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混凝土橋梁裂縫的質量控制?

混凝土橋梁裂縫的質量控制非常重要。知道了裂縫的損傷才能更好的解決實際問題,每壹個細節的處理都很關鍵。仲達咨詢將為您講解混凝土橋梁裂縫的質量控制。

橋梁施工過程中容易出現裂縫。混凝土裂縫影響工程質量甚至直接導致橋梁垮塌的案例不在少數,工程技術人員必須對裂縫給予足夠的重視。

壹、裂縫的原因分析

廣義來說,裂縫有兩種原因:壹種是荷載引起的,我們稱之為結構裂縫,是承載力不足的結果;另壹種是約束變形引起的,稱為非制度性裂縫,如溫度變化、混凝土收縮、地基不均勻沈降等因素引起的變形。

(壹)混凝土的收縮

在實際工程中,收縮引起的混凝土裂縫是最常見的。收縮裂縫常見的有:構件豎向變截面處沿腹板方向的裂縫,如T梁、箱梁腹板及頂底板交接處;板狀構件沿短邊方向均勻分布在相鄰兩根鋼筋之間,且方向與鋼筋平行;對於高度較大的鋼筋混凝土梁,由於腰部水平鋼筋間距過大,在腰部(或腹板)產生豎向收縮裂縫,但大部分集中在構件中間,中間寬兩端薄,在梁的上下邊緣附近逐漸消失,梁底壹般不出現裂縫;大體積混凝土平面上有很多收縮裂縫,側面也有壹些裂縫。收縮裂縫對構件的承載能力影響不大,主要影響結構的外觀和耐久性。

(2)建築材料質量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水和添加劑組成。用於制備混凝土的不合格材料可能導致結構出現裂縫。

1.水泥

水泥安定性不合格,水泥中遊離氧化鈣含量超標。氧化鈣在凝結過程中的水化非常緩慢,在水泥混凝土凝結後仍繼續水化,可破壞硬化的水泥石,降低混凝土的抗拉強度。水泥潮濕或過期,可能使混凝土強度不足,從而導致混凝土開裂。當水泥的堿含量較高(如0.6%以上),同時使用含堿活性的骨料時,可能會引起堿-骨料反應。

2.砂石骨料

砂石粒徑過小,級配不良,空隙率大,會導致水泥和拌和用水量增加,影響混凝土的強度,增加混凝土的收縮。如果超限量使用超細砂,後果會更嚴重。砂石中雲母含量高會削弱水泥與骨料的粘結力,降低混凝土的強度。砂石中的高含泥量不僅會增加水泥和拌合水的用量,還會降低混凝土的強度、抗凍性和抗滲性。砂石中過多的有機物和輕物質會延緩水泥的硬化過程,降低混凝土的強度,尤其是早期強度。

3.混合水和添加劑

當拌合水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時,對鋼筋的腐蝕影響較大。

(3)施工和現場維護不當造成的裂縫

1.現澆混凝土時,振搗或插入不當、漏振、過振或振搗棒抽出過快都會影響混凝土的密實性和均勻性,誘發裂縫。

2.在高空澆築混凝土時,風速過大,陽光暴曬,混凝土收縮值大。

3.大體積混凝土澆築,水化計算不準確,現場混凝土冷卻保溫不到位,導致混凝土內部溫度過高或內外溫差過大,造成混凝土出現溫度裂縫。

4.現場養護措施不到位,混凝土早期脫水造成收縮裂縫。

(D)溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的特性。當外部環境或結構內部溫度發生變化時,混凝土會發生變形。如果限制變形,結構中就會產生應力,當應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生溫度裂縫。引起氣溫變化的主要因素有:年溫差;陽光;突然降溫;水合熱;蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當,混凝土急冷急熱,內外溫度不均,易產生裂縫;預制T梁之間的隔板安裝時,支座預埋鋼板與調平鋼板焊接時,如果焊接措施不當,鐵件附近的混凝土容易燒傷開裂。

二、施工裂縫的預防措施

(壹)材料的控制

施工技術是保證混凝土構件質量的關鍵。除施工外,施工作業應嚴格按照施工技術規範的有關規定進行,原材料(鋼筋、水泥、砂、碎石、水等。)應嚴格抽樣檢驗。混凝土配合比應進行對比試驗。高溫或雨後施工時應對砂石進行含水量測試,及時調整施工配合比,確保混凝土施工質量。

