浅谈桥梁裂缝病害的分析及防治

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1、浅谈桥梁裂缝病害的分析及防治1.1桥梁裂缝种类及成因在高速公路养护过程中，经常会发现桥梁（特别是中、小桥、通道）梁板底部出现一些细小裂缝，分为表面龟裂、纵向裂缝、横向裂缝及斜向裂缝。实际上，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，裂缝有施工时产生的，也有使用中产生的。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：1.1.1设计问题引起的裂缝在设计阶段，如果出现以下情况，构件往往会产生裂缝。主要包括非标准构件套用标准图集；构件不计算或漏算；计算模型的简

2、化不合理；结构的实际受力和边界条件不符；荷载少算或漏算；截面尺寸不够，保护层厚度不够；配筋不足或布筋错误；结构安全系数不够；设计时未详细地进行施工分析；预应力筋合理的孔道布置等。1.1.2荷载问题引起的裂缝混凝土桥梁在常规静、动荷载下产生的裂缝称荷载裂缝，因桥梁设计桥梁静荷载对裂缝的产生较小，主要应力裂缝是由外荷载引起的裂缝。裂缝产生的原因有：在使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂

3、缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：①受拉。裂缝贯穿构件横截面，间距大体相等，且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时，裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。K282+542中桥裂缝主要位于梁底，集中在行车道和超车道下方的梁板，与车辆的行驶有关。②5受压。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝，可以造成桥面铺装与梁体脱空，桥面铺装在车辆的反复碾压下破坏。③支座处的负弯矩：施工中不注意钢筋的保护，为方便混凝土的振捣施工，将钢筋踩弯，这样会造成支

4、座的负弯矩，导致混凝土梁板出现裂缝，突出表现在连续混凝土箱梁上。④受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏，沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝；当箍筋适当时发生剪压破坏，沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。1.1.3配合比引起的裂缝由配合比引起的裂缝主要表现为一是水泥引起的。包括水泥受潮引起的非正常凝结；水泥有游离Cao，Mgo，含碱量过高引起的水泥非正常膨胀；水泥的水化热偏大；二是骨料选择不当引起的。包括骨料含泥量过大，级配不良，使用了碱性骨料或风化岩石；三是由于配合比不当引起的，包括混凝土配合比不当，塌落度过大，

5、骨料下沉、沁水；外加剂、掺合料和水泥不匹配或掺量超标等问题。混凝土主要由水泥、砂、碎石、水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料不合格，可能导致结构出现裂缝。影响混凝土裂缝的主要因素有：水泥安定性不合格，强度不足；砂石粒径太小、级配不良、空隙率大、使用超出规定的特细砂、砂石中含泥量高。1.1.4温度问题引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形。若变形遭到约束，则在结构内产生应力。当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要的特征是裂缝将随温度变化而扩张或合拢

6、。引起温度变化主要因素有：年温差、日照、聚然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。1.1.5收缩引起的裂缝5在桥梁调查中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩，混凝土表面容易出现龟裂裂纹

7、。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：①养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。②外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。1.1.6地基基础变形引起的裂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。主要

8、表现为承台、桥台的开裂。基础不均匀沉降的主要原因是地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降及桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。1.1.7保护层厚度不足导致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炭化至钢筋表面，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