摘要:
橋梁混凝土梁板是橋梁中的直接承重結(jié)構(gòu),其質(zhì)量關系到整座橋梁的壽命和行車的安全。橋梁混凝土梁板施工裂縫是指在梁板澆注后至澆注橋面鋪裝前所產(chǎn)生的裂縫?;炷亮喊逶谑┕ぶ幸坏┏霈F(xiàn)裂縫,輕則直接影響到整體結(jié)構(gòu)物的評分,重則需報廢或重新返工, 既造成不必要的經(jīng)濟損失又影響到施工企業(yè)的形象。文章就混凝土梁板施工裂縫產(chǎn)生的原因,預防治理方法作一些探討。
1 橋梁混凝土梁板施工裂縫產(chǎn)生的原因
1.1 原材料質(zhì)量不良引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、粗骨料、拌和水和外加劑組成?;炷了捎玫脑牧腺|(zhì)量不合格,可能導致梁板出現(xiàn)裂縫。
1.1.1 水泥
使用不合格水泥會出現(xiàn)早期不規(guī)則的裂縫。
1.1.2 砂石材料
1) 砂石含泥量超標,不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性,還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。
2) 砂石的級配差,有的砂過細,用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。
3) 堿骨料反應,骨料中含有酸性硅化物質(zhì)與水泥中的堿性物質(zhì)相遇,則會發(fā)生水硅反應生成膨脹的膠質(zhì),吸水后造成局部膨脹和拉應力,梁板就會產(chǎn)生爆裂狀裂縫。
1.1.3 拌和水及外加劑
拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響,采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應也的影響。外加劑用量不當,造成混凝土早期強度過高或過低而產(chǎn)生的裂縫。
1.2 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
混凝土梁板在澆注、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理,質(zhì)量低劣,可能產(chǎn)生各種形式的裂縫,主要有以下幾種原因。
1) 設計配合比不合理或施工配合比與設計出入較大,混凝土振搗不密實、不均勻、出現(xiàn)蜂窩、麻面或空洞,是形成裂縫的起源點。
2) 混凝土澆注過快,混凝土流動性較低,在硬化前因混凝土振搗不足,硬化后沉實過大,容易在澆注數(shù)小時后產(chǎn)生塑性收縮裂縫。
3) 混凝土攪拌、運輸時間長,水分蒸發(fā)過多,引起混凝土坍落度過低,使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
4) 為保證混凝土的流動性,增加水和水泥的用量,或其他原因加大水灰比,增大了坍落度,導致混凝土硬化時收縮量增加,使得混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫和水泥浮漿而產(chǎn)生龜裂。
5) 混凝土分層或分段澆注時,接頭處理不好,使得在新舊混凝土的施工縫處出現(xiàn)裂縫。
6) 施工時模板剛度不足,在澆注混凝土時,因側(cè)向壓力的作用使得模板變形,從而產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。
7) 施工時拆模過早,混凝土強度不足,使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。
8) 施工前對支架基礎壓實不足、支架剛度不夠或未按要求進行荷載預壓或預壓荷載不足,澆注混凝土后支架發(fā)生不均勻下沉,導致混凝土出現(xiàn)裂縫。
9) 預制梁板在運輸、堆放時,支撐墊木不在一條垂直線上或距離理論支撐點相差太大,使得懸臂過長,或運輸過程中劇烈顛撞,吊裝時吊裝點位置不當引起結(jié)構(gòu)受力不合理而開裂。
10) 混凝土初期養(yǎng)護不好,致使表面急劇干燥,使得混凝土與大氣接觸面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
11) 施工人員操作不當,質(zhì)量意識差,不能很好貫徹技術(shù)人員的意圖。
1.3 溫度變化引起的裂縫
混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì),當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時,混凝土將發(fā)生變形,若變形遇到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時,即產(chǎn)生溫度裂縫。引起溫度裂縫的主要原因有以下幾種。
1.3.1 驟然降溫
梁板在施工中,突降大雨、冷空氣襲擊,導致結(jié)構(gòu)外表溫度突然下降,但因內(nèi)部溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度裂縫。
1.3.2 水化熱
在施工過程中,如混凝土體積較大或為趕進度,提高混凝土早期強度,致使水泥水化放熱集中在早期很短時間內(nèi),結(jié)構(gòu)物內(nèi)部溫度很高,體表散熱緩慢,施工中未采取或采取的散熱技術(shù)措施又不當,內(nèi)外溫差太大,致使表面出現(xiàn)裂縫。
1.3.3 夏季高溫及冬季低溫施工時采取措施不當
冬夏季施工時,如采取的技術(shù)措施不當,升溫降溫速度太快,使混凝土驟冷驟熱,結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不均,而出現(xiàn)裂縫。
1.4 外部荷載引起的裂縫
梁板混凝土在未達到設計強度時,受到外部荷載的影響或外部荷載對構(gòu)件產(chǎn)生的拉應力超過允許拉應力,使得構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。主要有以下幾種情況。
1) 梁板在進行預應力張拉時,混凝土的設計強度未達到設計強度或張拉力超過控制張拉力太多。
2) 以提高混凝土強度等級來彌補設計要求的張拉或放張控制強度,使得混凝土在齡期很短的情況下承受較大荷載。
3) 預制梁板隨意翻轉(zhuǎn)、起吊、運輸、安裝,使構(gòu)件受力不合理。
4) 在未進行鋪裝的梁板上堆放材料或停放施工機械,會造成局部應力集中而產(chǎn)生裂縫。