(2)溫度控制

1.降低混凝土的入模溫度。

降低進入攪拌機的原料溫度就是降低水溫;粗細骨料遮陽,灑冷水降溫;散裝水泥要提前儲備,避免新水泥溫度過高;夏季混凝土運輸車加裝隔熱套或噴灑冷水冷卻罐體;混凝土泵送管道的防曬。控制澆築溫度,要調整施工時間,盡量選擇低溫和夜間施工;考慮到冷損對澆註過程影響較大,需要加快運輸,縮短澆註時間。

2.降低混凝土的水化熱

選用中低熱水泥,優先選用礦渣矽酸鹽水泥。摻入壹定比例的粉煤灰。加入超塑化劑。添加緩凝劑。炎熱天氣澆築混凝土時,減少澆築厚度,利用澆築層散熱。

3.控制混凝土的出料溫度。

石料和水的溫度對混凝土的溫度影響較大,其次是砂的溫度,水泥的溫度影響最小。氣溫高的時候,為了防止陽光直射,要給砂堆配備遮陽棚,並噴灑冷水降溫。攪拌用水可加冰,使水溫控制在5℃,混凝土出口溫度控制在18-20℃。

4.設定合理的拆模時間

混凝土養護後,強度達到規定要求後,即可拆除模板。建議先拆除非承重模板,再拆除承重模板。

(3)非結構性防裂措施

防止塑性沈降裂縫的措施包括地基處理、支架搭設的科學設計和嚴格施工。全面積預壓支架,消除非彈性變形;在混凝土中加入減水劑,可以減少混凝土泌水,保證混凝土保護層厚度,並在混凝土施工時進行二次抹灰。防止塑性收縮裂縫的措施包括加強混凝土早期養護,以降低混凝土中水的蒸發率。方法是用袋子、海綿等覆蓋結構的暴露表面。防止溫差裂縫的措施包括合理安排混凝土澆築順序和澆築速度,消除混凝土澆築過程中的局部溫差。

防止幹縮裂縫,澆築後盡快養護混凝土。混凝土初凝時,對混凝土表面澆水養護,水量隨著混凝土強度的增加而逐漸增加;混凝土終凝後,表面要蓄水養護,養護時間3天左右,澆水養護仍需14天。此外,還需要及時揉頭發、施加壓力。抹灰應在混凝土初凝後終凝前進行。第壹遍壹般用抹灰來消除裂縫。第二遍要重點找裂縫,用木抹子敲打,使混凝土愈合裂縫,不產生裂縫。掌握抹灰的時間很重要。

(3)混凝土施工過程控制

1.混凝土的攪拌

每盤混凝土的攪拌時間應控制在2 ~ 3分鐘左右,攪拌時間不宜過長或過短。太短會混合不均勻,太長會破壞物質結構。混凝土澆築過程中,應多次進行坍落度試驗,並嚴格控制施工水灰比。

2.混凝土澆築

澆築混凝土時,除少量塑性混凝土可用人工搗實外,應使用振搗器搗實。如果采用附著式振動器,其布置間距也應根據梁、板的形狀和振動儀器的性能通過試驗確定。混凝土澆築應連續進行。如因故必須中斷,中斷時間應小於前壹層混凝土的初凝時間或重塑時間。如需設置施工縫,應留在剪力和彎矩較小且便於施工的地方,並在下次施工時妥善處理好施工縫。

3.混凝土養護

當施工溫度超過30℃時,梁中的水分會蒸發得很快,梁的側面也不容易吸水。如果梁表面的水分被蒸發,梁表面的混凝土就會發生水泥的水化硬化反應,吸收梁內部的水分,從而加速混凝土的幹燥收縮。為了使梁有足夠的水進行水泥的水化硬化反應,需要及時對預應力構件噴水養生。規範要求澆水養護間隔時間至少2h,必要時可減少到1.5h壹次。

第三,結論

雖然混凝土梁板的施工裂縫壹直是施工中最常見、最難以克服的弊病,但只要在施工中嚴格控制每個環節和工藝,采取適當的預防措施,很多裂縫是可以克服和控制的。橋梁工程技術人員應進壹步加強對混凝土橋梁裂縫的認識,制定相應的質量預防措施,盡量避免工程出現有害裂縫。

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