浅谈混凝土裂缝成因与控制

２００８年第６期　（总第８２期）　现代企业文化　ＭＯＤＥＲＮ　ＥＮｒＥＲＲＩＳ　ＣＵＩ　ＲＥ　ＮＯ．６，２００８　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．８２）　浅谈混凝土裂缝成因与控制　韦林杰　（广西壮族自治区桂西公路管理局武鸣公路局，广西武呜５３０１００）　【摘要】文章从混凝土的配比设计、施工、使用等内外因素，浅　析了造成混凝土出现裂缝的主要原因，同时就这些成因提出了自　４．配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性　差，导致混凝土出现离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。　己一些见解供大家参考。　【关键词】土建工程；混凝土裂缝；成因与控制　【中图分类号】ＴＶ５２８　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１６７４—１１４５（２００８）０６—０１９９－０２　混凝土与我们日常生活息息相关，混凝土出现裂缝是建筑工　程中较普遍存在的问题。下面就混凝土裂缝的成因与控制，结合　我工程实践过程中积累的一些经验谈谈我的看法。　一、裂缝的成因　裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问　题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混　凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效　的途径。　（一）设计原因　１．设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件　裂缝。　２．设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、　应力过大等）。　３．设计中构造钢筋配置过少或超筋等引起构件裂缝（如盖　板、涵盖板、桥梁板等）。　４．设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。　５．设计中采用的混凝土强度等级过高，造成用灰量过大，对　收缩不利。　（二）材料原因　１．粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级　配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，　导致裂缝的产生。　２．骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单位用灰量、用水　量增多，收缩量越大。　３．混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加　混凝土收缩。　４．水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥　收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。　５．水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越　细、早强越高对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高，　混凝土脆性越大、越易开裂。　（三）混凝土配合比设计原因　１．设计中水泥等级或品种选用不当。　２．配合比中水灰比过大。　３．单位砼的水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积　越大、坍落度越大，收缩越大。　５．配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。　（四）施工及现场养护原因　１．现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣　棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，亦导致裂缝的　产生。　２．高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。　３．对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。　４．大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及　保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混　凝土产生温度裂缝。　５．现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。　６．现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。　７．现场预应力张拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。　（五）使用原因（外界因素）　１．构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。　２．使用超负荷载。　３．人为因素，如在构件上随意凿洞等，引起裂缝。　４．周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。　５．意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。　二、裂缝的控制措施　（一）设计方面　１．设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中　“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有　足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓“放”　就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所　采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗与放”结合、或以“抗”为　主、或以“放”为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。　２．设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因　结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采取加强措施。　３．积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，　有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产　生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践　证明，效果良好。　４．重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员应重视　对于构造钢筋的配置，特别是于桥梁板等薄壁构件更应注意构造　钢筋的直径和数量的选择，必须经过科学计算及严格验算后确定。　５．对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用６０天龄期混　凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单位用灰量，并积极采用　各类行之有效的混凝土掺合料。　