混凝土桥梁裂缝病害的成因分析与处理方法-发表

发布时间：2022-10-05 10:12 热度：

　　混凝土桥梁裂缝病害的成因分析与处理方法
　　（作者：李胜才乔春利侯广慧苗福江内蒙古晟昱公路工程监理有限公司）
　　关键词：混凝土桥梁裂缝成因分析处理方法
　　随着科技的不断发展，许多新材料、新技术被广泛使用于公路桥梁中。但混凝土因其取材广泛、抗压强度高、可塑性好，并且耐火性好、不易风化、养护费用低等优点，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。混凝土最主要的缺点是抗拉能力差，容易开裂。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。
　　在现实当中，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁产生裂缝病害的原因，大致可划分如下几种：
　　一、荷载引起的裂缝
　　1桥梁直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的原因有：
　　（1）、设计计算阶段，结构计算时荷载少算或部分漏算；结构受力假设与实际受力不符；内力与配筋计算错误；结构设计时与施工的脱节；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。
　　（2）、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算；混凝土未达到强度要求时就进行上部施工等。
　　（3）、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
　　2桥梁次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：
　　（1）、在设计外荷载作用下，由于结构物实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
　　（2）、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，应力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚头断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
　　二、温度变化引起的裂缝
　　桥梁结构能够观察到的严重裂缝损害，很多都是由于温度引起的内应力和约束应力所造成的。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形受到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
　　以下情况易产生温度裂缝：薄、厚构件的连接处易发生裂缝：在箱形桥梁中，当桥面板的温度与底板的温度有较大差别时，箱形梁腹板处容易开裂；浇注大体积混凝土时，由于产生水化热，致使混凝土内外温度差过大，使得混凝土表面开裂；混凝土在降温收缩时受到约束，内部产生拉应力，混凝土也容易开裂。此外，蒸汽养护或冬季施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，也易导致裂缝的产生。
　　三、钢筋锈蚀引起的裂缝
　　由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2-4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈蚀渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其他形式的裂缝，加据钢筋锈蚀，导致结构破坏。
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