混凝土桥梁裂缝产生原因及处理方法.doc

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1、混凝土桥梁裂缝产生原因及处理方法【摘要】近年来，我省交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。【关键词】桥梁混凝土裂缝引起的原因1、裂缝的危害性1.1加速混凝土碳化混凝土裂缝的存在，使空气中的co2极易渗透到混凝土内部，在潮湿的环境下co2能与水泥中的氢氧化钙、硅酸三钙、硅酸二钙相

2、互作用并转化成碳酸盐，中和水泥的基本碱性，使混凝土的碱度降低，导致钢筋的纯化膜遭受破坏，易引起锈蚀，同时由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致桥梁结构破坏。1.2降低混凝土抵抗各种侵蚀性介质的耐腐蚀性能力1.2.1溶蚀型混凝土腐蚀。即当水通过裂缝渗入混凝土内部或是软水与水泥、石作用时，将一部分水泥的水化产物（如氢氧化钙）溶解并流失，引起混凝土破坏。这种腐蚀在桥墩上表现突出。1.2.2盐酸（酸性液体）腐蚀和镁盐腐蚀。这类腐蚀的主要生成物不具有胶凝性，且易被水溶解的松软物质，这些物质能被通过裂缝或孔隙渗透入

3、混凝土内部的水所能溶蚀，使混凝土中的水泥石遭受破坏。1.2.3结晶膨胀型腐蚀。它是混凝土受硫酸盐的作用，在裂缝和硅孔隙中形成低溶解度的新生物，逐步积累后将产生巨大的应力使混凝土遭受破坏。1.3影响混凝土结构物的结构强度和稳定性混凝土裂缝直接影响混凝土结构物的结构强度和整体稳定性，轻则会影响桥梁结构外观的正常使用和耐久性，严重的贯穿性裂缝可能导致桥梁的完全破坏。2混凝土桥梁裂缝种类及成因实际上，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。混凝土桥梁裂缝的

4、种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：2．1荷载引起的裂缝混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：（1）设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；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。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。（2）施工阶段，不

5、加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；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，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：（1）在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同

6、时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。（2）桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。实际工程中，次应力

7、裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起，仅是按常规一般不计算，但随着现代计算手段的不断完善，次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力，不少平面杆系有限元程序均可正确计算，但在40年前却比较困难。在设计上，应注意避免结构突变（或断面突变），当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。

8、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）中心受拉。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。（2）中心受压。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。（3）受弯。弯矩最大截面附近从受拉