（二）材料选择和混凝土配合比设计方面　１．根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品　一】９９－　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第６期　（总第８２期）　现代企业文化　ＭＯＤＥＲＮ　ＥＮＴＥＲＲＩＳ　ＣＵ删ＲＥ　ＮＯ．６，２００８　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．８２）　某铁路桥梁水上作业平台的施工技术与计算验证分析　韦维　（中铁二十五局集团柳州铁路工程有限公司，广西柳州５４５００７）　【摘要】文章通过工程实践，结合平坡仔中桥梁拱水上作业平　台及便桥施工实例，对水上平台的设计施工进行详细阐述。总结　设计图纸显示，雷州青年运河地质情况自上而下分别为：ａ、　人工填筑土．ｂ、全风化砂质页岩层；Ｃ、强风化砂质页岩层ｄ、微风　了关键的施工工艺，并对水中平台和施工便桥支架进行计算验　化砂质页岩层。河床成两端标高中间标高低的漏斗状。　证，同时对平台进行静载试验，为后续工序的施工打下了前提基　由于该桥梁体跨度大，荷载重，且梁中不设支墩，设计要求梁　础，也为我们日后进行类似施工积累了宝贵的经验。　体一次性现浇混凝土，施工难度巨大，所以必须搭设水上作业平　台方可进行箱梁及拱肋的施工。　【关键词】水上平台；便桥；钢管桩；静载试验　【中图分类号】ＴＶ４４３　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１６７４—１１４５（２００８）０６—０２００—０２　二、水上作业平台及施工便桥施工设计　（一）现场施工条件勘察及施工方法选择　本桥跨越雷州青年运河，河水流量大，勘探时河面宽度为　在桥梁施工中，桥梁水上作业平台设计施工的优劣，将对工　３８ｍ，水深约４ｍ，为地区居民饮水、灌溉等的宝贵水源。为减少对　程的安全控制、桥梁的施工质量等方面都起着决定性的影响。笔　运河水质的污染，以及对运河河床破坏。保障运河的正常通水，宜　者在本文中以黎湛线铁路河唇至湛江段增建第二线工程　选择压人钢管桩基础，搭设水中作业平台及施工便桥。　Ｋ２７１＋８５７处的平坡仔中桥为例子，详细介绍水上平台的没计施　（二）作业平台的搭设规模及结构形式　工，阐述其施工工艺，计算验证平台支架稳定，并通过静载试验来　确保设计与施工的安全稳定。　一箱梁平台的搭承面长度为４８ｍ，宽度为１７．５ｍ，其中包括横　向预应力筋张拉平台。作业平台以（ｂ　８２０ｍｍ，厚６ｒａｍ，长８ｍ的钢　管桩打人河床作支承，粱底投影面布置４排钢管桩，纵向桩距　、工程概况　平坡仔中桥位于黎湛线铁路河唇至湛江段增建第二线　３ｍ，横向桩距３．５ｍ，桩顶铺架贝雷梁作为梁体纵向支承便梁，采　Ｋ２７１＋８５７处，跨越雷州青年运河，为１孑Ｌ　５６ｍ跨度的双线铁路　用双排单层贝雷梁，每组长４８ｍ。其上层均匀铺设Ｉ３６ｂ工字钢横　预应力钢筋混凝土简支梁系杆拱桥，该桥型在铁路中的运用较　抬梁，纵向间距ｌｍ，Ｉ３６ｂ工字钢上再纵向均布Ｉ１２型工字钢，横　少。且结构较为特殊，是本施工标段的重点控制工程。　向间距为０．３ｍ，然后铺设１０ｅｍ方木，方木与Ｉ１２工字钢间垫人木　本桥下构为钻孔桩承台基础，Ｔ型桥台，上构为Ｌｐ＝５６．０ｍ预　楔进行标高的调节。钢管桩端头１．０ｍ处灌注混凝土，下部灌砂，　应力混凝土系杆拱，梁体为一跨式单箱三室后张预应力钢筋混凝　钢管柱间用槽钢按ｘ形进行焊接，连成整体，加强整体稳定性。　土梁，梁高２．５ｍ，梁底宽１１．１ｍ，翼梁宽１．７５ｍ，全长５８ｍ，梁端设　置３ｍ端横梁，箱梁和拱肋共计砼量为１３００ｍ３。　种、等级。尽量避免采用早强高的水泥。　２．选用级配优良的砂、石原材料，液塑限应满足规范要求。　施工便桥设在下游，施工便桥长５ｌｍ，宽６ｍ，采用钢管桩基　础，贝雷梁为纵向支承便梁以钢管桩为支点，Ｉ２５ｂ工字钢为横抬　宜采用蓄水或流水养护。养护时间为１４　２８天。　３、混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时　３．积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标　应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施（埋设散热孑Ｌ、　已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、　通水排热等）。避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型　降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。　后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养　以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。　４．正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂　护，应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通　４．避免在烈日下或风雨中浇灌混凝土。　过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。　５．对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。　６．夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养　５．配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣　工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落　护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。　度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助　现场搞好构件的养护工作。　（三）现场操作方面　综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需　要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。　随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的　１．浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝　不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会　土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次　逐渐得以圆满地解决。　振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。　２．混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土　缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时　－【作者简介】韦林杰（１９７４一），男，广西武鸣人，供职于广西壮　管理。　的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收　族自治区桂西公路管理局武鸣公路局，研究方向：公路工程技术　２００－