桥梁裂缝产生原因浅析_控制桥梁裂缝的措施.docx

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1、桥梁裂缝产生原因浅析_控制桥梁裂缝的措施 摘要:本文对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的缘由作了较全面的分析、总结，以便利设计、施工找出限制裂缝的可行方法，达到防患于未然的作用。 关键词:桥梁；裂缝；种类；成因 Abstract: This paper on the cracks of the concrete bridge types and causes of a more comprehensive analysis, summarized to facilitate the design, construction, find a feasible way to control the cr

2、ack to achieve a proactive role. Keywords: bridge; cracks; species; causes 中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2022） 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。在桥梁建立和运用过程中，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”，常常困扰着桥梁工程技术人员。其实，假如实行肯定的设计和施工措施，许多裂缝是可以限制和避开的。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的相识，尽量避开工程中出现危害较大的裂缝，本文对混凝土

3、桥梁裂缝的种类和产生的缘由作了较全面的分析、总结，以便利设计、施工找出限制裂缝的可行方法，达到防患于未然的作用。 l 混凝土桥梁裂缝种类、成因 事实上，混凝土结构裂缝的成因困难而繁多，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缘由。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的缘由，大致可划分如下几种： 一、荷载引起的裂缝 混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有干脆应力裂缝、次应力裂缝两种。 干脆应力裂缝是指外荷载引起的干脆应力产生的裂缝。裂缝产生的缘由有： 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

4、少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构平安系数不够。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，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构的受力特点，不按规范移动、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工依次，变更结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲惫强度验算等。 3、运用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的撞击；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。裂缝产生的缘由有： 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

5、考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。 2、桥梁结构中常常须要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用精确的图式进行模拟计算，一般依据阅历设置受力钢筋。探讨表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞旁边密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，常常在跨内依据截面内力须要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面旁边常常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形态突变处、受力钢筋截断处简单出现裂缝。 实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见缘由。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

6、缝也是可以做到合理验算的。在设计上，应留意避开结构突变（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。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严峻部位。但必需指出，假如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记，是结构破坏的前兆，其缘由往往是截面尺寸偏小。 二、温度改变引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生改变，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时

7、即产生温度裂缝。温度裂缝区分其它裂缝最主要特征是将随温度改变而扩张或合拢。引起温度改变的主要因素有： 1、年温差。一年中四季温度不断改变，但改变相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月的月平均温度作为改变幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。 2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述隧然降温是

8、导致结构温度裂缝的最常见缘由。 3、隧然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度改变相对较慢而产生温度梯度。日照和隧然降温内力计算时可采纳设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。 4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应依据实际状况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，削减骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采纳循环冷却系统进行内部散热，或采纳薄层连续浇筑以加快散热。 5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤

9、热，内外温度不均，易出现裂缝。 6、预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件旁边混凝土简单烧伤开裂。采纳电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可上升至350，混凝土构件也简单开裂。试验探讨表明，由火灾等缘由引起高温烧伤的混凝土强度随温度的上升而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。 三、收缩引起的裂缝 在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混

10、凝土体积变形的主要缘由，另外还有自生收缩和炭化收缩。 塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后45小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链渐渐形成，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，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不匀称将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应限制水灰比，避开过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页