桥梁墩台砼施工裂缝原因分析与预防.ppt

桥梁墩台施工混凝土裂缝原因分析及预防,编制：闫聚杰,简介,近几年，随着我国工程建设的发展和桥梁施工技术的提高，桥梁在土建工程中比例越来越高，在桥梁墩台施工后还没有架梁铺架时，由于多种因素，在不同龄期很多墩台混凝土出现了裂缝，裂缝数量或多或少，走向变化多样，裂缝几何尺寸也不尽相同，成了铁路桥梁墩台混凝土质量通病。裂缝的存在均可能不同程度降低混凝土的结构承载能力或耐久性，因此要对裂缝有所认识，查明分析其成因，掌握其发展规律，采取有效控制措施预防并对既有裂缝进行处理，才能保证工程质量。,一、墩台混凝土裂缝的类型,桥梁墩台产生裂缝的原因收各类因素影响有很多，可能由于某种因素造成，也可能由于数种因素综合作用而产生。总的来说，产生裂缝的主要原因有以下几个：,一、墩台混凝土裂缝的类型,1、温度变化产生裂缝由于混凝土内部温度和表面温度存在差异，造成较大温差，尤其对于墩身大体积混凝土来讲更为严重，造成内部与外部热胀冷缩的程度不一，使混凝土内部产生压应力，而混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面便产生了裂缝。水化热、骤然降温、蒸汽养护或冬季施工措施不当都可能引起温度变化。,一、墩台混凝土裂缝的类型,2.混凝土的收缩产生裂缝混凝土在不受外力作用下，由于收缩的自发变形而产生拉应力，造成混凝土开裂产生裂缝。引起混凝土开裂的收缩类型主要有塑性收缩、干缩两种。高性能混凝土对混凝土的承载力和耐久性提出更高要求，水泥品种、标号、水泥用量、骨料品种、水灰比、外加剂等施工材料、施工工艺、外界环境和养护方法等这些都是产生收缩变形的主要因素。,一、墩台混凝土裂缝的类型,3.施工工艺质量低劣产生裂缝在混凝土浇筑制作过程中，由于施工工艺违规操作、施工质量较低，造成裂缝产生。主要有以下几个方面：模板刚度不足，安装存在缺陷造成变形；混凝土塌落度不合理；混凝土浇筑工艺不符合规定不合理；混凝土过捣或欠振；混凝土没有连续浇注，间隔时间超过混凝土初凝时间，新旧混凝土界面处理不当，造成施工接缝。,一、墩台混凝土裂缝的类型,4、混凝土养护不当产生裂缝由于混凝土养护未按照有关技术规定，养护部到位也是造成裂缝产生的主要原因。主要有以下几个方面：拆模过早；拆模后措施不当造成混凝土受冻或表面急剧失水干燥，或未采取措施使混凝土表面温度和周围环境温度相差较大等。,一、墩台混凝土裂缝的类型,5、其他原因除了上述原因是造成混凝土产生裂缝的主要原因外，也可能由于地基变形、钢筋锈涨、外力荷载等因素造成。甚至可能由于数种原因同时作用而造成混凝土开裂。我们这次主要讲的是前面4种原因造成的裂缝。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,1、温度的控制（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。（2）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，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。（4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。（6）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。（7）如果是大体积混凝土，因为温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，所以在混凝土中埋设水管，通入冷水降温，减小混凝土的内外温差，减小约束。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,（8）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，浇筑混凝土时，预留温度收缩缝。（9）是减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。（10）是加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。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，以防止寒潮袭击。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,11）在混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。（12）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。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,2.采用合理的施工方法（1）混凝土的拌制，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度，要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。（2）混凝土浇注过程质量控制。浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9以上允许拆模。在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在23d内连续下降不小于68时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,3.混凝土材料方面（1）选用收缩性较低的水泥，合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下，水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土，使用强度等级为42.5的水泥比较合适，可以达到合理的水灰比，保证施工质量。切记不能只为片面追求经济效益，使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库，严禁不同厂家的水泥混用。,二、墩台混凝土裂缝的控制与预防措施,（2）选用级配良好的粗、细骨料，粗骨料中针片状石子严禁超标，细骨料不能使用细砂，含泥量严格控制在规范要求以内。尽量选用收缩率小的骨料。夏季骨料温度高时，采用洒水等降温措施，减缓混凝土水化反应速度，降低混凝土入模温度。,三、墩台混凝土裂缝的处理,1.表面处理法包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。,三、墩台混凝土裂缝的处理,2.填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm、深度较浅的裂缝，或是裂缝中有充填物、用灌浆法很难达到效果的裂缝，以及小规模裂缝的简易处理可采取开型槽，然后作填充处理。3.灌浆法此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。,三、墩台混凝土裂缝的处理,4.结构补强法因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验、钻心取样试验、压水试验、压气试验等。,四、结束语,裂缝是混凝土工程的常见通病，防止铁路墩台混凝土裂缝是一项复杂的系统工程，产生裂缝的原因很多，工程情况不尽相同，但只要我们在设计、施工、养护等环节严格按照规定严格把关执行，并根据实际情况优化有关参数工艺，还是可以防止甚至杜绝裂缝的产生的。,六、工程质量情况,六、工程质量情况,建成的中桥桥墩及桥台,六、工程质量情况,建成的红柳河特大桥桥墩及桥台,六、工程质量情况,建成的红柳河特大桥高墩,六、工程质量情况,建成后的红柳河特大桥远景,六、工程质量情况,建成通车的梁黄公跨铁大桥,讲课完毕谢谢大家,