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《混凝土梁橋裂縫成因分析與應(yīng)對(duì)措施研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、混凝土梁橋裂縫成因分析與應(yīng)對(duì)措施研究【摘要】混凝土梁橋由于其施工速度快,造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)橋梁建設(shè)領(lǐng)域被廣泛采用,針對(duì)目前各類混凝土梁橋普遍存在的裂縫問(wèn)題,詳細(xì)分析了各種產(chǎn)生裂縫的原因,并提出處理措施,給同類型的橋梁設(shè)計(jì)施工提供參考?! 娟P(guān)鍵詞】混凝土;梁橋;裂縫;加固 Analysisonreasonsofconcretebridgecracksandresponsemeasures entmeasures,tothesametypeofbridgedesignandconstructioni
2、nformation. 【Keyent 1.引言 裂縫是現(xiàn)澆混凝土工程中常遇的一種質(zhì)量通病。裂縫的類型甚多,從客觀成因分類可分為:先天裂縫:由于設(shè)計(jì)不當(dāng),不可避免的在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的裂縫。原生裂縫:由于施工工藝不當(dāng),造成的結(jié)構(gòu)中原本可以避免的裂縫。后天裂縫:正常使用荷載造成的累積損傷裂縫,及非正常荷載造成的突損傷裂縫?! ×芽p從安全性分類可以劃分為對(duì)結(jié)構(gòu)安全危害性影響大的結(jié)構(gòu)性裂縫和對(duì)耐久性影響大的非結(jié)構(gòu)性裂縫兩類。在預(yù)應(yīng)力體系中,非結(jié)構(gòu)性裂縫也存在極大的危險(xiǎn)性。因此,在預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋分析中,結(jié)構(gòu)性
3、裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫都必須引起足夠的重視。 2.泵送混凝土施工中溫度裂縫產(chǎn)生的原因 隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,泵送混凝土在工程施工中得到普及,廣泛使用于現(xiàn)澆梁、板、柱、墻等各種現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件中。但是,泵送混凝土因骨料級(jí)配的限制,膠凝材料的大量使用,以及具有的高坍落度、高流動(dòng)性、高水泥用量的原因,在水泥硬化中易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象,并產(chǎn)生大量的水化熱,造成溫度裂縫普遍存在,在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視?! ”盟突炷翝仓?在硬化過(guò)程中,水泥因水化而產(chǎn)生大量的水化熱,聚積在混凝土內(nèi)部不
4、易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差,這些溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。同時(shí),商品混凝土具有較大的收縮性,在共同應(yīng)力的作用下,將會(huì)產(chǎn)生大量的溫度收縮裂縫,雖然這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)
5、產(chǎn)生,但是如不加控制,將很快發(fā)展,形成貫穿裂縫,會(huì)引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等,嚴(yán)重的將形成質(zhì)量病害,影響建筑的結(jié)構(gòu)安全和合理的使用壽命?! ?.整體現(xiàn)澆板裂縫成因 現(xiàn)行的設(shè)計(jì)一般只在板縱向設(shè)受力鋼筋,在橫向只設(shè)構(gòu)造鋼筋。由于高速公路涵洞的寬跨比較大,這使得按單向板進(jìn)行設(shè)計(jì)是不合理的。如果為整體式的現(xiàn)澆板,則沿板的縱向常能見(jiàn)到較長(zhǎng)的貫穿裂縫。過(guò)多的裂縫或過(guò)大裂縫不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的外觀,造成使用者不安,還會(huì)引起鋼筋銹蝕影響結(jié)構(gòu)的使用壽命?! ?.預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土梁的
6、裂縫成因 裂縫的形成原因多種多樣,可能有設(shè)計(jì)和施工等方面的各種原因,也有的是局部應(yīng)力引起的,如溫度應(yīng)力和局部應(yīng)力集中區(qū),多種因素還會(huì)相互影響,但每產(chǎn)生一條裂縫均有一種或幾種主要原因。 具體影響因素分析歸納有以下幾種: 4.1預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置適當(dāng),箱梁中有效預(yù)應(yīng)力充足時(shí),可防治、減少裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展,具體有以下三種: 4.1.1豎向預(yù)應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力的存在與否、應(yīng)力值大小等都對(duì)梁體腹板主拉應(yīng)力有影響,并且影響的敏感性非常大,如預(yù)應(yīng)力設(shè)置不合理或損失過(guò)大將使箱梁腹板出現(xiàn)主拉應(yīng)力開(kāi)裂,
7、產(chǎn)生斜裂縫?! ?.1.2縱向預(yù)應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋梁中,縱向預(yù)應(yīng)力給予各截面預(yù)備壓應(yīng)力,以保證各截面的正截面抗裂性能,同時(shí)提高構(gòu)件的斜截面抗裂性能。但由于混凝土材料存在收縮、徐變、溫度應(yīng)力等力學(xué)特性,從而影響其實(shí)際效果??v向預(yù)應(yīng)力布置不當(dāng)時(shí),結(jié)構(gòu)跨中截面底板、支點(diǎn)截面頂板附近將出現(xiàn)橫向彎曲裂縫,還會(huì)影響箱梁腹板的主拉應(yīng)力,使腹板出現(xiàn)斜裂縫?! ?.1.3頂板橫向預(yù)應(yīng)力。頂板橫向預(yù)應(yīng)力布置的位置與張拉的噸位不合適時(shí),頂板由于抵抗拉應(yīng)力的能力不夠,在橋梁中線附近出現(xiàn)縱向彎曲裂縫?! ?.
8、2截面尺寸。箱梁截面尺寸直接影響結(jié)構(gòu)抵抗荷載的能力,決定箱梁中的裂縫是否發(fā)生!擴(kuò)展,因此應(yīng)確定合理的尺寸,確保結(jié)構(gòu)安全?! ?.3溫度應(yīng)力。受高溫環(huán)境和大體積砼施工時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱的影響,當(dāng)受熱溫度升至60℃-100℃時(shí),砼中游離水將大量蒸發(fā),就可能出現(xiàn)發(fā)絲裂縫。當(dāng)溫度在150℃以上時(shí),水泥石發(fā)生收縮變形,而骨料發(fā)生膨脹,導(dǎo)致水泥石和骨料間的粘結(jié)逐漸被破壞而產(chǎn)生裂縫。在受力構(gòu)件中,這類附加應(yīng)力和原荷載應(yīng)力迭加,使裂縫更為嚴(yán)重。在箱梁橋中,