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1、第二章第二章 公路桥梁检查公路桥梁检查 桥梁检查依据规范应分为经常性检查、定期桥梁检查依据规范应分为经常性检查、定期检查和特殊检查三类(简称三查)。检查和特殊检查三类(简称三查)。经常检查经常检查主要对桥面设施和桥台附属构造的技术状况进行日常巡视检查,及时发现缺损并进行小修保养工作。定期检查定期检查按规定周期,对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。主要检查各部件的功能是否完善有效,构造是否合理耐用,发现需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况;同时检查小修保养状况。特殊检查特殊检查分为应急检查和专门检验(大部分工作归于旧桥检测,详见下一章) 桥梁检查分为经常检查、经常

2、检查及特殊检查。经经常检查常检查频率最高,工作最为简单,但数据内容较少,没有定量指标,缺乏对桥梁的评价,仅为一基础性的检查工作。特殊检查特殊检查难度较大且需委托有相应能力和资质的单位进行,不是大家的工作内容。因此定期检查定期检查应为桥梁检查与评定的重点工作内容,其难度、工作量适中,有定量指标,可以较为合理的对桥梁进行评价。第一节第一节 经常检查(第一查)经常检查(第一查) (一)经常性检查又叫日常检查或例行检查,以直接目测为主,配合简单工具量测。由县级公路管理机构专职桥梁养护工程师(或技术员)负责,旨在确保结构功能正常,使结构能得到及时的养护和保养或紧急处理,对需要检修和一些重大问题作出报告。

3、 (二)经常检查每月至少进行一次。(在诸如大风雨、暴雨和洪水等特殊自然现象发生之后,对暴露性建筑物还应进行更大规模的经常检查) (三)检查时,路段检查人员或桥工班或护桥人员进行扫视性检查,需当场填写桥梁经常检查记录表(下一页) 经常检查中检查人员应特别注意的问题如下:桥面铺装是否平整,有无裂缝,局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边,混凝土桥是否有剥离、渗漏,钢筋是否锈蚀,桥头有无跳车。排水设施是否良好,桥面泄水管是否堵塞和破损。桥面是否清洁,有无杂物堆积,杂草蔓生。伸缩缝是否堵塞卡死,联接部件有无松动、脱落、局部破损,支座是否完好人行道、缘石、栏杆、扶手和引道护栏(柱)有无撞坏、断裂、松动。错位、

4、缺件、剥落、锈蚀等。河床是否受到冲刷而下切以至低于设计标高。墩台的基础是否受到冲刷变形、下沉。墩台是否受到船只或漂浮物撞击而受损。翼墙(侧墙、耳墙)有无开裂、风化剥落和异常变形。锥坡、护坡有无局部塌陷,铺砌面是否塌陷、缺损,有无垃圾成堆。灌木杂草丛生。桥头排水沟和行人台阶是否完好。交通信号、标志、标线、照明设施是否完好。 针对上部结构主要承重构件有结构有无异常变形变形。 针对下部结构桥位区段的冲淤变化; 基础是否受到各种原因引起的损坏及腐蚀; 墩台是否受到船只或漂浮物的撞击而受损。重重 点:点:基础下沉:桥面线形变化基础下沉:桥面护栏(栏杆)变化基础下沉:梁端间距的变化基础下沉第二节第二节 定

5、期检查(第二查)定期检查(第二查)(一)定期检查的目的:通过对结构物进行彻底的、视觉的和系统的检查,建立结构管理和养护档案,是桥梁养护管理系统中,采集结构技术状况动态数据的工作。通过定期检查可以对结构的损坏作出评估,评定结构构件和整体结构的技术状况,从而可以确定特别检查的需求与结构维修、加固或更换的优先排序。(二)定期检查由地(市)级公路管理机构的专职桥梁养护工程师负责,制定桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁定期检查工作。县级公路管理机构的桥梁养护技术人员协同实施。负责的检查工程师应根据管辖区内登记的桥梁基本数据表(桥梁卡片),制订出年度桥梁检查实施计划。(三)定期检查人员必须事先准备和

