高等级公路桥梁病害分析及加固处理探讨.doc

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1、高等级公路桥梁病害分析及加固处理探讨【摘要】：随着现代社会科学技术的不断发展,高等级公路桥梁病害问题越来越受到人们的重视。同时，国家也对高等级公路桥梁加人了投资力度。高等级公路桥梁病害主要是结构裂缝，结构裂缝问题是整个工程最容易出现的质量问题，这似乎已经成为了高等级公路桥梁工程中不可避免的问题。但是，通过对裂缝产生原因的剖析以及采取科学有效的解决措施,裂缝的问题终将解决和减轻。【关键词】：高等级公路桥梁加固处理中图分类号：X734文献标识码：A文章编号：引言：高等级公路桥梁的病害多样化，本文作者针对高等级公路桥梁中的病害之一，结构裂缝问题，产生的原因以及如何才能有效的进

2、行处理和解决作了详细的分析。1•高等级公路桥梁结构裂缝常见原因分析1.1非受力裂缝的分析高等级公路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，硬结的混凝土含网相、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，虽不至于影响混凝七的外观尺寸，但在骨料约朿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

3、料，水泥石、气体、水份等)，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。混凝土乂是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料，在受约束条件下只要发生少许收缩，产牛的拉应力往往会大于该凝期混凝十•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

4、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。1.2受力裂缝的分析(1)荷载引起的裂缝直接应力裂缝。导致直接应力的因素主要有设计阶段对部分荷载漏算或错算所产生的结构应力，结构受力假设不符合实际，结构设计期间未考虑施工的可能性或设计断面不足以及钢筋配置偏少或布置错误等；施工期间在构件上不恰当地堆放钢筋等材料或机具，或借助顶板来运送重型材料，或在不了解预制结构的前提下随意对其翻身、起吊或未按照设计图纸施工，擅口更改施工顺序或受力模式等；在使用期间出现超出设计荷载的重型车辆或受到大雪、大风以及爆炸等冲击。次应力裂缝。市政桥

5、梁结构中经常出现凿槽、开洞及设置牛腿等，而常规计算难以用准确图纸进行模拟计算，而实际上在受力构件上挖孔后内部“力流”将产生“绕射”现象，并在孔洞周围密集产生巨大应力，继而将导致裂缝生成。(1)温度变化由于温度变化导致的裂缝若为表面裂缝则其走向无规律性，若为深层或贯穿裂缝则其走向一般平行于主筋走向，且该种裂缝宽度大小不一，在温度变化影响下热窄冷宽，导致该种裂缝生成的因素主要有：①日照。施工后的桥梁面板及侧血受阳光暴晒后导致该部位温度明显高于其他部位，在混凝十•内部会生成温度梯度，口.其呈非线性分布，最终导致混凝土内局部拉应力过大，当该应力超过混凝土所承受的极限应力则会生成

6、裂缝。由于皋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。②降温。天气突降大雨或冷空气侵袭以及H落等均会导致结构外表血温度突降，而内部温度降低较慢，因此也会生成温度梯度而使混凝土发生变形，若变形遭到约束则会在结构内产生应力，当该应力超过混凝土自身抗拉强度则会生成裂缝。③水化热。混凝土浇筑后水泥发生的水化热反应在很大程度上升高其温度，因此会生成严重的温度梯度而引起裂缝生成。④采用蒸汽养护或冬期施工时施工措施不当导致混凝土骤冷骤热而形成内部温度不均匀也会导致裂缝生成。(1)收缩裂缝%1塑性收缩。混凝土浇筑4〜5h后内部水泥发生

7、剧烈的水化热反应,内部分子链逐步形成，继而沁水和水分急剧熬发现象发生导致混凝土失水收缩，该类收缩量可达1%左右；骨料在自重作用下会发生下沉，过程中会受到钢筋阻扌当而生成同主筋方向相同的裂缝。%1失水收缩。混凝土硬结示随着内部水分逐步蒸发，温度逐渐降低且体积逐步减小，该现象称为干缩，由于表层水份损失快、内部损失慢，因此导致内外收缩量不同，即形成不均匀收缩，而表面收缩受内部混凝土的约束可导致表面混凝土受到拉应力，当其超过自身抗拉强度则会导致裂缝生成。%1自生收缩。混凝土硬化过程中水泥发生水化反应导致的收缩，该类收缩与外界湿度无关，且不同种水泥