試論水利工程中鋼筋混凝土橋梁的裂縫控制

蘇成才

摘?要鋼筋混凝土橋梁是目前我國水利工程中建造最多的橋梁之一，由于長期承受著靜載、動載和變形荷載（溫度、收縮、不均勻沉陷）等作用，不可避免地會產生混凝土開裂、破損等，鋼筋混凝土橋梁裂縫將影響到橋梁結構物的正常使用，嚴重的甚至引起交通事故及縮短結構的使用年限。本文首先分析了鋼筋混凝土橋梁裂縫的原因，其次，從重點加強混凝土鋼筋網的有效保護；科學設計混凝土配合比；在施工過程中進行控制；預埋線管處的裂縫防治；裂縫彌補處理措施等方面就如何加強鋼筋混凝土橋梁裂縫控制進行了深入的探討，具有一定的參考價值。

關鍵詞鋼筋混凝土；橋梁；裂縫控制

中圖分類號TV文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0150-01

隨著科學技術的進步，施工機具、設備和建筑材料的發展，水利工程中的橋梁施工技術不斷改進、提高而逐步發展和豐富起來。鋼筋混凝土橋梁是目前我國水利工程中建造最多的橋梁之一，其在實際使用過程中，由于長期承受著靜載、動載和變形荷載（溫度、收縮、不均勻沉陷）等作用，不可避免地會產生混凝土開裂、破損等，這將影響到橋梁結構物的正常使用，嚴重的甚至引起交通事故及縮短結構的使用年限。本文就如何加強鋼筋混凝土橋梁裂縫控制進行探討。

1鋼筋混凝土橋梁裂縫的原因

一般地，肉眼可以看見的裂縫為0.02mm-0.05mm，從工程有害影響最小的界限判斷，裂縫不能大于0.05mm。

1）鋼筋混凝土自身因素。由于混凝土中骨料級配差、加水量大、構件厚度大、搗振不均勻等原因，致使混凝土固化緩慢、粗骨料下沉、水泥漿上浮。下沉的粗骨料被鋼筋阻隔而產生不均勻下沉，致使被阻隔的部位出現裂縫。上浮的水泥漿導致混凝土表面收縮率增大，致使混凝土表面出現裂縫。沉縮裂縫一般產生在混凝土初凝后、終凝前，沉縮量一般為構件厚度的1%左右。

2）溫度導致裂縫。鋼筋混凝土受電弧焊接、大氣及周圍溫度、陽光照射、水泥水化放熱等諸多因素影響，在遇到冷熱變化較大的時候，產生溫度應力，就會發生膨脹和收縮，一旦混凝土強度低于溫度應力時，就會馬上產生裂縫。冬季施工及蒸氣養護時如措施不當，混凝土內外溫度不均，驟冷驟熱，也很容易產生溫度裂縫。

3）鋼筋銹蝕導致的裂縫。因混凝土保護層厚度不足，或有氯化物浸入，或者質量較差等等因素，均可發生銹蝕反應，導致破壞鋼筋表面的氧化膜；發生腐蝕之后，產生的銹蝕物氫氧化鐵的體積就比原來增長約2～4倍，產生膨脹應力，致使表面混凝土剝離、開裂，產生裂縫。

2如何加強鋼筋混凝土橋梁裂縫控制

1）科學設計混凝土配合比。在滿足混凝土設計的強度等級、混凝土和易性、耐久性條件下做到節約水泥和降低混凝土成本。主要參數有水灰比、單位用水量和砂率。選用低水化熱水泥和控制用水量，可減少水泥用量以及水化熱；改善骨料級配，需嚴格控制混凝土骨料中的含泥量；為取得最低的水灰比，配合比設計時應最大限度的增加粗骨料用量?；炷翐接猛饧觿?，使混凝土內部產生的膨脹應力可抵消一部分混凝土的收縮應，如u型膨脹劑（無水硫鋁酸鈣或硫酸鋁）；減少水化熱，可摻部分粉煤灰和緩凝高效堿水劑，提高混凝土的和易性。

2）施工中混凝土的裂縫控制?；炷翝仓皯葘δ０暹M行檢查，保證有足夠的剛度和可靠度，以免膨脹模板變形?；炷猎跐仓r，需有足夠的坍落度和流動性。各個工序中，如混凝土澆注過程鎮中，控制澆筑高度、寬度，減少水化熱；控制現澆過程中的溫度，并不斷振搗，振搗均勻，嚴防漏振及過振，不得減少振搗時間、插入距離和深度，以保證振搗密實。

施工過程時，混凝土盡量一次性澆注完成。如果必須間斷，間斷時間不應大于前層混凝土的初凝時間?；炷翝仓瓿珊?，混凝土表面受環境因素影響（如曝曬）溫度發生劇烈變化時，混凝土內部溫差會產生范德華力，此時應立即用塑料布或草簾子覆蓋，同時應灑水養護，以避免混凝土因失水引起早期裂縫；在混凝土表面不宜澆水養護時，應涂刷保護層，如薄膜養生液等。

3）裂縫可控措施?！痘炷两Y構耐久性設計規范》4.3.2條中，規定了混凝土結構最小保護層厚度，可有效延長有害物質到達鋼筋的時間，延緩鋼筋的腐蝕，使混凝土結構的耐久性達到規定的設計使用年限，確保了工程的合理的使用壽命要求。在混凝土設計過程中，應盡可能采用小直徑、小間距的配筋方式，全截面配筋率控制在不應小于《混凝土結構設計規范》中規定的最小配筋率，適當增配構造鋼筋和溫度應力筋，同時可在混凝土表面增設鋼筋網，提高混凝土抗裂性能。

4）避免溫度變化時所引起的裂縫。我們在橋梁施工中，首先，應根據施工現場的實際情況，盡可能地限制水泥的單位用量，選擇水化熱較低的那種水泥，同時降低內外溫差，減少骨料的入模溫度，并緩慢地進行降溫，或者也可以選用薄層來進行連續澆筑，這樣能夠加快散熱。其次，混凝土的養護可以按照兩階段的升溫蒸汽來進行養護，在第一階段中，我們的控制溫度就是灌注的時候所處的環境溫度，在這基礎上再加20℃。然后我們每小時來進行升溫10℃，當混凝土的強度到達10 MPa的時候，就可以進行第二階段的升恒溫的階段。這時恒溫的控制溫度不能夠超過60℃，同時保證每小時可以升溫10℃。強度增長的最快階段就是恒溫階段，我們在梁的上部橋面要注意儲存一些水，這樣做的目的在于保證養護棚內的溫度可以提高。除外，在降溫的階段，為了避免降溫的速度過快，造成混凝土發生裂縫現象，一般我們要把降溫速度控制在每小時10℃左右。第三，在橋梁進行安裝焊接的時候，可以采用間歇性依次焊接的方法，這樣就可以盡可能地避免發生集中施焊的危險。

3結語

水利工程中鋼筋混凝土橋梁的裂縫雖然是一種很常見的質量通病，但只要嚴格遵守施工規程，從材料、施工工藝、設計等多方面加強管理和控制，裂縫是可以得到控制和預防的。同時，對已發生的裂縫，根據其不同特點采用相應的處理方法，可使裂縫對構建或結構的危害降到最小。

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