥用量不變時 ,用水量每增加10% ,混凝土強度下降20% ,混凝土與鋼筋的粘結力下降10%.總結的原因有如下方麵 :
  (1) 粗細集料含泥量過 ,構成混凝土縮短增 。集料顆粒級配不良或采用不恰當的連續級配 ,簡略構成混凝土縮短的增 ,誘導裂縫的發作 ;
  (2) 骨料粒徑越細 、針片含量越 ,混凝土單獨用灰量 、用水量增多 ,縮短量增 ;
  (3) 混凝土外加劑 、摻和料選擇不當 、或摻量不當 ,嚴峻增加混凝土縮短 ;
  (4) 水泥品種原因 ,礦渣矽酸鹽水泥縮短比一般矽酸鹽水泥縮短 。
  1.3 施工及現場保護原因
  (1) 現場澆搗混凝土時 ,振搗或刺進不當 ,漏振 、過振或振搗棒抽撤過快 ,均會影響混凝土的密實性和均勻性 ,誘導裂縫的發作 。
  (2) 高空澆注混凝土 ,風速過 、酷日暴曬 ,混凝土縮短值 。
  (3) 體積混凝土澆注 ,對水化核算禁絕 、現場混凝土降溫及保溫作業不到位 ,引起混凝土內部溫度過高或表裏溫差過 ,混凝土發作溫度裂縫 。
  (4) 現場保護方法不到位,混凝土前期脫水 ,引起縮短裂縫 。
  (5) 現場模板撤消不當 ,引起拆模裂縫或拆模過早 。
  這些要素都會構成混凝土較的縮短 ,致使混凝土微觀裂縫敏捷擴展 ,構成微觀裂縫 。
  保護是使混凝土正常硬化的重要方法 ,保護條件對裂縫的出現有著要害的影響 。
  1.4 外界要素
  支架不均勻沉降 ,發作沉降裂縫 。
  1.5 溫度裂縫
  混凝土硬化中 ,水泥放出量水化熱(內部溫度可達70℃) ,構成其表裏溫差 ,表麵受內部混凝土的捆綁 ,將發作很應力 ,使混凝土因前期強度低而發作裂縫 。因此 ,為防治水化熱引起的裂縫 ,施工前應核算升溫峰值 、表裏溫差及降溫速率 ,擬定相應的技能方法 ,避免和控製溫度裂縫 ,保證工程質量 。混凝土的內部濕度改動很小或改動較慢 ,但表麵濕度可能改動較或發作劇烈改動 。
  在混凝土的施工中 ,為了前進模板的周轉率 ,往往要求新澆築的混凝土盡早拆模 。當混凝土溫度高於氣溫時應恰當考慮拆模時間 ,避免引起混凝土表麵的前期裂縫 。新澆築前期拆模 ,在表麵引起很的拉應力 ,出現“溫度衝擊”現象 。在混凝土澆築初期 ,由於水化熱的宣布 ,表麵引起恰當的拉應力 ,此時表麵溫度亦較氣溫為高 ,此時撤消模板 ,表麵溫度驟降 ,必定引起溫度梯度 ,然後在表麵附加一拉應力 ,與水化熱應力迭加 ,再加上混凝土幹縮 ,表麵的拉應力抵達很的數值 ,就有導致裂縫的風險 ,應該采用以下控製溫度的方法 。
  (1)選用改進骨料級配 ,用幹硬性混凝土 ,摻混合料 ,加引氣劑或塑化劑等方法以減少混凝土中的水泥用量 。
  (2)下降混凝土入模溫度 。
  a 、下降原資料進入攪拌機的溫度如夏天在水箱內加冰塊 ,下降水溫 ;粗骨料遮陽防曬 ,並灑冷水降溫 ;細骨料遮陽防曬 ;散裝水泥提前儲藏 ,避免新出廠水泥溫度過高 。采用以上方法極限下降混凝土出機溫度 。
  b 、夏天混凝土運送車加保溫套或對罐體噴淋冷水降溫 。混凝土泵送管道遮陽防曬 。