6、携带下列文件:桥梁检查清单。桥梁基本数据表。新建桥梁应根据技术档案事前登记好基本数据表,最近经过专门检验或维修(大、中修)、加固改善的桥梁,其内容必须事先登记在基本数据表内。桥梁定期检查记录表包括本次用的和上次(最近的)记录的检查数据表。本次用的表应事先将表头的基本数据填好。(四)定期检查以目视观察为主,必要辅以测量仪器。市级检查组应配备专用小型检查车(车顶装载伸缩人梯)。 (五)定期检查必须接近或进入各部件仔细检查其功能及材料的缺损状况,并在现场完成下列工作:(1)现场校核桥梁基本数据。(2)当场填写“桥梁定期检查数据表”,记录各部件决损状况。 (下一页)(下一页)(3)根据(2)作出技术状

7、况评分(具体评定方法详见第三章)(4)实地判断缺损原因,估定维修范围及方式。(5)对难以判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检查(专门检验)的要求。(6)对损坏严重、危及安全运行的危险桥梁,提出暂时限制交通的建议。(7)根据桥梁的技术状况,确定下次检查时间。 (六)定期检查的时间:按桥梁的不同情况规定如下:新建桥梁竣工接养一年后必须进行定期检查;一般桥梁检查周期不得超过三年;非永久性桥梁每年检查一次;桥梁技术状况在三类以上的,必须安排定期检查;定期检查一般安排在有利于检查的气候条件下进行。 (七)定期检查的顺序与缺损位置描述规则 (1)定期检查顺序规定如下:按路线里程增长方向和从右至左的顺序检查

8、(注意防止漏检)。从下往上顺序检查:首先检查下部结构和基础冲刷,同时检查上部结构的底面和侧面,然后顺序检查支座、箱梁内部,最后检查桥面系统。桥梁主体结构检查完成后,检查调治构造物的状况。在检查结构缺损状状过程中,同时校对桥梁结构的基本数据是否与实际相符。左 侧右 侧( 里 程 增 加 方 向 )1 号 墩0 号 台2 号 墩检 查 路 线 方 向 (2)缺损位置描述规则如下:先描述发生缺损构件所在的桥跨号和墩台号。然后再在同一墩台或桥跨中按里程增长方向从右至左对相同类型构件顺序编号,起始号一般定为1。给定构件的的缺损位置,可以用右侧面(R)、左侧面(L)、高桩号侧面(HX)、低桩侧面(S)、上

9、面(UP)、底面(UD)等来描述损坏出现构件在哪一个面上。 对于构件任一面上的损坏位置,可以用“跨中”、“支点处”、“中部”、“端部”、“顶部”、“底部”等来详细描述。拱桥中的拱肋、拱上建筑等亦可用次法编号里 程 增 加 方 向支 座 编 号梁 ( 板 ) 编 号支 座 编 号支 座 编 号梁 ( 板 ) 编 号墩 柱 编 号K - 32 号 墩K - 21 号 墩K - 10 号 台2 - 22 - 12 - 12 - 32 - 52 - 42 - 2Z 2 - 1 - 1Z 2 - 1 - 2Z 2 - 1 - 3Z 2 - 1 - 4Z 2 - 1 - 51 - 11 - 21 - 31

10、 - 41 - 5Z 1 - 0 - 1Z 1 - 0 - 2Z 1 - 0 - 3Z 1 - 0 - 4Z 1 - 0 - 5Z 1 - 1 - 5Z 1 - 1 - 4Z 1 - 1 - 3Z 1 - 1 - 2Z 1 - 1 - 1(八)定期检查的要点 桥跨结构应首先观察有否异常变形、声音、振动、摆动。如上部结构竖向曲线是否平顺,拱轴线变位状况,桥跨有无异常的竖向振动或横向摆动等;其次再检查各部件的技术状况,并查找异常原因。 支座主要应检查其位移是否正常、功能是否完好,组件是否完好、清洁,有无断裂、错位和脱空现象;其固定端是否松动、剪断、开裂。 对于各种类型支座的检查,应注意的问题分别如

