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《淺論混凝土橋梁裂縫的成因與防治》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、淺論混凝土橋梁裂縫的成因與防治 [論文關(guān)鍵詞]橋梁混凝土混凝土裂縫 [論文摘要]混凝土橋梁開(kāi)裂是工程中比較常見(jiàn)的病害，首先，分析混凝土橋梁裂縫形成的原因，其次，提出預(yù)防橋梁混凝土裂縫的措施，最后，介紹幾種常用混凝土裂縫治理方法，可供工程施工管理人員參考?！ ‰S著社會(huì)的不斷進(jìn)步，國(guó)家加大了對(duì)橋梁的投資，混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也越來(lái)越多，但是，相應(yīng)暴露出來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越多，其中，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題，尤為突出，是一個(gè)迫切需要解決的技術(shù)難題。雖然理論上，結(jié)構(gòu)裂縫是不可避免的現(xiàn)象，但通
2、過(guò)施土中的技術(shù)管理措施，減少和控制裂縫是完全可能的。筆者根據(jù)多年的橋梁施工管理經(jīng)驗(yàn)，談?wù)動(dòng)嘘P(guān)橋梁混凝土裂縫出現(xiàn)的原因、預(yù)防措施和處理方法，可供橋梁施工管理人員參考。 一、混凝土橋梁裂縫形成的原因 ?。ㄒ唬┧嗨療帷 』炷翝仓跗?，水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生大量水化熱，使混凝土的溫度迅速上升。但由于混凝土表面散熱條件較好，熱量可以向大氣中散發(fā)，因此溫度上升較少；而混凝上內(nèi)部由于散熱條件較差，熱量散發(fā)慢，水泥散發(fā)的熱量不易散失，導(dǎo)致溫度上升較多。水泥水化熱引起的溫度變化與混凝土的品質(zhì)有關(guān)，如
3、水泥和粉煤灰的用量，單位體積水泥水化放熱量，并隨混凝土的齡期按指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，一般在3－5天達(dá)到最高溫度。隨著齡期的增長(zhǎng)，彈性模量的增高，對(duì)混凝土內(nèi)部降溫收縮的約束也愈來(lái)愈大，以至產(chǎn)生了很大的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度不足以抵抗這種拉應(yīng)力時(shí)，便開(kāi)始出現(xiàn)溫度裂縫?！ 。ǘ┑鼗痪鶆虺两怠 ‘?dāng)?shù)鼗l(fā)生不均勻沉降時(shí)，會(huì)引起構(gòu)件的約束變形，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力發(fā)生變化，而一旦結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力超過(guò)自身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，在結(jié)構(gòu)的薄弱部位就會(huì)產(chǎn)生沉降裂縫。在橋梁工程中，不均勻沉降裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下幾種： 1．地質(zhì)
4、勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。在沒(méi)有充分掌握地質(zhì)情況下就進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，這是導(dǎo)致地基不均勻沉降的主要原因?！ ?．地基地質(zhì)條件差異太大。建造在山區(qū)溝谷的橋梁，河溝處的地質(zhì)與山坡處的地質(zhì)條件差異較大，河溝中甚至存在軟弱地基，地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降?！ ?．結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況大概一致的條件下，當(dāng)各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時(shí)，有可能引起不均勻沉降，例如高填土箱形涵洞中部比兩邊的荷載要大，中部的沉降就要比兩邊大，箱涵可能開(kāi)裂。 4．結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大。同一橋梁中，混合使用不同基礎(chǔ)如擴(kuò)大
5、基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，或同時(shí)采用樁基礎(chǔ)但樁徑或樁長(zhǎng)差別大時(shí)，或同時(shí)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)但基底標(biāo)高差異大時(shí)，也可能引起地基不均勻沉降?！ ?．地基凍脹。在低于零度的條件下含水率較高的地基土因冰凍而膨脹，而一旦溫度回升，凍土融化，地基下沉，因此地基的冰凍或融化均可造成不均勻沉降。 6．橋梁建成以后，原有地基條件變化。如大多數(shù)天然地基和人工地基浸水后，尤其是黃土、膨脹土等特殊地基土，土體強(qiáng)度遇水下降，壓縮變形加大，均可能造成不均勻沉降?！ 。ㄈ夭钭兓 』炷猎谑┕て陂g，外界氣溫變化的影響很大?；炷恋膬?nèi)部溫度
6、是澆筑溫度、水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)散熱降溫等各種溫度的疊加之和，外界氣溫愈高，混凝土的結(jié)構(gòu)溫度也愈高，如外界溫度下降，會(huì)增加混凝土的降溫幅度，特別是在外界氣溫驟降時(shí)，會(huì)增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫差。溫度應(yīng)力是由溫差引起的變形造成的，溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，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?！ 。ㄋ模┗炷潦湛s變形 實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的。混凝土中含
7、有大量空隙、粗孔及毛細(xì)孔，孔隙中存在水分，而水分的活動(dòng)將影響到混凝土的一系列性質(zhì)，引起混凝土的收縮變形，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生?；炷恋氖湛s變形主要有以下幾種形式: 1．自由收縮。它是混凝土硬化過(guò)程中由于化學(xué)作用引起的收縮，是化學(xué)結(jié)合水與水泥的化合結(jié)果?！ ?．塑性收縮?；炷翝仓跗?，水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)水分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象，引起混凝土失水收縮，此時(shí)骨料與膠合料之間產(chǎn)生不均勻的收縮變形?！ ?．碳化收縮。它是指大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形?！ ?．干縮。水泥
8、石在干燥和水濕的環(huán)境中要產(chǎn)生干縮和濕脹作用，最大的收縮發(fā)生在第一次干燥之后?！ 。ㄎ澹╀摻钿P蝕引起的裂縫 由于保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受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，或由于氯化物介入，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)幾倍，從而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。 ?。﹥雒浺鸬牧芽p 大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹，