  c 、混凝土澆築作業麵遮陽 ,減少混凝土冷量丟掉 。
  d 、控製澆注溫度 。應調整施工時間 ,盡量選擇低溫及夜間施工 ;考慮到冷量丟掉在澆注過程中影響較 ,因此要加速運送 ,縮短澆注時間 。
  (3)下降混凝土水化熱 。
  a 、選擇中低熱品種水泥 ,優先選用礦渣矽酸鹽水泥 。
  b、摻人必定比例的粉煤灰 。
  c 、摻人高效減水劑 。
  d 、摻加緩凝劑 。
  e 、熱天澆築混凝土時減少澆築厚度 ,運用澆築層麵散熱 。
  (4)控製混凝土的出機溫度 。
  對混凝土出機溫度影響的是石子和水的溫度 ,砂的溫度次之 ,水泥的溫度影響小 。氣溫較高時 ,為避免陽光直接照耀 ,砂石堆應設遮陽棚 ,並噴冷水降溫 。拌合用水可加冰 ,使水溫度控製在5℃ ,混凝土出機溫度應控製在18-20℃為宜 。
  (5)規則合理的拆模時間 。
  此外 ,改進混凝土的功用 ,前進抗裂才幹 ,加強保護 ,避免表麵幹縮 ,特別是保證混凝土的質量對避免裂縫是十分重要 ,應特別注意避免發作貫穿裂縫 ,出現後要恢複其結構的整體性是十分困難的 ,因此施工中應以避免貫穿性裂縫的發作為主 。
  為保證混凝土工程質量 ,避免開裂 ,前進混凝土的耐久性 ,正確運用外加劑(如微膨脹劑 、減水防裂劑)也是減少開裂的方法之一 。
  運用減水防裂劑的其首要效果為 :
  a. 混凝土中存在量毛細孔道 ,水蒸發後毛細管中發作毛細管張力 ,使混凝土幹縮變形 。增毛細孔徑可下降毛細管表麵張力 ,但會使混凝土強度下降 ;
  b. 水灰比是影響混凝土縮短的重要要素 ,運用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25% ;
  c. 水泥用量也是混凝土縮短率的重要要素 ,摻加減水防裂劑的混凝土在堅持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量 ,其體積用增加骨料用量來補償 ;
  d. 減水防裂劑可以改進水泥漿的稠度 ,減少混凝土泌水 ,減少沉縮變形 ;
  e. 前進水泥漿與骨料的粘結力 ,前進混凝土的抗裂功用 ;
  f. 混凝土在縮短時遭到捆綁發作拉應力 ,當拉應力於混凝土抗拉強度時裂縫就會發作 。減水防裂劑可有用的前進混凝土抗拉強度 ,幅前進混凝土的抗裂功用;
  g. 摻加外加劑可使混凝土密實性好 ,可有用地前進混凝土的抗碳化性 ,減少碳化縮短 ;
  h. 摻減水防裂劑後混凝土緩凝時間恰當 ,在有用避免水泥敏捷水化放熱基礎上 ,避免因水泥長時間不凝而帶來的塑性縮短增加 。
  2 橋裂縫發作的首要原因
  裂縫發作後業主及時安排專家及相關人員赴現場查看 ,對裂縫發作的原因進行了分析 ,認為橫梁裂縫是多種要素概括影響的效果,首要包括施工工藝 、氣溫條件 、混凝土材性 、支架係統以及混凝土水化熱影響等要素 。但是首要的原因是 :1 、現場施工氣溫高 ,高時達40℃以上 ,風速濕度低 ,加上高標號混凝土發作的量水化熱以及酷日暴曬 ,致使梁體的表裏溫差遠遠逾越25℃ 。2 、混凝土的初凝時間僅為3小時 ,遠小於澆築時間 ,上層混凝土在澆築的過程中 ,底層混凝土現已初凝 ,在荷載的效果下就會出現裂縫 。
