建筑施工 钢筋砼薄壁桥台、重力式桥台裂缝原因及对策 －７４、继东 （黑龙江省远征路桥工程监理咨询有限责任公司） 引起的温度裂缝。由于水化热作用，使混凝土内部与外表面温差过 大，这时内部混凝土受压应力，表面混凝土受拉应力。由于混凝土抗 的研究，分析了两种桥台出现裂缝的原因，并提出一些解决对策及其防御措 压强度远大于抗拉强度，表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉 施。 强度，而产生间距大致相等的直线裂缝（称温差裂缝），该结构裂缝 一摘要：公路通道桥台设计形式一般有两种一种是钢筋砼薄壁桥台，另 种是重力式桥台。本文通过对钢筋砼薄壁桥台和重力式桥台的施工技术 形态正是如此。由于中心混凝土受压应力，所以这类裂缝通常只是 表面性的、不贯通。对该重力式桥台，两个结构缝中间混凝土即为一 建筑物的破坏经常从发生裂缝开始，的确有很多裂缝降低了结 个受力构件。 构的安全性，应当严格防止这类裂缝的出现，一旦出现也必须花费 ３－２定量分析 巨资进行加固补强。然而，也有许多裂缝并不象前述的那样严重，这 ３＿２．１温差裂缝计算构件中心与外表面水化热温差。实际结构 类裂缝对结构安全没有影响，甚至对耐久性的影响也可以忽略，对 在水化热升温的同时，就有散热。水化热升温达到峰值后，继续散热 这类裂缝只需要进行表面处理或不做处理。 使结构温度下降。 １薄壁桥台台身产生裂缝的原因 实际最高温升： 薄壁桥台台身的裂缝现象时有发生，它已成为确保薄壁桥台施 Ｏ引言 Ｔ ＝Ｔ×ｋｌ×ｋ２×ｋ３×ｋ４＝２０×１．０Ｘ１．２Ｘ１．２Ｘ１．０＝２８ ８℃ 关键词：钢筋砼薄壁桥台 重力式桥台 裂缝原因 工质量的要点。产生裂缝的原因是多方面的，主要有以下几点： ｋ１——与水泥标号有关的修正系数（４２５＃水泥取１．０） 浆现象，骨料中含有泥土或使用了不符合要求的骨料，引起砼干燥 ｋ２——与水泥品种有关的修正系数（普通硅酸盐水泥取１．２） 收缩。②与施工过程有关。由于砼搅拌不均或搅拌时间过长，水灰比 ｋ３——与水泥用量有关的修正系数（水泥用量为３３０ｋｇ／ｍ。时 过大，施工顺序不当，砼捣不充分，保护层厚度不够，硬化前受震动 取１ ２） 或荷载作用等。③与环境条件有关。由于温度与湿度的变化，浇筑后 ｋ４——与模板类型有关的修正系数（钢模板取１．Ｏ） 内外的温度差过大。④与构造有关。设计荷载不足，截面尺寸与配筋 考虑非均匀降温和混凝土收缩，假定从表面至中心的降温和收 量不够。 缩变化均按抛物线分布。 ２钢筋砼薄壁桥台裂缝的处理措施 ①与材料性质有关。水泥质量不符合要求，砼出现了离析与泛 考虑构件厚度及施工季节，Ｔ取为２０℃ 防止薄壁桥台台身裂缝产生可采取如下措施：①在材料选择 中，严格把好水泥质量关，水泥的安定性和强度必须符合要求。碎石 应选择５—４Ｏ毫米具有连续级配的碎石，且其压碎值、含泥量等应 符合规范要求，黄砂应选择质地坚硬、颗粒纯净的中粗砂。②在施工 过程中，严格按配合比进行计量，不得随意增减，控制好每一盘砼的 坍落度，一般以３—５厘米为宜，控制搅拌时间￣＞９０ｓ，水灰比≤ Ｏ ５５，浇筑分层厚度控制在３０—５０厘米为宜，同时控制好每一层的 浇筑时间，以免出现由于温差的变化或浇筑后砼的收缩大小不一 致，使砼在凝结硬化过程中产生裂缝。