桥跨结构病害类型和其形成原因研究

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1、桥跨结构病害类型和其形成原因研究　　摘要：本文介绍了桥跨结构的常见病害类型，并较为详细地分析了各种病害类型的形成原因。关键词：桥跨结构病害类型原因分析Abstract:Thispaperintroducesthecommontypesofdiseasesofabridgestructure,andanalyzesthecausesofvarioustypesofdiseases.Keywords:analysisofbridgestructuretypesandcausesofdisease中图分类号：[TU997]文献标识码：A文章编号：2095-2104（2

2、012）桥跨结构是桥梁的主要承重结构。在其自身结构设计与施工质量的缺陷、结构所处环境的变化、使用条件及防护措施的影响下，桥跨结构难免会产生不同程度的病害。这些病害包括混凝土表层病害，混凝土开裂，钢筋锈蚀，主梁的下挠，梁侧移、梁顶死，T型梁的反拱、侧弯等。一、混凝土表层病害混凝土表层常见的病害类型有空洞、蜂窝、麻面、露筋、剥落、表面风化、保护层脱落等。91.空洞是指混凝土有空隙，局部没有混凝土的现象。产生原因有：钢筋配置过密，导致施工时混凝土被卡住；未充分振捣便开始浇注上层混凝土；漏浆严重等。图1空洞图2蜂窝2.蜂窝是混凝土的局部酥松，混凝土中的砂多水泥净浆少，石

3、子间出现空隙呈蜂窝状的空洞。产生的原因有：混凝土运输过程中产生离析；混凝土浇筑过程中振捣不充分，模板缝隙不严，水泥砂浆流失等；粗集料粒径过大、配筋太密、坍落度过小。3.麻面是混凝土表面局部缺浆、粗糙、松散，但无钢筋外露的一种现象。主要是模板表面不够光滑和湿润不够，导致构件表面混凝土中的水分被吸走造成的。在模板施工时，下列因素可能导致蜂窝和麻面。模板表面粗糙不平；模板表面残渣未清理干净；模板连接漏浆；砂浆垫块过大或漏放；脱模剂的不均匀；过早拆模或拆模时损坏混凝土结构边角。图3麻面图4露筋图5剥落4.露筋是混凝土内的主筋、箍筋等未被混凝土包裹住而往外露的现象。产生原

4、因有：钢筋保护层垫块在浇注混凝土时发生移动，导致钢筋紧贴着模板；还可能是保护层处混凝土漏振或振捣不均匀造成的。95.剥落是指混凝土表面的砂、水泥浆脱落，粗集料外露（严重时会形成集料及包裹集料的砂浆一起脱落，或混凝土表面的砂浆成片的脱落）的缺陷。产生原因有：混凝土保护层太薄，或保护层处混凝土漏振或振捣不均匀；具有侵蚀性的水的化学作用；严寒地区的冻融循环、集料膨胀和碱-集料反应。6.表面风化是混凝土长期暴露在空气中，与自然界中的物质发生物理和化学变化而产生粉末化的现象。产生的原因有：混凝土表面与大气中的二氧化碳发生碳化反应；混凝土长期经受温度和干湿变化引起的体积胀缩

5、循环导致混凝土的抗拉强度超过极限；大气中的其他有害物或微生物造成的不可逆转的损害。7.保护层脱落是指包裹钢筋的混凝土层掉落的现象。外力撞击或地震作用可导致保护层脱落；混凝土自身的质量原因，如混凝土原材料不合格、配合比不准确、运输不合理、拌合不均匀、振捣不密实、养护方法不当等。二、混凝土开裂9混凝土裂缝是混凝土最常见的病害之一。引起混凝土开裂的原因很多，按是否受外界荷载影响可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝主要由外荷载引起，其分布宽度与荷载大小有关，产生部位最多的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件。荷载裂缝在混凝土的施工和使用中都可能出现，如拆模过早或方法不当、构件堆

6、放、运输、吊装时的垫块或掉点位置不当、施工机具荷载过大、设计不合理或出错、自然灾害（地震）等。变形裂缝也叫做非结构性裂缝。产生原因有：混凝土收缩、温度变化和碱-集料反应等。工程实际中此种裂缝居多。变形裂缝按成因可以分为收缩裂缝、温度裂缝和膨胀裂缝。三、钢筋锈蚀钢筋锈蚀导致混凝土损伤表现为膨胀、开裂以及最终保护层剥落等形式，更严重的会引起结构的破坏。因此，钢筋锈蚀已经成为影响混凝土耐久性的主要因素。影响钢筋锈蚀的因素主要有碳化深度、氯离子含量、水灰比和保护层厚度、裂缝、应力状态和应力水平等。氯盐环境是导致钢筋锈蚀的首要因素[1]。1.碳化深度的影响水泥水化产生大量

7、氢氧化钙使混凝土呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜，保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护作用。但混凝土碳化导致其碱度降低，破坏钢筋钝化膜，使钢筋发生电化学腐蚀，生成的氢氧化铁进一步氧化生成铁锈，铁锈体积膨胀引起混凝土开裂，反过来会加速钢筋锈蚀[2]。此外酸雨和二氧化硫也能降低混凝土的碱性，使混凝土中性化和发生电化学腐蚀，进而使钢筋产生锈蚀。2.氯离子含量的影响9氯离子是极强的去钝化剂，因此，混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响极大。当钢筋周围存在氯离子时，在腐蚀电池的电场作用下，带负电的氯离子（Cl_）向阳极移动富集并与阳极的铁发生电化学腐蚀生成FeCl2，

8、FeCl2溶于水分解成的