鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁裂縫分析

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摘　要:介紹了鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁裂縫種類及部分裂縫的成因及解決辦法。

關(guān)鍵詞:橋梁;裂縫;成因;解決辦法

中圖分類號:U445 　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C 　　　文章編號:1008 - 3383 (2006) 11 - 0085 - 01

1 　裂縫形成原因

1.1 　荷載引起的裂縫

(1) 設(shè)計階段,由于考慮不充分,計算簡化模式與實際受力狀態(tài)不相符;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)采用不當(dāng);結(jié)構(gòu)剛度不夠或鋼筋設(shè)置有誤。

(2) 施工階段,沒有按照設(shè)計圖紙施工,隨意變更結(jié)構(gòu)施工順序;未對橋梁結(jié)構(gòu)做施工時的強(qiáng)度驗算。

(3) 使用階段,超設(shè)計荷載的重型車輛通過,外力及自然災(zāi)害的影響。

1.2 　溫度變化引起的裂縫

混凝土亦具有熱脹冷縮的特性,內(nèi)外界發(fā)生溫度變化時混凝土?xí)冃?當(dāng)外界約束產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時即會產(chǎn)生裂縫。

(1) 由于四季溫度的變化使橋梁在縱橋向產(chǎn)生位移,當(dāng)位移受限時即會產(chǎn)生裂縫。

(2) 當(dāng)外界條件發(fā)生急劇變化時,結(jié)構(gòu)物表面溫度發(fā)生快速改變,而內(nèi)部變化較慢,由于內(nèi)外溫差較大而產(chǎn)生裂縫。

(3) 冬季施工時溫度變化,內(nèi)外溫度變化不均引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

1.3 　基礎(chǔ)變形引起的裂縫

(1) 地基凍脹。由于基礎(chǔ)位于凍脹土層內(nèi),冬季含水率較高的土冰凍膨脹,溫度升高時凍土融化,地基出現(xiàn)沉降。北方地區(qū)此類情況比較嚴(yán)重。

(2) 地質(zhì)資料不準(zhǔn)確或天然擴(kuò)大基礎(chǔ)作用在差異很大的土層內(nèi),由于地基土不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。

(3) 道路二期工程擴(kuò)建時,在原橋梁較近處重新修建新橋,新建橋梁基礎(chǔ)處理時引起地基土重新固結(jié)而使原有橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生較大沉降使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

(4) 地質(zhì)勘查及試驗資料不準(zhǔn)確,在這種情況下進(jìn)行的設(shè)計、施工已不符合真實的地質(zhì)狀況,從而引起基礎(chǔ)不均勻沉降使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生縫。

1.4 　鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量不好或混凝土保護(hù)層過薄,二氧化碳的作用使鋼筋周圍的混凝土堿性降低引起鋼筋表面的氧化保護(hù)膜被破壞,氧氣、水、鋼筋中鐵離子發(fā)生銹蝕反應(yīng),使混凝土保護(hù)層開裂、剝落,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。因為鋼筋銹蝕使鋼筋有效面積減少,鋼筋與混凝土的握裹力減弱,使結(jié)構(gòu)承載力下降,將引起更多裂縫,鋼筋銹蝕加聚,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

1.5 　凍脹引起的裂縫

吸水達(dá)到飽和狀態(tài)的混凝土,當(dāng)外界大氣溫度很低低于0 ℃時,混凝土內(nèi)呈游離狀態(tài)的水凍結(jié)為冰,由于水變?yōu)楸鶗r體積會膨脹,混凝土?xí)a(chǎn)生應(yīng)力使混凝土的強(qiáng)度降低,而出現(xiàn)裂縫。特別是當(dāng)混凝土中含雜質(zhì)過多,空隙較大時更容易產(chǎn)生裂縫。

1.6 　施工質(zhì)量引起的裂縫

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在澆注、運(yùn)輸過程中,由于未嚴(yán)格按照操作規(guī)程,造成施工質(zhì)量低劣會產(chǎn)生各種型式的裂縫。

(1) 混凝土攪拌及運(yùn)輸時間長,混凝土中水分蒸發(fā)過多,使混凝土塌落度降低,使混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

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