薄壁桥台本身通常是按四铰 刚构设计，在台背回填中，应遵循薄壁桥台的施工顺序，即：ａ基础、 ３．２．２表面相对收缩变形（ｔ＝ｌ ４天）： Ｓ（ｔ）＝３．２４×１ ０—４（１一ｅ～０．０１ ｔ）Ｘ １．６２ ＝３．２４×１０—４（１一ｅ一０．０１×１４）×１．６２ ６ ８６×１０—５ ＝３．２．３收缩当量温差： Ｔ“＝Ｓ《ｔ）／ａ＝６．８６×１ ０—５／１ ０×１ ０—６＝６．８６℃ 其中ｏｃ为混凝土线膨胀系数 Ｇ．２．４温度应力： 总温差ＴＯ：Ｔ ＋Ｔ ＝２８．８＋６．８６＝３５．６６℃ 考虑混凝土应力松弛效应，取松弛系数Ｈ：０．６ 支撑梁一ｂ薄壁台身一ｃ安装锚栓、架设梁板一ｄ浇筑端缝与板 缝一ｅ两侧台背对称回填土。③掌握好薄壁桥台的环境温度十分重 要。薄壁桥台砼浇筑施工温度在５℃一３０℃较为适宜，尽量避开高温 或冬季施工，砼浇筑完应及时加强养护，保持好砼内外较小的温度 ｆ（１４）－１．５３ＭＰａ 差和充分的湿润度。④为了保证薄壁桥台的施工质量，施工前进行 ６ ｘ《ｖ＝±ｈ）＝３．９７ＭＰａ≥１ ５３ＭＰａ（开裂） 台身截面尺寸、配筋量的检查及混凝土强度验算。实践证明，台身高 构件截面中部应力，负号表示中部混凝土受压应力。所以中部 度大于或等于５米以上的薄壁桥台，其主筋间距控制在１ ５厘米以 混凝土不会开裂，即裂缝不是贯通裂缝。 ‘ 内，台身厚度大于或等于５Ｏ厘米，对施工与质量控制较为有利。 ４防止大体积混凝土水化热引起裂缝措施 对已施工完成的薄壁桥台，应做好沉降及侧向位移观测记录。 当混凝土内部温度与外部环境温度相差很大，所产生的温度应 若发现沉降不均且沉降差过大导致台身裂缝等情况，应会同有关单 力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸值时，就会产 位及时进行处理。 生裂缝。防止这种裂缝产生的措施主要有，采用低热水泥 在受压区 ３重力式桥台裂缝成因分析 考虑龄期对混凝土弹性模量Ｅ（ｔ）影响，取Ｅ（ｔ）＝Ｅ（１一ｅ－Ｏ．０９ｔ） ３＿２＿５开裂验算： Ｃ２５混凝土２８天抗拉强度ｆｔ＝１．７５ＭＰａ ｆｉｔ）＝Ｏ．８ｆｔ（Ｉｇｔ）２／３ １４天龄期混凝土抗拉强度ｆ（１４）＝Ｏ．８×１ ７５（Ｉｇｌ４）２／３ 加掺合料（如粉煤灰）；埋入冷却水管；预冷骨料；预冷水； ３．１定性分析①承受使用荷载和施工荷载，在外力作用下产 埋设块石；合理的分层、分块浇筑；合理的设置伸缩缝及结构缝等。 生裂缝。裂缝产生的原因也可能是由于基础不均匀沉降导致的。② 加强养护；从裂缝的规则性（裂缝走向一致，间距较均匀），可以判定是不是由 混凝土拌和不均匀或混凝土含有膨胀性集料引起的。混凝土拌和不 分缝，同时又采取一系列温控措施控制裂缝，分缝间距各国出入很 均匀或混凝土含有膨胀性集料引起的裂缝走向是不规则的且分布 大，完全由经验据实际情况而定。参考文献： 具有区域性。⑧桥台混凝土中没有使用低热水泥或加入控制水化热 …王铁梦著．工程结构裂缝控制．中国建筑工业出版社，１９９９ 的掺合料。施工中，一次性浇筑完成，而没有进行分层、分块浇筑。考 ｆ２】韩素芳等主编．混凝土工程病害与修￣ｉ－／Ｊａ固．海洋出版社．１９９６． 虑结构物的尺寸特征及裂缝形态，可以初步推断是由于水化热过大 １１７ 防止大体积混凝土温度裂缝，国内外都是采用水平分层，垂直