混凝土橋梁裂縫的成因分析及處理方法

《混凝土橋梁裂縫的成因分析及處理方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、混凝土橋梁裂縫的成因分析及處理方法段向勝陶里胡攀高（中國建筑科學(xué)研究院，中鐵建廠局）[摘要]分析了橋梁結(jié)構(gòu)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及常規(guī)處理程序，并就裂縫灌漿施工方法作了詳細(xì)的介紹，并給出了裂縫灌漿評價(jià)方法。[關(guān)鍵詞]裂縫裂縫灌漿裂縫灌漿評價(jià)方法TheCauseandRepairMeasureofConcreteBridgeCrackDuanxiangsheng,Taoli,Hupangao(ChinaAcademyofBuildingResearch,TheBuildingBureauofChinaRailway)Abstract:Thecauseandrepairmeasureo

2、fconcretebridgecrackareanalyzed,andthen,theprocessofcrackweldingandevaluatingmethodaredetailedlyintroducedinthisarticle.Keywords:CrackCrackweldingEvaluatingmethod1．橋梁結(jié)構(gòu)混凝土裂縫成因分析及常規(guī)處理程序裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)最常見的病害，公路工程也是如此。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜、繁多，有時(shí)多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要因素。混凝土橋梁裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：?　　一是荷載

3、引起的裂縫?；炷翗蛄涸陟o、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫；次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。?　　二是溫度變化引起的裂縫。橋梁上能夠觀察到的嚴(yán)重裂縫損害,很多都是由于溫度引起的內(nèi)應(yīng)力和約束應(yīng)力所造成的。溫度裂縫是粗裂縫產(chǎn)生的重要原因,一般出現(xiàn)在配筋薄弱之處。由溫度引起的內(nèi)應(yīng)力及約束應(yīng)力的大小與溫差有關(guān),特別是與晝夜間的變化關(guān)系最大,當(dāng)然溫度變化的速度(例如,冷卻的速度)也是關(guān)鍵,橋梁上嚴(yán)重?fù)p害的裂縫往往發(fā)生在氣候條件最差的時(shí)候。溫度應(yīng)力也與橋梁所處的地理位置有關(guān),處于比較穩(wěn)定的海洋

4、性氣候中的橋梁要比處于大陸性氣候中的橋梁有利一些;在城市內(nèi)的橋梁要比跨河的或山區(qū)的橋梁有利。另外,橋梁結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力與太陽照射及照射面的顏色均有很大關(guān)系。?　　[作者簡介]段向勝（1974-），男，安徽人，中國建筑科學(xué)研究院博士，北京市北三環(huán)東路30號國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，100013，電話：010-84272233-2794三是收縮引起的裂縫?；炷猎谀Y(jié)硬化過程中產(chǎn)生體積變化(多指收縮),當(dāng)混凝土產(chǎn)生收縮而結(jié)構(gòu)又受約束時(shí),就可能會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。與溫度應(yīng)力相比,收縮裂縫僅起到次要作用。收縮引起的應(yīng)力一般只相當(dāng)于溫度引起應(yīng)力的10%～30%。根據(jù)裂縫產(chǎn)生機(jī)理的不同,收縮

5、裂縫又可分為化學(xué)收縮、干燥收縮、塑性收縮、自收縮、碳化收縮裂縫等。?四混凝土沉縮裂縫?；炷烈蛄鲃?dòng)性不好或搗實(shí)欠佳,或在混凝土硬化前有沉縮或沉縮不足就會(huì)發(fā)生裂縫。通常此類裂縫在混凝土尚處于塑性階段(澆注后1～3ｈ),沿梁上面或板上面鋼筋的位置發(fā)生,裂縫呈梭形,深度通常達(dá)到鋼筋面。有些學(xué)者將此類裂縫也稱為塑性裂縫。　　五地基變形引起的裂縫。由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂?；A(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)；地基地質(zhì)差異太大；結(jié)構(gòu)荷載差異太大；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別太大；地在凍脹；橋梁基礎(chǔ)基于滑坡體

6、、溶洞或活動(dòng)斷層等不良地質(zhì)時(shí)，可能造成不均勻沉降。?　　六是鋼筋銹蝕引起的裂縫。由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物浸入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2～4倍,從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝落,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使鋼筋有效斷面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱,結(jié)構(gòu)承載力下降,并將誘發(fā)其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。?　　七是凍脹引起的裂縫

7、。大氣溫度低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水變成冰,體積膨脹9%,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土膠孔中的過冷水(結(jié)冰溫度在-78℃以下)在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓,使混凝土強(qiáng)度降低,并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng),骨料中含泥土等雜質(zhì)過多,水灰比偏大、振搗不密實(shí),養(yǎng)護(hù)不力使混凝土早期受凍等,均可導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生凍脹裂縫。?　　八是施工材料質(zhì)量引起的裂縫?；炷林饕伤?、砂、骨料、拌和水及外