预应力混凝土梁桥裂缝成因和防治措施

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1、预应力混凝土梁桥裂缝成因和防治措施　　【摘要】针对预应力混凝土梁桥存在裂缝问题，论述了不同类型的裂缝，并分析其产生的原因，在此基础上提出适应预应力混凝土梁桥裂缝处理方法，最后从几个方面说明了裂缝的防治措施。【关键词】预应力混凝土梁桥；裂缝；防治措施中图分类号：TV543文献标识码：A1.引言7预应力混凝土梁桥主要在于充分利用高强度钢筋及高强度混凝土的,可以设法在结构构件受荷载作用前，使它产生预应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚至处于受压状态，这就是预应力梁桥的主要特征。虽然预应力混凝土构件可以延缓开裂，提高桥梁构件刚度，减轻自重，提高其跨越能力等

2、，但是由于施工方法的错漏，设计上的误差以及环境因素等，还是不可避免裂缝在预应力混凝土梁桥上产生。裂缝的发生会对预应力筋工作效应产生巨大影响，事实上，无论是预应力的混凝土结构还是钢筋混凝土结构裂缝及其宽度对力筋腐蚀都有影响，且宽度不同其影响程度也不同。所以，在桥梁构件中对于裂缝的宽度有严格要求，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快，应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，因此对于裂缝的控制尤为重要，本文叙述了预应力混凝土梁桥中裂缝的成因和防治措施。2.裂缝类型及成因在划分裂缝类型时通常从形状、所处状态判断，裂缝按形状可分为表面的、深入的、贯穿的、断续的、纵向的、

3、横向的、斜向的、对角线的、上宽下窄、上窄下宽、外宽内窄的、囊核形的等等。所处状态可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。混凝土梁桥裂缝类型和出现原因多种多样，通常情况下裂缝的存在不会影响桥梁的正常工作（宽度小于0.05mm）如果裂缝宽度过大就会影响桥梁构件的耐久性和安全性。2.1原材料质量引起裂缝在预应力混凝土梁桥施工过程中所采用的材料没有达到规范标准，也是会引起裂缝。例如：水泥定性不合格，化学成分不达标，导致强度不够引起裂缝；集料集配不良，拌合时水量过大，使混凝土收缩加大，影响混凝土强度产生裂缝；混凝土中的碱与集料中的某些成分发生反应，使混凝土吸水膨胀，从而开裂。此外，由于混凝

4、土质量问题，使钢筋混凝土保护层厚度不足，钢筋与混凝土直接出现空隙而生锈膨胀，也会导致混凝土开裂。2.2收缩裂缝7收缩裂缝是混凝土构件中最常见的裂缝类型，混凝土硬化过程中常常伴随着体积的变化，最常发生的是大气中或湿度不足条件下产生体积减小，这种变形就会引起混凝土收缩。2.3塑性裂缝这是在桥梁浇筑过程中，混凝土还处于塑性状态下形成的裂缝。在塑性状态由于混凝土还没达到稳定状态，粗颗粒下沉而导致竖向体积缩小裂缝；另一方面由于模板搭建时的不规格导致混凝土塑性变形产生裂缝。2.4预应力传递区主拉裂缝在预应力混凝土梁桥中，预应力筋的预应力由锚固端的集中力沿近30°~40°的方向在梁体中扩散，在应力

5、扩散中会在梁体中产生拉应力，则可能在垂直于主拉应力方向出现斜裂缝。2.5次应力裂缝成桥状态下，实际工作状态所承受的荷载与所设计计算时有出入，从而会使桥梁梁体某些部位产生次应力导致开裂，这是由外荷载引起次应力所产生的裂缝也是混凝土桥梁中常见的。2.6温度裂缝当外部温度与桥梁结构内部温度不一致，混凝土构件将会发生变形，如果变形收到约束，将会产生应力，当这种应力达到一定强度时，桥梁构件将产生裂缝。裂缝处理方法73.1表面处理法表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。3.2填充法用修补材料直接

6、填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。3.3灌浆法此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的。3.4结构补强法因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。3.5混凝土置换法7混凝土

7、置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。3.6电化学防护法电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。3.7仿生自愈合法仿生自愈合法是一种新的裂缝处