论混凝土桥梁裂缝的成因与防治
2013-10-11 01:28
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摘要：混凝土桥梁开裂是工程中比较常见的病害，首先，分析混
摘要：混凝土桥梁开裂是工程中比较常见的病害，首先，分析混凝土桥梁裂缝形成的原因，其次，提出预防桥梁混凝土裂缝的措施，最后，介绍几种常用混凝土裂缝治理方法，可供工程施工管理人员参考。
关键词：桥梁 混凝土 混凝土裂缝
随着社会的不断进步，国家加大了对桥梁的投资，混凝土在桥梁结构中的应用也越来越多，但是，相应暴露出来的质量问题也越来越多，其中，混凝土结构产生的裂缝问题，尤为突出，是一个迫切需要解决的技术难题。虽然理论上，结构裂缝是不可避免的现象，但通过施土中的技术管理措施，减少和控制裂缝是完全可能的。笔者根据多年的桥梁施工管理经验，谈谈有关桥梁混凝土裂缝出现的原因、预防措施和处理方法，可供桥梁施工管理人员参考。
一、混凝土桥梁裂缝形成的原因
（一）水泥水化热
混凝土浇筑初期，水泥在水化过程中产生大量水化热，使混凝土的温度迅速上升。但由于混凝土表面散热条件较好，热量可以向大气中散发，因此温度上升较少；而混凝上内部由于散热条件较差，热量散发慢，水泥散发的热量不易散失，导致温度上升较多。水泥水化热引起的温度变化与混凝土的品质有关，如水泥和粉煤灰的用量，单位体积水泥水化放热量，并随混凝土的龄期按指数关系增长，一般在3－5天达到最高温度。随着龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也愈来愈大，以至产生了很大的拉应力，当混凝土抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，便开始出现温度裂缝。
（二）地基不均匀沉降
当地基发生不均匀沉降时，会引起构件的约束变形，使结构内部拉应力发生变化，而一旦结构内部拉应力超过自身的抗拉强度时，在结构的薄弱部位就会产生沉降裂缝。在桥梁工程中，不均匀沉降裂缝产生的原因主要有以下几种：
（科教作文网 zw.nseac.com整理） 1．地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况下就进行设计、施工，这是导致地基不均匀沉降的主要原因。
2．地基地质条件差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处的地质条件差异较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。
3．结构荷载差异太大。在地质情况大概一致的条件下，当各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。
4．结构基础类型差别大。同一桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。
5．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而膨胀，而一旦温度回升，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。
6．桥梁建成以后，原有地基条件变化。如大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大，均可能造成不均匀沉降。
（三）温差变化
混凝土在施工期间，外界气温变化的影响很大。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和，外界气温愈高，混凝土的结构温度也愈高，如外界温度下降，会增加混凝土的降温幅度，特别是在外界气温骤降时，会增加外层混凝土与内部混凝土的温差。温度应力是由温差引起的变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，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。
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（四）混凝土收缩变形
实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。混凝土中含有大量空隙、粗孔及毛细孔，孔隙中存在水分，而水分的活动将影响到混凝土的一系列性质，引起混凝土的收缩变形，导致裂缝的产生。混凝土的收缩变形主要有以下几种形式:
