钢筋混凝土桥梁梁体常见裂缝及维修.doc

钢筋混凝土桥梁梁体常见裂缝及维修混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的主要原因。1、混凝土与钢筋混凝土简支梁桥的常见裂缝1.1网状裂缝网状裂缝发生在各种跨度的梁上。这种裂缝细小，宽度约为0.030.05mm，用手触及有凸起感觉，网状裂缝多为混凝土收缩所引起的表面龟裂。1.2下缘受拉区的裂缝这种裂缝多发生于梁跨中部，梁跨度越大，裂缝越多。它自下翼缘向上发展，至翼缘与梁肋相接处停止。裂缝间距约0.10.2m，宽度约为0.030.1mm。跨度10m的梁，其裂缝少而细小(宽度0.03mm以下)。下缘受拉区的裂缝多为混凝土收缩和梁受挠曲所产生的裂缝。1.3腹板上的竖向裂缝腹板上的竖向裂缝最为常见，也是较为严重的一种裂缝。当跨径12m时，其裂缝多位于薄腹部分。在梁的半高线附近裂缝宽度较大，一般在0.150.3mm。当梁跨径10m时，其裂缝较细小且多数裂缝系由梁肋向上延伸，上端至腹板顶部。这种裂缝多系设计不当、施工质量不良、养护不及时或温度及周围环境条件不良的影响所致。1.4腹板上的斜向裂缝腹板上的斜向裂缝是钢筋混凝土梁中出现最多的一种裂缝，且多在跨中两侧，离跨中越远倾斜角越大，反之较小。倾角约在1545之间，第一道裂缝多出现在距支座0.51.0m处，裂缝宽度一般在0.3mm以下。它系设计上的缺陷，主拉应力较计算值大，混凝土不能负担而造成的。1.5运梁不当引起的上部裂缝运送梁时支撑点没有放在梁的两端吊点上(偏向跨中)，支撑点处上部出现负弯矩而引起开裂。1.6梁端上部裂缝由于墩台产生不均匀沉降，形成梁端局部支撑压力增大，产生局部应力所致。裂缝由下往上开裂，严重者宽度可达0.3mm以上。1.7梁侧水平裂缝梁侧水平裂缝近似水平方向的层裂缝，多为施工不当引起，如分层灌筑、间隔时间太长。1.8梁底纵向裂缝梁底纵向裂缝是沿下翼缘主筋方向的裂缝，是由混凝土保护层过薄或掺入氯盐等速凝剂所造成。2、预应力混凝土梁、悬臂梁与连续梁桥的常见裂缝2.1先张法梁梁端锚固处的裂缝这种裂缝均起始于张拉端面，宽度约为0.1mm左右，长度一般只延伸至扩大部分的变截面处。它是由于在两组张拉钢筋之间梁端混凝土处于受力区，或因锚头处应力集中和锚头产生的楔形作用而使锚头附近产生细小水平裂缝。2.2后张法梁梁端(或其他部位)锚固处的裂缝通常发生在梁端或预应力筋锚固处，裂缝比较短小。发生在梁端时多与钢丝束方向一致，在锚固处时与梁纵轴多呈3045角。在运营初期有所发展，但不严重，以后会趋于稳定。这种裂缝主要由于端部应力集中，混凝土质量不良所致。2.3腹板收缩裂缝大多在脱模后23天内发生，裂缝通常从上梁肋到下梁肋，整个腹板裂通，宽度一般为0.20.4mm，施加预应力后大多会闭合。这种裂缝多为混凝土收缩和温差所致，如极低的外界温度，混凝土未保温养生，使应力分布不均。2.4悬臂梁剪切裂缝剪切裂缝出现在腹板上，看起来近似按45角倾斜，一般出现在支点与反弯点之间的区域。剪切裂缝产生的主要原因是：预应力不足；超载的永久荷载；二次应力；温度作用等。此外，设计中缺乏对多室箱梁腹板内剪力分布的认识，设计时未考虑横截面的实际变形，没有重复检算力筋截断处的左右截面受力情况。