钢筋溷凝土桥梁裂缝成因分析与对策

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1、钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析与对策钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析与对策文本摘要：混凝土桥梁在建造和使用过程中出现裂缝比较普遍，裂缝不仅影响桥梁的外观、影响着桥梁结构的耐久性，严重的甚至影响结构的安全性。关键词：裂缝成因分析对策一、概述混凝土桥梁在建造和使用过程中出现裂缝比较普遍，裂缝不仅影响桥梁的外观、影响着桥梁结构的耐久性，严重的甚至影响结构的安全性。如果不及时进行处理，桥梁结构的使用寿命将大大缩短，桥梁坍塌的事件也时有发生。为了最大限度减小裂缝对桥梁耐久性和安全性的影响，本文对混凝土桥梁的裂缝进行分类，对裂缝形成的原因进行分析，并针对不同的裂缝提出了不同的处理方法，二、混凝土桥梁裂缝成因

2、分析混凝土桥梁裂缝可分为5大类：荷载裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝、腐蚀裂缝。1．荷载裂缝荷载裂缝是指钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载作用下产生的裂缝。荷载裂缝产生的原因有：（1）设计计算阶段，计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计截面承载力不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当等。（2）施工阶段，施工机具、材料堆放不合理；预制结构翻身、起吊、运输、安装不当，造成结构受力不合理；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等。（3）使用阶段，车辆超载和

3、超速行驶是桥梁出现裂缝的重要原因。超载会使桥梁产生过大的变形，使受拉区和受剪区混凝土开裂；超速行驶会对桥梁结构形成强大的冲击，导致桥梁混凝土局部应力过大，形成裂缝。另外，车辆、船舶的撞击，大风、大雪、地震、爆炸都会使桥梁结构产生裂缝。2．温度裂缝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，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉极限应力时就会产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。引起温度裂缝主要因素是温度差，包括：（1）年温差。一年四季温度不断变化，变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向伸缩，一

4、般通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，但结构的位移受到限制时就会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥超静定结构，由于结构不能自由伸缩，很容易出现此类裂缝（2）日照温差。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。（3）骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度，产生裂缝。（4）水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0m）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。（5）蒸汽养护或

5、冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。3．收缩裂缝在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。（1）塑性收缩一般发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，称为塑性收缩。（2）缩水收缩（干缩）是指混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小的现象。由于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，致使表面混凝土产生拉应力，当表面混凝土承

6、受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。4．沉降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。5．腐蚀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，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋锈蚀，钢筋锈蚀引起体积变大，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，并有锈迹渗到混凝土表面。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，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。三、混凝土桥梁裂缝控制措施

7、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）[1]规定，钢筋混凝土构件计算的最大裂缝宽度不应超过下列规定限值：（1）Ⅰ类和Ⅱ类环境，限值为0.2mm；（2）Ⅲ类和Ⅳ类环境，限值为0.15mm。为了达到这样的标准，就必须对各种裂缝采取相应的控制措施。1．荷载裂缝在结构设计方面，结构设计者必须严格按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）规定进行裂缝控制验算，根据不同的结构部位，采取相应的合