  3 對橫梁的處理
  本次橋梁裂縫的特征首要表現在通長的和貫穿的裂縫較多 ,裂縫的寬度較 ,大都裂縫均從橫梁底麵向上延伸展開 ,部分裂縫有繼續展開的趨勢 。說明性狀比較嚴峻 ,有必要引起高度注重 ,認真對待 。專家組建議由規劃單位通過驗算提出定見 ,看橫梁裂縫處理後是否還具有繼續運用的可能性 。
  規劃單位認為從理論上講通過對較裂縫采用壓力注漿法及對纖細裂縫采用塗膜關閉法處理後再進行預應力張拉 ,可以滿足受力的需求 ,但是根據檢測單位陳說 ,橫梁有部分裂縫現已貫穿 ,致使結構的剛度下降 ,橫梁的抗彎 、抗剪才幹減小 ,即便對裂縫進行修補 ,也會嚴峻影響構件未來的運用 ,使結構的耐久性下降 ,導致橋梁的運用壽數縮短 。其他橫梁的部分鋼筋可能現已受拉損壞 ,內部混凝土是否有破碎夾層也不知道 ,如有破碎層存在 ,則受力方麵必定受影響 ,無法滿足規劃要求,建議對橫梁鑿除後從頭澆築 。
  處理方法 :鑿除方位安頓在以d0橫梁為中心至橫梁四周倒角處的方位(圖2暗影部分)
  考慮此橫梁撤消施工時的顫動及工期的要求 ,如果沿用傳統的風鎬 ,則顫動較且工期較長 ;若用爆破作業 ,則會發作很的顫動 ,對施工構成安全隱患 ,無法處理保護原主體結構的基本要求 。
  鑒於上述要求 ,本次鑿除東西選用鑽石鋼線切開法結合風鎬 。橫梁頂麵同行車道板同厚度的部分先用風鎬鑿除 ,使橫梁成為單獨的塊件 。橫梁主體部位選用鑽石鋼線切開法,根據吊裝分量分段切開 ,至挨近主體結構的切開邊際線1m左右範圍內混凝土選用風鎬鑿除 ,保存該段鋼筋 ,以便與新澆築橫梁內鋼筋聯接 。鑿除後新澆橫梁澆築時應在兩頭挨近邊主梁的兩頭分別設置1m的後澆帶 ,在混凝土中摻人適量的膨脹劑 。
  鑽石鋼線切開法作為一項新式的施工技能 ,遭到了許多建築業人士的注重與喜好 ,該設備由功率油壓機 、傳動定位滑輪及帶有金剛石鋸齒的鋼線組合而成 ,油壓馬達通過傳動滑輪帶動鋼線環繞被切開物體高速旋轉進行切開 ,具有施作業業速度快 、噪音低 、無顫動 、無粉塵廢氣汙染等長處 ,並且切斷平直光滑 ,無須做善後加工處理 。選用該技能 ,關於一些對施工有特殊要求的工程 ,如工期急切 、環保要求高 ,以及一些型混凝土結構拆開 、切開的工程 ,這些難題即可便利的處理 。
  在後麵從頭澆築的時分 ,施工單位根據提出的定見對施工工藝進行了改進 ,沒有出現裂縫 ,效果出色 。
  4 結束語
  混凝土橋梁的裂縫是一個較淩亂的問題 ,它涉及到處理 、規劃 、施工等各個方麵 ,某一環節稍有疏忽均可能導致裂縫的出現 ,引起鋼筋的鏽蝕 ,影響整座橋梁結構的耐久性 ,構成很的經濟丟掉 。本文簡略的論述了裂縫發作的原因及終究的處理方法  ,供工程實踐學習 ,以盡量避免這些問題的出現 ,使國家有限的建造資金發揮的經濟效益 。