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橋梁施工工程中裂縫原因及措施論文
一、收縮造成開(kāi)裂的類型
1.塑性收縮。塑性收縮出現(xiàn)的階段主要是砼澆筑初期。橋梁施工中，待砼澆筑結(jié)束后，水泥水化反應(yīng)極其強(qiáng)烈，分子鏈形成，且出現(xiàn)水分急劇丟失及泌水現(xiàn)象。砼失水收縮的同時(shí)，骨料因自重而出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，這一收縮現(xiàn)象稱為塑性收縮。骨料因自重下沉過(guò)程中被鋼筋阻擋，因此裂縫防線應(yīng)該是順著鋼筋方向。
2.干縮。待砼硬化后，溫度會(huì)隨著砼表面水分丟失而下降，雙方作用過(guò)程是相對(duì)應(yīng)的，從而造成砼體積縮小，這一現(xiàn)象被稱為干縮。由于砼外部水分丟失速度快，而砼內(nèi)部水分丟失速度慢，砼外部收縮被內(nèi)部砼的制約，從而導(dǎo)致砼表現(xiàn)受到拉力，若砼外部受到的拉力強(qiáng)度大于砼外部的抗拉強(qiáng)度，橋梁便會(huì)出現(xiàn)干縮性裂縫。
3.自生收縮。砼硬化過(guò)程中，水與水泥間產(chǎn)生水化反應(yīng)，并生成新物質(zhì)，從而致使砼自身體積變小，這一現(xiàn)象被稱為自生收縮。
二、橋梁其他因素造成開(kāi)裂
�。ㄒ唬蛄夯A(chǔ)變形造成開(kāi)裂
基礎(chǔ)變形通常指基礎(chǔ)空間出現(xiàn)水平位移或者不均勻沉降，待基礎(chǔ)變形發(fā)生后，結(jié)構(gòu)物便會(huì)出現(xiàn)附加壓力，若這一壓力強(qiáng)度大于結(jié)構(gòu)物抗拉強(qiáng)度，橋梁便會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。造成基礎(chǔ)不均勻沉降的原因包括工程分期建造、橋梁結(jié)構(gòu)荷載差別大、地質(zhì)差異大、地質(zhì)實(shí)驗(yàn)資料不準(zhǔn)確等。
（二）鋼筋銹蝕造成開(kāi)裂
若橋梁構(gòu)件鋼筋砼保護(hù)層施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者砼質(zhì)量不高，鋼筋表面或受到CO2的侵蝕，從而造成鋼筋附近砼堿度下降，且鋼筋表面亦會(huì)被砼內(nèi)水或者O2銹蝕，從而造成鋼筋附近砼出現(xiàn)膨脹壓力，以至于砼保護(hù)層剝落或者開(kāi)裂，此時(shí)裂縫主要順著鋼筋方向出現(xiàn)。
�。ㄈ﹥雒浽斐砷_(kāi)裂
若氣溫為負(fù)，砼必定會(huì)出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象，此時(shí)，砼內(nèi)游離水分結(jié)冰，砼體積因此膨脹。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，其膨脹度為9%，此時(shí)，砼因受到膨脹應(yīng)力而出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。若砼內(nèi)水灰比過(guò)大、骨料內(nèi)雜質(zhì)比例過(guò)大、骨料吸水性過(guò)強(qiáng)以及骨料空隙過(guò)多等均會(huì)造成砼因凍脹而出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。
三、橋梁裂縫溫控措施及施工現(xiàn)場(chǎng)控制
(一)優(yōu)化砼澆筑方案
關(guān)于砼澆筑方案的選取，筆者認(rèn)為實(shí)行降溫梯度及延緩溫差梯度的措施最佳。在砼澆筑之前，應(yīng)該全面考慮、認(rèn)真計(jì)算安排砼澆筑前后搭接時(shí)間、長(zhǎng)度、寬度、澆筑厚度、流向，以此確保砼振搗的密實(shí)度及均勻度，切忌砼過(guò)振或漏振；砼澆筑現(xiàn)場(chǎng)管理非常重要，必須補(bǔ)給足夠的物力、人力，以此確保砼澆筑施工按原計(jì)劃開(kāi)展。
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將溫度測(cè)點(diǎn)、養(yǎng)護(hù)水溫度測(cè)點(diǎn)、保溫材料溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)定與砼外部及內(nèi)部，并使用數(shù)據(jù)采集儀對(duì)澆筑砼現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集及整理和分析。砼表層測(cè)點(diǎn)與各測(cè)位中心測(cè)點(diǎn)間溫度差值及各測(cè)點(diǎn)的溫度值均可作為調(diào)整、研究砼控溫措施的重要參考依據(jù)，以此避免砼因溫度而出現(xiàn)任何開(kāi)裂現(xiàn)象。選取少數(shù)砼層，將應(yīng)變計(jì)埋于其中，并對(duì)砼層開(kāi)展溫度應(yīng)力監(jiān)測(cè)，應(yīng)變計(jì)應(yīng)該順著水平向設(shè)置，通過(guò)對(duì)水平方向應(yīng)力分量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以此檢驗(yàn)溫控效果。
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選取某些砼澆筑分層，將帶冷卻水的薄壁鋼管埋入，在使用冷卻水管之前有必要進(jìn)行試水試驗(yàn)，以此避免管道阻塞或漏水。以砼內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)冷卻水管溫度計(jì)進(jìn)水量進(jìn)行合理控制。
四、在橋梁構(gòu)造設(shè)計(jì)方面強(qiáng)化橋梁防裂措施
1.橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，以此實(shí)現(xiàn)橋梁工程量地減少，水化熱的降低。在進(jìn)行減少非關(guān)鍵受力部分砼體積設(shè)計(jì)時(shí)，可以以懸索橋錨碇受力情況為依據(jù)，并借助土方壓重方案實(shí)現(xiàn)砼結(jié)構(gòu)體積的減少。
2.將砼在基坑存在側(cè)限條件充分發(fā)揮出來(lái)，將微膨脹劑摻入砼內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)砼在基坑制約條件下產(chǎn)生預(yù)壓力，對(duì)砼因內(nèi)部溫度收縮而形成的拉應(yīng)力進(jìn)行補(bǔ)償，以此防止砼出現(xiàn)裂縫。
3.大面積砼體積相當(dāng)大，其施工工期較長(zhǎng)，參考橋梁結(jié)構(gòu)受力狀況，對(duì)砼評(píng)定驗(yàn)收齡期進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，即應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的正常標(biāo)準(zhǔn)28天，而執(zhí)行評(píng)定驗(yàn)收齡期超過(guò)60天。在設(shè)定砼評(píng)定驗(yàn)收齡期時(shí)應(yīng)該對(duì)砼后期強(qiáng)度做充分考慮，以此實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的降低、砼水泥用量的減少及水化熱的降低。
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