11、下:简易支座的油毡是否老化、破裂或失效钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀。摆柱支座各组件相对位置是否准确,受力是否均匀。四氟板支座是否脏污、老化。橡胶支座是否老化、变形。盆式橡胶支座的固定螺栓有否剪断,螺母是否松动。辊轴支座的辊轴是否出现不允许的爬动、歪斜。摇轴支座的辊轴是否倾斜。活动支座是否灵活,实际位移量是否正常。支座垫石是否破碎。 墩台与基础的检查应包括下列内容:桥墩、台及与基础有否滑动、倾斜、下沉、冻拔或冲撞损坏。混凝土墩台及台帽有无冻胀、风化、腐蚀、开裂、剥落、空洞、露筋、变形等。台背填土有无沉降、裂缝、挤压、受冲刷等情况。空心墩的水下通水洞是否堵塞。石砌墩台有无砌块断裂、通缝脱开

12、、变形、砌体泄水孔是否堵塞,防水层是否损坏。墩台顶面是否清洁,有无泥土杂物堆积、滋生草木,伸缩缝处是否漏水。基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象。扩大基础的地基有无侵蚀;桩基顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露筋,有无环状冻裂,有无受到污水、咸水或生物的腐蚀。 钢筋混凝土和预应力混凝土桥跨结构的检查,包括下列内容:混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀,有无活性骨料硅碱反应引起的整体龟裂现象。预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂,沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。梁(板)式结构主要检查梁(板)跨中、支点、变截面处、悬臂端牛腿或中间铰部位;刚构和桁架结构主要检查刚构固

13、结处和桁架节点部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等缺损状况。装配式梁桥应注意联结部位的缺损状况。如:组合梁的桥面板与梁的结合部位,及桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水;梁(板)接缝混凝土有无开裂和钢筋;横向联结构件是否开裂,连接钢板的焊缝有无锈蚀。断裂,边梁有否横移或向外倾斜。 拱桥应主要检查主拱圈的拱脚、L/4、3/4 L、拱顶处和横向联系、拱上结构的变形,及混凝土开裂与钢筋锈蚀等缺损状况。拱上立柱(或立墙)上下端、盖梁和横系梁的混凝土有无开裂、剥落、露筋和锈蚀。中下承式拱桥的吊杆上下锚固区的混凝土有无开裂、渗水,吊杆锚头附近是否有锈蚀现象。劲性骨架拱桥还要检查是否沿骨架出现纵向或横向裂缝。 A

14、双曲拱桥的定期检查应特别注意:拱脚有无压裂;拱肋L/4、3/4 L处、顶部是否开裂、破损、露筋锈蚀;拱肋间横向联结拉杆是否松动、开裂、破损;拱波与拱肋结合处是否开裂、脱裂拱波之间砂浆有否松散脱落,拱波顶是否开裂、渗水等。 B圬工拱桥的定期检查应特别注意:主拱圈有否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形;砌块有无断裂、脱落;拱脚是否开裂;腹拱是否变形;拱铰功能是否正常,实腹拱的侧墙与主拱圈间有无脱落,侧墙有无变形,拱上填土有无沉陷或开裂。空腹拱的小拱有否变形、错位,立墙或立柱有无倾斜、开裂。砌体表面有无苔藓,砌缝有否滋生草木。 钢桥的检查,应包括下列内容:构件(特别是受压构件)是否扭曲变形、局部损伤。铆

15、钉和螺栓有无松动、脱落或断裂,节点是否滑动错裂。焊缝及其边缘(热影响区)有无裂纹或脱开。油漆层有否裂纹、起皮、脱落,构件是否腐蚀生锈。 吊桥和斜拉桥的检查,应包括下列内容:主梁按相应的预应力混凝土或钢结构的要求进行检查。索塔有无异常的沉降、倾斜,柱身、横系梁和锚固区有否开裂、渗水和锈蚀。吊桥锚锭及锚杆有否异常的拔动滑移,锚锭混凝土有无开裂、渗水,锚(洞)室内的锚杆、主索锚固段和散索鞍等部件是否锈蚀、断裂。吊杆、拉索的两端锚固部位,包括索端及锚头、主梁锚固构造有否浸水、锈蚀和开裂,吊杆上端与主缆联结的索夹(箍)紧固螺栓有否松驰和锈死。主缆、吊杆束和拉索的防护层是否破损、老化和漏水。斜拉桥索颤震是

16、否明显,减震措施是否失效。吊桥的索鞍是否工作正常,有无锈蚀、辊轴歪斜、卡死等现象。主缆索有无明显挤偏现象。 钢管混凝土拱桥的定期检查应特别注意:检查混凝土是否填充密实(通常可用敲击法检查)钢管部分的检查参见检查相关内容 附属结构附属结构A翼墙、侧墙、耳墙应检查其是否有开裂、倾斜、滑移、沉陷等降低或丧失挡土能力的状况。B锥坡、护坡应检查其是否有冲刷、滑坍、沉陷等现象,造成坡顶高度显著下降。土质锥形护坡表面覆盖草皮是否损坏,有无沟槽和坍塌现象。铺砌面是否开裂,有无勾缝砂浆脱落、隆起或下陷、灌木杂草丛生和下滑,坡脚是否损坏。埋置式桥台台前溜坡基础埋置深度是否足够,有无冲刷损坏。 桥面系构造的检查,应

17、包括下列内容:桥面铺装层:是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车等现象;有无严重的裂缝(龟裂、纵横裂缝);纵横坡是否顺适;防水层是否漏水。伸缩缝:是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸。跳车、漏水等。人行道、栏杆:人行道有无开裂、断裂、缺损;栏杆是否松动。撞坏、锈蚀、变形。排水设施(防水层):桥面横坡、纵坡是否顺适,有无积水;泄水管有无损坏、堵塞。泄水能力情况;防水层是否工作正常,有无渗水现象等;桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否腐蚀、老化需要更换,是否适用。 河床及调治构造物:河床是否变迁,有无漂浮物堵塞河道,调治构造物是否发挥正常作用,有无损坏、水毁等。检查重点部位检查重点部位 (九

18、)定期检查提交内容 桥梁定期检查后应提出下列文件:桥梁定期检查数据表。每天检查的桥梁现场记录,应在次日内整理成每座桥梁定期检查数据表。典型缺损和病害的照片及说明。说明应对缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等加以阐述。两张总体照片。一张桥面正面照片,在低桩号侧引道中心拍摄。另一张为桥梁立面照片,在桥梁右侧拍摄。桥梁清单。桥梁基本数据表。定期检查完成后,应将本次检查的桥梁各部件技术状况评定结果登记在桥梁基本数据表内。(十)桥梁检查中应注意的问题 (1)检查工作在桥上、桥下都要进行,相比而言,桥下的检查工作更为重要; (2)检查工作须接近各个部件仔细进行,需创造条件使得检查工作可以进行(如检测

19、车、支架或大型船只); (3)钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的检查重点为混凝土的开裂及钢筋的锈蚀; (4)对裂缝的描述须全面,包括裂缝发生的位置(桥梁检测部位的约定)、宽度(裂缝宽度观测仪)、长度(钢尺或皮尺)及发展情况(多次调查的情况对比及荷载作用下裂缝的变化情况); (5)钢筋的锈蚀情况的检查较为麻烦(除非钢筋已暴露于表面,否则间接测量只能给出一个定性的指标); (6)典型缺损和病害需拍摄照片并记录说明。缺损状况的描述应采用专业技术标准术语,说明缺陷的部位、类型、性质、范围、数量和程度。(十一)桥梁的细部检查桥梁的细部检查 为了周密检定桥梁结构的开裂、变形、腐蚀及其存在的缺陷,细部检查是不可

20、忽视的环节。只有经过细部检查,才能更全面地发现旧桥各部位出现的病害。所以,除了掌握全桥历史发展、概况以及相关技术资料外,尤其应对各部结构的重点部位进行检定。从而更加有针对性的确定维修、加固计划。 混凝土桥梁病害的主要表现形式:1、裂缝2、变形(变位)3、腐蚀 对混凝土结构而言,其病害的最终形式是裂缝。 桥梁结构在施工和营运使用过程中,常会出现各种不同形式的裂缝。对于砖、石、混凝土结构物来说,产生裂缝几乎是不可避免的;在钢筋混凝土部分预应力桥梁中允许出现裂缝;在全预应力桥梁中也有出现裂缝的可能。裂缝检查首先应判断裂缝的类型,其次在判断其是否在允许范围内,是否需要维修或加固。 1、混凝土裂缝分类、

