文档介绍：论述我国桥梁结构裂缝产生的原因及加固措施
论述我国桥梁结构裂缝产生的原因及加固措施
摘要:随着城市化进程的快速发展,简单的桥梁工程建筑施工技术已经越来越不能满足人们的需求,施工技术的要求也在逐渐增高。但桥梁在建设、使用过程中存在着一个相当普遍的问题既裂缝,桥梁裂缝产生的原因众多而复杂,有的是在施工过程中出现的裂缝,有的是在投入使用以后出现的裂缝,桥梁裂缝的出现是一种警示。因此,本文笔者简要阐述了桥梁结构裂缝的产生原因及加固措施,意在更好的完善桥梁工程的施工技术,提高工程质量。
关键词:桥梁工程;结构裂缝;产生原因;加固措施
中图分类号:U445 献标识码: A
桥梁的裂缝是桥梁工程当中最常见的病害之一,过多裂缝的产生,除了会造成桥梁的承载力与耐久性降低,变形增大等问题外,还会影响其通车运行的安全性。因此,针对桥梁裂缝的产生原因进行分析,并通过相应的措施进行预防,才能有效保证桥梁的持久运行。
一、桥梁结构裂缝分析
1、因混凝土体自身的温度与外部环境存在温度差异,从而使混凝土结构产生不均匀的收缩,从而出现裂缝。引起混凝土温度裂缝的因素有:(1)水化热,因早期混凝土构件被模板等材料隔离,水泥产生的水化热不能马上散发到周围空气中,使得混凝土构件的自身温度升高,产生严重的温度梯度而引起裂缝生成;(2)日照,桥梁构件施工后,部分结构的表面受到阳光的暴晒而使其温度明显高于周边没有受到阳光直射的部位,也会在混凝土内部产生非线性分布的温度梯度,出现局部拉应力过大的现象,最终导致裂缝产生;(3)降温,施工期间外部温度突然下降,会加速混凝土结构表面温度的下降,但其内部温度下降较慢,也会形成温度梯度而在内部产生应力,超过混凝土的抗拉强度便形成裂缝;(4)养护措施不当导致混凝土骤冷骤热,使得内外温度不均匀而出现裂缝。
2、塑性裂缝。由于混凝土中较重的颗粒在重力作用下出现下沉,水泥浆相应的上浮,这种作用受到模板拉杆或钢筋的约束时便会产生裂缝。
3、荷载引起的裂缝。具体表现在:(1)弯曲裂缝,当桥梁的混凝土构件受到弯曲应力时,弯曲裂缝便在弯矩最大的截面的混凝土受拉区出现。桥梁梁板的正弯矩裂缝多在跨中出现,荷载逐步增大后,裂缝区域也逐渐向两侧发展,并且裂缝的宽度增大,数量也增多;(2)剪切裂缝,桥梁受剪应力最大,如支座附近,这种裂缝也是从下部开始,沿轴线成25°~ 50°的角度裂开,外部荷载增大后,裂缝区逐渐向跨中方向扩散,裂缝缝数不断增多并分岔;(3)扭曲裂缝,桥梁的混凝土构件在扭曲作用下,会出现很多条沿45°方向倾斜的裂缝,导致混凝土保护层脱落,使得钢筋承担了大量的扭矩,直至钢筋滑动时构件完全破坏;(4)断开裂缝,荷载作用导致的受拉构件产生的裂缝都沿其正截面方向出现,当受拉构件在内力较小时,钢筋和混凝土能够承受住这种拉力,但随着内力逐渐增大,钢筋应力达到流动极限,增加了钢筋伸长率,裂缝宽度也逐渐增大,危及桥梁的结构安全。
4、钢筋锈蚀引起裂缝。桥梁的钢筋混凝土构件的施工质量较差,使得钢筋保护层厚度不够,或者保护层发生碳化而降低钢筋周围混凝土碱度,钢筋周围氯离子增加而破坏其表面的氧化膜,水分和空气进入,铁离子发生锈蚀反应,生成氢氧化铁使钢筋锈蚀。构件的整体承载力也大大降低,其他形式的裂缝也随之产生,最终导致结构破坏。
5、基础变形导致裂