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城市桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及对策 　　【摘要】近年来，城市的交通基础设施得到了非常迅猛的发展。尤其是大批混凝土桥梁、高架路、高架桥的建成经济和社会的发展提供了有力的支持。现在桥梁多以混凝土为主，然而混凝土开裂现象作为一种在工程建设过程中经常发生。本文就发生混凝土桥梁裂缝的原因进行了系统的分析并提出了相关的解决方法。 　　【关键词】 城市桥梁 大体积混凝土 裂缝 原因对策 　　中图分类号：U445.7 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）10- 　　桥梁越来越成为城市必不可少的一部分，无论是作为沟通连接还是城市景观，尤其是被誉为万桥之乡的绍兴，桥梁的形式也有原先的单一简单到如今的复杂新颖。近年来，我们在对城市桥梁的大体积混凝土施工中发现的多种裂缝进行分析和总结，结合工程技术研究人员在对施工实例进行了大量的研究和技术探讨，提出了解决混凝土裂缝的方法和意见，使混凝土构筑物的裂缝降底到最低范围之内。在实际工程中，造成混凝土裂缝的成因复杂。甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因，因此，要区别对待，根据具体情况采取预防和解决裂缝的措施。 　　1.裂缝的原因 　　混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。 　　混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。 　　2.温度应力的分析 　　2.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段： 　　早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。 　　中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。 　　晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。 　　2.2根据温度应力引起的原因可分为两类： 　　自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。 　　约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。 　　这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。 　　3.温度的控制和防止裂缝的措施 　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 　　3.1控制温度的措施如下： 　　（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施； 　　3.2改善约束条件的措施是： 　　（1）合理地分缝分块；（2）避免基础过大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露； 　　在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在