橋梁施工裂縫成因和處理措施探析

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1、橋梁施工裂縫成因和處理措施探析摘要：裂縫是橋梁最常見(jiàn)的缺陷和主要病害，而病害往往是從裂縫形成而始；裂縫是結(jié)構(gòu)變形的結(jié)果，是橋梁狀況的外在表現(xiàn)。因此，重視裂縫研究，找出裂縫產(chǎn)生的原因，對(duì)于橋梁維修和加固有著直接的意義。本文主要探討橋梁施工裂縫的成因及維護(hù)措施。關(guān)鍵詞：橋梁施工裂縫成因中圖分類號(hào)：TU文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-0745(2013)06-0372-02橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件往往存在裂縫，不僅削弱了混凝土的有效面積，也會(huì)加速混凝土碳化及鋼筋腐蝕，從而影響構(gòu)件的強(qiáng)度和耐久性，縮短其使用壽命。因此，裂縫一直是工程界普遍關(guān)心的問(wèn)題

2、。在此，對(duì)裂縫產(chǎn)生的機(jī)理和表現(xiàn)形式進(jìn)行具體的類型識(shí)別與分析?；炷潦且环N易開(kāi)裂的建橋材料，完全沒(méi)有裂紋的混凝土橋梁極為少見(jiàn)。1混凝土結(jié)構(gòu)橋梁施工裂縫及原因裂縫的分類有多種：從安全角度考慮可分為：安全的正常工作裂縫和非正常裂縫；按客觀成因可分為：先天裂縫、原生裂縫、后天裂縫；從力學(xué)機(jī)理角度可分為：彎曲裂縫、剪切裂縫、局部承壓裂縫、次裂縫等。還可以從產(chǎn)生根源、產(chǎn)生時(shí)序及裂縫尺寸來(lái)劃分。1.1結(jié)構(gòu)裂縫由外界荷載引起的裂縫，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載力不足或下降的裂縫，稱為結(jié)構(gòu)性裂縫。這類裂縫的產(chǎn)生究其力學(xué)機(jī)理，主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)整體或局部構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、

3、延性不足引起的。結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生造成結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力重分配，降低了結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，直接影響到橋梁結(jié)構(gòu)的承載力，使橋梁的安全運(yùn)營(yíng)直接受到了威脅。因此在橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫分析中，我們最關(guān)心的也就是結(jié)構(gòu)裂縫，判別結(jié)構(gòu)裂縫應(yīng)該抓住裂縫產(chǎn)生的主要力學(xué)特征?，F(xiàn)根據(jù)裂縫產(chǎn)生的力學(xué)機(jī)理，大致可分為剪切裂縫、彎曲裂縫、扭曲裂縫、局部應(yīng)力裂縫、拉壓裂縫、預(yù)應(yīng)力二次裂縫等。1.2非結(jié)構(gòu)裂縫非結(jié)構(gòu)裂縫主要介紹塑性裂縫、收縮裂縫、溫度裂縫、銹蝕裂縫。（1）塑性裂縫：1）混凝土攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使混凝土凝固速度加快，造成結(jié)構(gòu)微裂縫；2）模板移動(dòng)或鼓出，使混凝土在澆注后不久

4、產(chǎn)生與模板移動(dòng)方向平行的裂縫；3）養(yǎng)生不好，造成現(xiàn)澆混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快，產(chǎn)生的不規(guī)則的裂縫；4）施工時(shí)振搗不充分，或混凝土的析水過(guò)多，混凝土沉降產(chǎn)生的沿鋼筋或?qū)Ч芊较虻牧芽p，而且極易在鋼筋下面產(chǎn)生空洞。（2）收縮裂縫混凝土凝固時(shí)，混凝土體積變小，發(fā)生收縮。收縮裂縫主要發(fā)生在混凝土的表面，裂縫細(xì)而密，分布比較均勻，多沿梁、板的長(zhǎng)邊走向。大體積混凝土在平面部位較為多見(jiàn)，側(cè)面也常見(jiàn)，預(yù)制構(gòu)件多發(fā)生在箍筋位置上。高度較大的混凝土梁，一般在腰部產(chǎn)生豎向裂縫，集中于構(gòu)件中部，中間寬兩頭細(xì)，而在底部則沒(méi)有。這主要與配筋的密度相關(guān)，配筋密則縫少

