試析混凝土橋梁裂縫的成因和處理方法

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1、試析混凝土橋梁裂縫的成因和處理方法　　【論文：混凝土橋梁裂縫種類(lèi);成因　　【論文：混凝土因其取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、可澆筑成各種外形，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)用度低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。混凝土最主要的缺點(diǎn)是抗拉能力差，輕易開(kāi)裂。實(shí)在，假如采取一定的設(shè)計(jì)和施工辦法，很多裂縫是可以克服和控制的?！　　　?shí)際上，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因?；炷翗蛄毫芽p的種類(lèi)，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：　　　　一、

2、荷載引起的裂縫　　1.1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。裂縫產(chǎn)生的原因有：　　1.1.1設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；計(jì)算模型不公道；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)和實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力和配筋計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)平安系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性；設(shè)計(jì)斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；設(shè)計(jì)圖紙交代不清等?！　?.1.2施工階段，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特征，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改

3、變結(jié)構(gòu)受力模式；不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲憊強(qiáng)度驗(yàn)算等。　　1.1.3使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車(chē)輛過(guò)橋；受車(chē)輛、船舶的接觸、撞擊；發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等?！　?.2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。裂縫產(chǎn)生的原因有：　　1.2.1在設(shè)計(jì)外荷載功能下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出進(jìn)或計(jì)算不考慮，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。例如兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置"X"形鋼筋、同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸，理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩，但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼

4、筋銹蝕?！　?.2.2橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開(kāi)洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用正確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。探究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞四周密集，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。在長(zhǎng)跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中，經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截?cái)噤撌?，設(shè)置錨頭，而在錨固斷面四周經(jīng)常可以看到裂縫。因此，若處理不當(dāng)，在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件外形突變處、受力鋼筋截?cái)嗵庉p易出現(xiàn)裂縫?！　　　《?、溫度變化引起的裂縫　　橋梁結(jié)構(gòu)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

5、?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形受到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫?！　∫韵虑闆r易產(chǎn)生溫度裂縫:薄、厚構(gòu)件的連接處易發(fā)生裂縫;在箱形橋梁中,當(dāng)橋面板的溫度和底板溫度有較大差別時(shí),箱形梁腹板處輕易開(kāi)裂;澆筑大體積混凝土?xí)r,由于產(chǎn)生水化熱,致使混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大,使得混凝土表面開(kāi)裂:混凝土在降溫收縮時(shí)受到約束,內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力,混凝土也輕易開(kāi)裂。此外,蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)若施工辦法不當(dāng),混凝土驟冷驟熱,內(nèi)外溫度不均,也易導(dǎo)致

6、裂縫的產(chǎn)生?！　　　∪?、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，混凝土保護(hù)層受二氧化碳腐蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋四周混凝土堿度降低，或由于氯化物參與，鋼筋四周氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子和侵進(jìn)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(lái)增長(zhǎng)約2~4倍，從而對(duì)四周混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離，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，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋和混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的

7、裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。　　要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度（當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬度）；施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵進(jìn)，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重?！　　　∷摹⑹┕げ牧腺|(zhì)量引起的裂縫　　冬季施工時(shí)，采用電氣加熱法、熱棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和水中摻進(jìn)防凍劑!但不宜使用氯鹽，可保證混凝土在低溫或負(fù)溫　

8、　條件下硬化，以減小混凝土產(chǎn)生凍脹裂縫的可能性。　　在橋梁下部結(jié)構(gòu)的施工中，常采用對(duì)拉螺栓來(lái)固定模板。對(duì)拉螺栓下表面常形成一道貫串性的毛細(xì)孔，這種毛細(xì)孔在外部水壓力功能下，將產(chǎn)生滲水現(xiàn)象，也即為發(fā)生凍脹裂縫提供了條件。因此，下部結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)盡量減少對(duì)拉螺栓的使用?！　?yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量，非凡注重控制骨料的含泥量，含泥量的增加會(huì)大大降低混凝土的抗拉強(qiáng)度。應(yīng)注重振搗，在施工條件的答應(yīng)下宜進(jìn)行二次振搗，以進(jìn)步