桥梁裂缝成因和修补方法综述

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1、桥梁裂缝成因和修补方法综述　　摘要：主要分析了桥梁裂缝形成的的各种因素，阐述了裂缝判断依据，并对裂缝隙的几种修补方法进行了介绍。关键词：桥梁；混凝土；裂缝；修补Abstract:Thispaperanalyzesthebridgecracksformedinthevariousfactors,indicatesthatthecrackcriterion,andthecrackoftheseveralrepairmethodsareintroduced.Keywords:bridge;concrete;crack;repair中图分类号：U

2、415.6献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）11-0020-02桥梁结构物在长期运营过程中，不可避免地会产生某些损伤，裂缝是其普遍存在的一种。有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素作用下，不断产生和发展，从而引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋锈蚀，这是影响结构安全的关键，这样会对混凝土的强度及结构物的耐久性产生很大危害，影响到结构的正常使用，严重的引起交通事故及缩短结构物的使用年限，必须加以控制。8混凝土因其取材广泛，价格低廉，抗压强度高，可浇筑成各种形状，并且耐火性好，不易风化，养护费用低，成为当今世界建筑结构中最广泛的

3、使用材料之一。但大量的工程实践和讨论分析表明，钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作，其中混凝土自身应力形成的、有荷载作用下形成的、也有其它因素如施工材料质量、基础变形等因素形成的。1荷载作用下产生的裂缝钢筋混凝土桥梁在常规静、动设计荷载及设计荷载以外的荷载作用下产生的裂缝为荷载裂缝。按受力类型可分为直接应力裂缝和次应力裂缝，按裂缝形式可分为弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝、扭曲裂缝等。直接应力裂缝主要是设计阶段及施工、使用过程中产生的裂缝；次应力裂缝为在设计荷载以外的荷载产生的次应力而产生的裂缝。弯曲裂缝为梁上作用弯矩时产生的裂缝。对受弯构件和

4、压弯构件来说，弯曲裂缝首先出现在弯矩最大的载面积的受拉区；剪切裂缝为斜裂缝，发生在剪应力最大的部位，对于受弯构件和压弯构件，一般发生于支座附近，由下部开始，沿着与轴线成25°～50°左右的角度开裂；断开裂缝为构件受拉时，进入整个截面的裂缝为断开裂缝，均沿正截面开裂，间距有一定规律；扭曲裂缝为构件受扭转与弯曲同时作用下而产生的开裂。2混凝土自身因素形成的裂缝2.1温度变化引起的裂缝8当混凝土结构外部环境和内部温度发生变化时，将发生变形，由于其约束，结构内部将产生应力，当应力超过其抗压强度时即将产生温度裂缝，主要有如下几种：年温差、日照、骤然

5、降温、水化热、蒸气养护在冬季施工时措施不当产生的；混凝土骤冷骤热，内外温度不均匀产生的；新旧混凝土接头处产生的；当构件较长且两端固定时，由于周围温度变化产生的附加温度应力产生的。2.2收缩引起的裂缝混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的，在混凝土内部呈现含水梯度，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，导致表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面的混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土收缩主要有以下4种：⑴塑性收缩：主要发生在混凝土浇筑初期。施工时，混凝土浇筑后约4～5h，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成

6、，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，此时收缩为塑收缩。在骨料下沉过程中受到钢筋阻挡，即形成沿钢筋方向裂缝。⑵干缩：混凝土结硬后，随着表面水分逐步蒸发，温度逐渐降低，混凝土体积缩小，称为干缩。因混凝土表面水分损失快，内部损失慢，表面收缩受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。8⑶自生收缩：自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应生成新的物质而导致自身体积缩小。⑷碳化收缩：为大气中的二氧化碳与水泥人水化物发生化学反应引起的收缩变形，碳化收缩不大，一

7、般不进行计算。3其它因素引起的开裂3.1基础变形引起的开裂基础变形一般为基础空间不均匀沉降或水平方向位移，发生基础变形后，结构物中产生附加压力，超过结构物的抗拉强度时即产生裂缝，基础不均匀沉降的原因有，地质试验资料不准、地质差异大、荷载差别大、分期建造等。3.2钢筋锈蚀引起的裂缝当构件中钢筋的混凝土保护层不足,或混凝土质量较差时，二氧化碳侵蚀钢筋表面，使钢筋周围混凝土的碱度降低，钢筋表面容易被混凝土中的氧气和水锈蚀，使周围混凝土产生膨胀压力，使混凝土保护层开裂、剥落，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使混凝土有效面积减

8、少，钢筋与混凝土的握裹力削弱，结构承载力下降，并诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏，钢筋锈蚀是最后造成结构破坏的主要因素。3.3冻胀引起的裂缝8温度低于零度时，混凝土出同冰冻，游离