5、，配筋稀，混凝土不能承受拉應(yīng)力而開(kāi)裂。另外,含泥量大的混凝土也容易產(chǎn)生收縮裂縫。(3)溫度裂縫混凝土受到水泥水化放熱、陽(yáng)光照射、響而出現(xiàn)冷熱變化時(shí)，將發(fā)現(xiàn)收縮和膨脹，土的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。大氣及周圍溫度、電弧焊接等因素影產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝大體積混凝土(厚度超過(guò)2m時(shí))，灌注之后由于水化放熱，內(nèi)部溫度很高，造成內(nèi)外溫差過(guò)大，極易產(chǎn)生裂縫。在施工混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，如果措施不當(dāng)，溫度驟冷驟熱，導(dǎo)致內(nèi)外溫度不均，也易產(chǎn)生裂縫。(4)銹蝕裂縫鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于環(huán)境介質(zhì)的影響破壞了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，從而引起了鋼筋的銹蝕。

6、銹蝕時(shí)，鋼筋鐵銹體積膨脹，對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，通常稱為“先銹后裂”，裂縫走向沿鋼筋方向，裂縫周圍混凝土呈鐵銹色，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致保護(hù)層成片脫落。2防護(hù)措施2.1要注意預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)嚴(yán)格按照程序進(jìn)行對(duì)于大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁或連續(xù)T形剛構(gòu)橋梁，在設(shè)計(jì)上一般都是采用三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中不僅要對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力重視，對(duì)橫向和豎向預(yù)應(yīng)力的施加也要引起高度的重視，各道工序要按施工順序相互銜接，不可將橫向或豎向預(yù)應(yīng)力筋的張拉無(wú)限制的推后，甚至預(yù)應(yīng)力張拉不足。由于豎向預(yù)應(yīng)力對(duì)斜截面主拉應(yīng)力的影響很敏感，保證豎向預(yù)應(yīng)力的有效性，是值

7、得重視的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)有斜裂縫橋的加固、檢查，發(fā)現(xiàn)梁高較矮的短豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋起的作用不大,所以跨中，尤其是邊跨端部，在支點(diǎn)反力和正應(yīng)力作用下，斜截面主拉應(yīng)力較大，容易出現(xiàn)斜裂縫。豎向預(yù)應(yīng)力位于箱梁腹板中，一般采用預(yù)應(yīng)力粗鋼筋，螺栓錨固。大跨徑預(yù)應(yīng)力箱梁多為變截面，跨中和邊跨端部梁高較矮，粗鋼筋有效長(zhǎng)度有限，加上粗鋼筋張拉延伸量小，螺栓錨固的效率低及墊板壓縮等損失，可能造成預(yù)應(yīng)力的損失比設(shè)計(jì)上預(yù)計(jì)的大。所以應(yīng)在施工中特別加以注意。箱梁頂板出現(xiàn)的縱向裂縫，從原因上判斷，多數(shù)是設(shè)計(jì)上未考慮橫向預(yù)應(yīng)力或在施工過(guò)程中對(duì)于橫向預(yù)應(yīng)力施加不足或橫向

8、預(yù)應(yīng)力的張拉工序沒(méi)有跟上，推遲時(shí)間太晚造成的。有效的橫向頂應(yīng)力，才能阻止混凝土縱向裂縫的開(kāi)裂或控制裂縫的寬度。當(dāng)然，橫向預(yù)應(yīng)力過(guò)大會(huì)對(duì)縱向有效正應(yīng)力起卸載作用，但橫向預(yù)應(yīng)力對(duì)克服箱梁頂板縱向裂縫是最有效的方法。所以，合理布置橫向預(yù)應(yīng)力