21、混凝土裂缝分类 (一)从安全性分类1正常的工作裂缝:在设计控制范围内的裂缝2非正常裂缝:超出规定范围的裂缝(公路旧桥裂缝限值见表) (二)从客观成因分类1先天裂缝:由于设计不当,不可避免的在结构中产生的裂缝。2原生裂缝:由于施工工艺不当,造成的结构中原本可以避免的裂缝。3后天裂缝:正常使用荷载造成的累积损伤裂缝,及非正常荷载造成的突损伤裂缝。 各类公路旧桥裂缝限值表各类公路旧桥裂缝限值表 结 构 类 别裂 缝 部 位允许最大缝宽(mm)其 它 要 求钢筋混凝土梁主筋附近竖向裂缝0.25腹板斜向裂缝0.30组合梁结合面0.50不允许贯通结合面横隔板与梁体端部0.30支座垫石0.50预应力混凝土梁

22、梁体竖向裂缝不允许梁体纵向裂缝0.20砖、石、混凝土拱拱圈横向裂缝0.30裂缝高小于截面高一半拱圈纵向裂缝0.50裂缝长小于跨径1/8半裂缝长小于跨径“8拱波与拱肋结合处0.20墩 台墩 台 帽0.30不允许贯通墩台身截面的一半。墩台身经常受浸蚀性环境水影响有 筋0.20无 筋0.30常年有水但无侵蚀性影响有 筋0.25无 筋0.35干沟或季节性有水河流0.40有冻结作用部份0.20注:对于潮湿地区或空气中含较多腐蚀性气体的环境,缝宽限值应更加严格(三)从力学机理来分类弯曲裂缝剪切裂缝局部承压及伴随的劈裂和崩裂拼接缝的分离和扩展差动裂缝(由于外部约束或内部变形反应滞后而造成的一种混凝土裂缝)(

23、四)从产生根源上来分类荷载和变位成桥内力。温度变化材料时效(如收缩、徐变)先天和后天的截面削弱化学、物理作用(钢筋锈蚀;预应力筋锚头锈蚀;混凝土老化;酸碱腐蚀等) (五)从产生的时序来分类A早期裂缝(在终凝之前产生的裂缝)一般在浇筑后第二天才能发现,主要有:沉降缝(塑性混凝土沉降引起)早期收缩缝模壳变形缝振动和荷载缝B强度成长期裂缝C使用期裂缝(包括突发性损伤裂缝和累计损伤裂缝两类) 2、裂缝的检查及观测、裂缝的检查及观测(一)裂缝检查与观测的内容包括:1裂缝发生的部位、走向、宽度、分布状况以及大小和长度等;2裂缝的变化发展情况。(二)裂缝检查与观测的方法:A一般仪器:塞尺、手持式读数显微镜,

24、长标距裂缝应变片、千分表引伸仪等B现场观测裂缝变化发展情况的简单方法:在裂缝两边设置小标杆,两杆间的距离用卡尺测量 ,或用读数放大镜直接测量裂缝的宽度。设置两块金属板来量测,一块金属板盖过裂缝并与另一块刻有尺寸的金属板相接触,量测并记下裂缝变化的尺寸。设标杆观测裂缝法 205050301020标杆水泥砂浆裂缝标杆卡尺裂缝305150301002030断面图平面图断面图平面图利用水泥浆或石膏做成薄片状的标记贴在裂缝处,或用玻璃片、较牢固的纸糊在裂缝上,观察其是否继续开裂。具体做法如下:在裂缝的起点和终点划上与裂缝走向垂直的红油漆线记号,并把裂缝登记编号。观测并记下裂缝的部位、走向、宽度、分布状况

25、和长度等。如有必要知道裂缝深度时,可用注射器在裂缝中注入有色溶液,然后开凿至显色为止,其开凿深度即为裂缝的深度。 在观测裂缝时,“要记录气温的情况,因为气温降低时,结构的外层比内层冷却的更快,因而表面收缩较快,这时裂缝显得的较大,当气温增高时则恰好相反。 裂缝调查实用方法裂缝调查实用方法-(裂缝记录展开图的概念(裂缝记录展开图的概念 以板桥、梁桥为例)以板桥、梁桥为例)观裂缝走向、部位、测量裂缝宽度。摸摸裂缝两侧高差。敲敲裂缝两侧混凝土,听声响。3、 混凝土结构的裂缝分析混凝土结构的裂缝分析 3.1 3.1 结构性裂缝(受力裂缝)结构性裂缝(受力裂缝) 众所周知,混凝土的抗拉强度很低,抗拉极限