2.5悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝悬臂箱梁在连续力筋锚固齿板后面的底板内会产生裂缝，并有可能向着腹板扩展，裂缝与梁纵轴呈3045角。产生这种裂缝的原因是由于预应力筋作用面积小，产生的局部应力过大，或者由于顶底板中力筋锚具之间水平方向错开的距离太小。2.6底板裂缝箱梁板上发生不规则裂缝，是由于梁模向受力性能与横向不变形截面显得有很大的不同，即由于腹部与底板受力不均所致。2.7箱梁弯曲裂缝混凝土抗拉能力不足，会导致箱梁弯曲裂缝的产生。在分段式箱梁中，一般出现在接缝内或接缝附近，梁底裂缝可达0.10.2mm。弯曲裂缝一般很小，结构不受损伤，但在荷载反复作用下(汽车动力荷载及温度梯度)裂缝有可能会扩大。2.8连续梁弯曲裂缝在连续梁中，正弯矩区的梁底部和负弯矩区的顶部可能发现这种裂缝。弯曲裂缝主要是由于混凝土抗拉能力不足引起的。2.9预应力梁下翼缘的纵向裂缝这种裂缝为预应力梁中最严重的一种裂缝，多发生在梁端第一、二节间的下缘侧面及梁底，或腹板与下翼缘交界处，少数发生在腹板上。这种裂缝一般处于最外的一排钢丝束部位，宽度为0.050.1mm。产生原因是由于下翼缘受到过高的纵向压力，保护层太薄或混凝土质量不好所致。3、拱桥、桁架拱桥与刚架桥的常见裂缝石砌拱桥中最容易出现裂缝的地方是拱顶附近的下部，裂缝有时可一直延伸到拱上结构(边墙)。此外，在拱圈表面有时会产生和拱圈平行的裂缝，如拱圈和边墙用不同材料砌筑，在接缘处也会发生裂缝。裂缝最初出现时较小，但以后在外界因素的作用下会逐渐扩大。空腹式钢筋混凝土拱桥在拱脚、立柱、立柱与拱圈相接的地方可能会出现裂缝。钢筋混凝土双曲拱桥常见裂缝有：主拱圈拱脚处上缘出现横贯裂缝、主拱圈跨中截面肋波接合面的环向裂缝、腹拱板沿桥宽的横向裂缝、拱波沿桥纵向裂缝、立柱与盖梁混凝土剥落露筋并有压裂现象。桁架拱桥常见裂缝有：靠近桥头桥面由于受负弯矩作用，多出现沿桥宽方向的横向裂缝、立杆与上下弦杆接合处的裂缝；当跨径较大，架片分段预制并采用现浇混凝土接头或钢板接头时，受荷载反复作用而出现施工接头的拉裂。钢架拱桥由于支点的不均匀沉陷，致使刚架各点产生附加弯矩，横梁左节点处为负弯矩，梁顶为受拉区，因此横梁左端产生从上向下开展的裂缝，右端产生由下向上的裂缝，左侧支柱上侧产生从外向内的水平裂缝。4、桥梁梁体裂缝的处治方法桥梁梁体裂缝常用的处治方法主要有：1)小裂缝或没有结构作用的裂缝可采用封闭处理，如用环氧树脂胶涂封闭，或用工具沿裂缝裸露面锯或凿，使缝扩大成槽形豁口后，将裂缝两边510mm范围内处理干净，然后用各种粘结材料进行填充封闭。2)当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝(不是很严重)时，可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。箍可用扁钢焊成或圆钢制成，可直箍也可斜箍，其方向与裂缝垂直。3)注射环氧树脂胶液并加配钢筋，具体做法是钻与结构面成45并与裂缝成90交叉的孔(按裂缝长度，可钻34个孔)，然后分别插入钢筋，再在孔中与裂缝中注入环氧树脂胶液封闭裂缝与孔洞，使钢筋与原构件形成一个整体，从而达到加强截面强度的目的。4)钢板粘帖修补，即用环氧基液粘结剂涂在整个钢板上，然后将其压粘于待修补的裂缝位置上。为使钢板粘贴牢固，一