钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁裂缝分析

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摘　要:介绍了钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁裂缝种类及部分裂缝的成因及解决办法。

关键词:桥梁;裂缝;成因;解决办法

中图分类号:U445 　　　文献标识码:C 　　　文章编号:1008 - 3383 (2006) 11 - 0085 - 01

1 　裂缝形成原因

1.1 　荷载引起的裂缝

(1) 设计阶段,由于考虑不充分,计算简化模式与实际受力状态不相符;结构安全系数采用不当;结构刚度不够或钢筋设置有误。

(2) 施工阶段,没有按照设计图纸施工,随意变更结构施工顺序;未对桥梁结构做施工时的强度验算。

(3) 使用阶段,超设计荷载的重型车辆通过,外力及自然灾害的影响。

1.2 　温度变化引起的裂缝

混凝土亦具有热胀冷缩的特性,内外界发生温度变化时混凝土会变形,当外界约束产生的应力超过混凝土的抗拉强度时即会产生裂缝。

(1) 由于四季温度的变化使桥梁在纵桥向产生位移,当位移受限时即会产生裂缝。

(2) 当外界条件发生急剧变化时,结构物表面温度发生快速改变,而内部变化较慢,由于内外温差较大而产生裂缝。

(3) 冬季施工时温度变化,内外温度变化不均引起结构产生裂缝。

1.3 　基础变形引起的裂缝

(1) 地基冻胀。由于基础位于冻胀土层内,冬季含水率较高的土冰冻膨胀,温度升高时冻土融化,地基出现沉降。北方地区此类情况比较严重。

(2) 地质资料不准确或天然扩大基础作用在差异很大的土层内,由于地基土不均匀沉降而产生裂缝。

(3) 道路二期工程扩建时,在原桥梁较近处重新修建新桥,新建桥梁基础处理时引起地基土重新固结而使原有桥梁基础产生较大沉降使结构产生裂缝。

(4) 地质勘查及试验资料不准确,在这种情况下进行的设计、施工已不符合真实的地质状况,从而引起基础不均匀沉降使结构产生缝。

1.4 　钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量不好或混凝土保护层过薄,二氧化碳的作用使钢筋周围的混凝土碱性降低引起钢筋表面的氧化保护膜被破坏,氧气、水、钢筋中铁离子发生锈蚀反应,使混凝土保护层开裂、剥落,沿钢筋纵向产生裂缝。因为钢筋锈蚀使钢筋有效面积减少,钢筋与混凝土的握裹力减弱,使结构承载力下降,将引起更多裂缝,钢筋锈蚀加聚,从而导致结构破坏。

1.5 　冻胀引起的裂缝

吸水达到饱和状态的混凝土,当外界大气温度很低低于0 ℃时,混凝土内呈游离状态的水冻结为冰,由于水变为冰时体积会膨胀,混凝土会产生应力使混凝土的强度降低,而出现裂缝。特别是当混凝土中含杂质过多,空隙较大时更容易产生裂缝。

1.6 　施工质量引起的裂缝

钢筋混凝土结构在浇注、运输过程中,由于未严格按照操作规程,造成施工质量低劣会产生各种型式的裂缝。

(1) 混凝土搅拌及运输时间长,混凝土中水分蒸发过多,使混凝土塌落度降低,使混凝土表面出现裂缝。

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