26、应变大约为 换句话说,混凝土即将开裂的瞬间,钢筋的应力只有 事实上,在正常使用阶段钢筋的应力远大于此值,所以说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是避不可免的。因而,习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。实践证明,在正常条件下,裂缝宽度小于0.3mm时,钢筋不致生锈。为确保安全,允许裂缝宽度还应小一些。MpaEscus10020100 . 2)0005. 00001. 0(5 新颁布的JTG D62-2004(以下简称)规定:钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不应超过下列规定的限值: 类及类环境 0.2mm 类及类环境 0.15mm 下图所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂缝分布示意图。122照片一:

27、 所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝,是最常见的结构性裂缝-正截面裂缝。 这类裂缝一般在梁(板)跨中即L/43/4L附近产生。在梁(板)的侧面,这类裂缝往往从梁(板)的受拉区边缘,沿与主筋垂直的方向竖直延伸,裂缝在梁(板)侧面延伸不到截面中性轴位置。 通常在两条延伸较长的裂缝间有数条较短的裂缝,这种裂缝宽度一般在0.030.2mm之间,板的裂缝宽度一般略小于T梁的 。在梁(板)的底面,这类裂缝也会沿着与主筋垂直方向发生,特别是空心板或者箱,裂缝宽度一般在0.030.25mm之间。总体来说,这种裂缝在板或箱主要表现在底面,在T梁主要表现在侧面。 裂缝之间的间距一般为0.050.3m(比较密比

28、较密)。 这类裂缝主要是弯曲拉应力超出混凝土极限抗拉强度引起的弯曲裂缝。 一般认为,在钢筋混凝土中,只要这类裂缝在梁(板)侧面延伸不到截面中性轴位置,这类裂缝宽度在荷载作用下的变化就不大,也就比较稳定。所以,只要最大裂缝宽度不超过限值时,即认为此种裂缝对结构当前的承载能力影响不大,但对结构耐久性有影响。 在全预应力混凝土结构或预应力混凝土A类构件中,则意味着正截面承载力不足,必需引起足够的重视。 钢筋混凝土梁支点区段结构裂缝照片二 所示为支点(或腹板宽度变化处)附近截面由主拉应力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出现斜裂缝,即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度过大,预示结构的斜截面承载力

29、不足,存在发生斜截面脆性破坏的潜在危险,应引起足够的重视。 另外,钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。3.2 3.2 非结构性裂缝非结构性裂缝3.2.13.2.1收缩裂缝收缩裂缝 1、 混凝土收缩原因混凝土组成: 粗骨料 细骨料 胶结料(水泥水水化水泥凝胶体水泥石) 混凝土收缩实为水泥石收缩,有三种原因: 1) 化学收缩水化过程中体积缩小 2)物理收缩自由水蒸发、干燥引起体积缩小 3)碳化收缩空气中CO2与混凝土中Ca(OH)2发生化学反应,产生CaCO3折出水分蒸发,促使体积缩小。 2、混凝土收缩裂缝的原因自由

30、收缩受到约束 当收缩受到约束而产生的拉应变大于当时砼的极限拉应变就会 产生与拉应力方向相垂直的裂缝。 1)砼构件表面收缩龟裂 这类收缩裂缝多数是混凝土构件表层由于养护不当,表层失水、干缩所造成。这类裂缝一般不深,多数深度不超过钢筋保护层厚度。 2) 墩台混凝土的竖向收缩裂缝 在岩石基础上浇筑的墩台混凝土,混凝土墩身要收缩,岩石基础不收缩,由此产生收缩差,岩石基础阻止墩身砼收缩而在横向产生拉应力,当该拉应力大于该时段的混凝土极限拉应变就会产生竖向裂缝,这类墩身、台身的竖向裂缝为下宽上细,当台身较厚,由于表层收缩大、内部收缩小,因此显示表层裂缝宽些、内部裂缝细些,一般不贯通(图2)。图2 岩石基础

