浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理

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1、浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理市政桥梁裂缝产生的原因复杂、种类繁多，如果不对裂缝进行系统全面的分析和研究，就很难揭示出市政桥梁病害产生的内涵和机理。因此，市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理不仅阐明了裂缝形成机理、裂缝危害性评定等问题，还直接为今后市政桥梁病害的综合治理提供技术前提和决策依据，这正是市政桥梁裂缝分析和研究的目的。本文主要以钢筋混凝土结构的裂缝分析为基础,分析了裂缝产生原因及机理，指出裂缝处理作为市政桥梁加固增强技术的重要性，并且针对性的介绍市政桥梁的加固技术处理。国民经济的迅猛发展带动了道路交

2、通的极大需求。作为道路交通中的市政桥梁，由于设计、施工及其它各种原因，直接影响和损害了这些市政桥梁的安全性、实用性和耐久性，从而严重影响着整条线路的畅通，也制约了国民经济的发展。为此，对市政桥梁维修、加固补强，与如何提高其承载能力等问题的研究、实验和实践推广已引起了世界性的关注。线性裂缝计算理论：混凝土是一种耐久性很好的材料，但是其抗拉强度较低易拉裂。钢筋混凝土结构一旦出现裂缝，将显著减小构件的刚度，导致结构的变形增大;裂缝宽度过宽，则由于水汽和有害气体的侵入，将导致钢筋锈蚀，从而大大降低了钢筋混凝土结构的使用年限

3、。我国旧桥数量众多，许多市政桥梁在营运过程中出现了裂缝，因此，如何较为精确地计算出市政桥梁在荷载作用下地的裂缝宽度及如何对其进行控制就显得十分的重要。这一经典裂缝理论由英国的Saligar于1936年提出，这个理论认为:钢筋应力是通过钢筋与混凝土之间的粘结应力传递给混凝土的，裂缝控制主要取决于钢筋何混凝土之间的粘结性能，由于钢筋和混凝土之间产生相对滑移，变形不再一致而导致裂缝开展。基于粘结滑移理论，各国学者对于裂缝的计算都做了大量地研究，也有不少比较适用地成果，如Hognestad公式与Tossios公式等等。由发

4、展的粘结滑移理论可得到如下裂缝宽度的计算公式:式中:——最大裂缝宽度；     ——构件受力特征系数;     ——案截面的“有效受拉混凝土面积”计算的纵向受拉钢筋配筋率:    f——裂缝纵向受拉钢筋应变不均匀系数;    ——纵向受拉钢筋表面特征系数;     d——钢筋直径;     c——最外一排受拉钢筋的保护层厚度;     ——按荷载短期效应组合计算的纵向受拉钢筋应力。市政桥梁结构裂缝常见原因分析：混凝土市政桥梁构造物开裂是由多方面原因形成的，从混凝土形成的机理上可分为受力裂缝和非受力裂缝，它们既有因设

5、计失误而引起的结构开裂，也有在施工期因工艺水平、施工控制失误而形成的开裂，若在运行期间市政桥梁结构开展裂缝则多数是由各种荷载作用而形成的。非受力裂缝的分析：市政桥梁结构中混凝土的非受力裂缝与混凝土自身的性质是有着密切的关系的。混凝土是由水泥、掺和料、外加剂于与水配制的胶结材浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料，硬结的混凝土含固相、液相，气相，是多元、多相、非匀质水泥基复合材料水泥与水反应后的水化物要比原占体积有所缩减，缩减量约相当于化合水量的1/4，拌和物中石子吸水也使水泥石体积收缩，虽不至于影响混凝土的外

6、观尺寸，但在骨料约束下可引发微小裂缝和增大孔隙率。微裂的原因可按混凝土的构造理论加以解释，即视混凝土为非均质材料(如骨料、水泥石、气体、水分等)，在温度、湿度变化条等条件下，混凝土逐步硬化，同时产生体积变形，这种变形是不均匀的，水泥石收缩较大，骨料收缩很小，水泥石的热膨胀系数大，骨料较小，它们之间的变形不是自由的而产生相互约束应力。在构造理论中一种极为简单的计算模型，是假定圆形骨料不变形，且均匀地分布于均质弹性水泥石中，当水泥石产生收缩的引起内应力，这种应力而引起粘着微裂和水泥石微裂。混凝土又是弹性模量较高而抗拉强

7、度较低的材料，在受约束条件下只要发生少许收缩，产生的拉应力往往会大于该凝期混凝土的抗拉强度，导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇筑成型后，混凝土骨料对浆体收缩的约束，使混凝土内部从一开始就产生了微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素作用下，这些混凝土就可发展为肉眼可见的宏观裂缝。受力裂缝的分析：1、荷载引起的裂缝，混凝土市政桥梁在静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝。裂缝的形状与结构应力分布有着直接的关系。结构中应力值的大小是导致裂缝发展的内在因素，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。2、地基变形引起的裂

8、缝，由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。工程实例（一）工程概况　某市某交叉口高架桥孔径布置为：第一联、第三联均为 3×30 等截面预应力钢筋混凝土连续箱梁，单箱双室，梁高 1.60 米，底板宽度 4.5 米，腹板厚0.45米；第二联30+40+30预应力变截面混凝土连续箱梁，单箱双室，腹板厚从0