31、上砼桥台竖直裂缝 在先浇筑好的砼承台上再浇筑薄壁砼墙身(C30,水灰比达0.63,泵送砼)。由于第一次浇筑的砼龄期长些,其收缩已完成一部分,后期收缩要小一些,但后浇的薄壁墙身收缩显然要大于先浇部分砼的后期收缩量,导致产生收缩差而裂缝(图3)。由于墙体薄,故裂缝贯通。图3 在先浇注的砼承台上浇注桥台墙身的 砼收缩裂缝 3) 预制T梁由于钢模拆除不及时,造成腹板竖向裂缝,图4为预应力T 梁收缩裂缝。图4 钢模板拆模引起T梁收缩裂缝 4) 老桥混凝土腹板的碳化收缩现象 如苏式T梁腹板经常发现枣核形裂缝,即二端细,中间粗。裂缝下端细是由于下缘配筋量大,裂缝上端由于逐渐上伸到受压区而消失。裂缝中间粗有二

32、个原因:一是腹板水平钢筋少;二是在原有裂缝基础上,由于碳化收缩而使裂缝宽度增宽,图5为苏式T梁裂缝状况。图5 苏式T梁裂缝 5)预制构件拼装湿接头收缩裂缝的危害 (1)拱片之间的横系梁、横隔板的湿接头产生收缩裂缝后,大大减弱桥梁横向整体性(图6)。 图6 刚架拱(苏州金鸡桥)横隔板湿接头收缩裂缝 3、 解决方法 1) 采用补偿收缩砼 补偿收缩砼是在普通砼中按规定比例掺加有效膨胀剂,如UEA用量为水泥用量的1214,可防止产生收缩裂缝。 2) 收缩裂缝,一般采用裂缝封闭方法解决 注入稀环氧树脂胶 凿槽后采用无收缩水泥基专用修补砂浆修补 裂缝较深者凿槽后采用高强度免振无收缩砂浆修补 涂抹渗透结晶型

33、水泥基浆料,封闭裂缝。3.2.2 钢筋锈蚀引起的裂缝钢筋锈蚀引起的裂缝 砼中钢筋产生锈蚀后,由于锈皮会吸湿产生化学反应而膨胀,其体积将增大24倍,从而胀裂砼保护层。 对于钢筋锈蚀,首先要分析是先锈后裂,还是先裂后锈。 1) 先锈后裂 砼保护层碳化 氯离子锓蚀引起锈蚀 2) 先裂后锈受力裂缝的裂缝宽度过大,外界腐蚀物质有直接通道而锈蚀筋。 酸雨腐蚀先腐蚀砼保护层继而锈蚀钢筋。骨料膨胀引起砼裂缝后再锈蚀钢筋。3)钢筋引起混凝土崩裂的形态 钢筋锈蚀引起裂缝形态一般是顺筋向的。对先锈后裂的混凝土构件,实际上在钢筋锈蚀早期,构件内部已有层离裂缝存在,但外部还尚未裂缝,此时可用小锤轻敲听声,有空壳声表示内

34、部已有裂缝起壳,然后凿开检查。4) 钢筋锈蚀的危害 1、粘结力减弱,降低承载能力 2、钢筋截面减小,降低承载能力 3、钢筋锈蚀后易产生应力集中,增加脆性 4、预加应力钢筋锈蚀后,在高应力作用下会加快锈蚀,即所谓应力腐蚀现象。 5) 维修加固方法 1、锈蚀钢筋彻底除锈,补焊钢筋,弥补钢筋锈损,然后用砼包裹保护。 2、锈蚀钢筋,彻底除锈,砼补强,外粘贴钢板或碳纤维布,补充钢筋截面损失。 3、保护层混凝土已全面碳化,不防锈,采取封闭砼毛细孔,隔离水及腐蚀性物质,防止钢筋继续锈蚀。 4、渗入阻锈剂,防止钢筋锈蚀。 3.2.3 骨料膨胀引起的裂缝骨料膨胀引起的裂缝 1、骨料膨胀病害有二类: 第一类:“碱

35、骨料反应”引起骨料膨胀,破坏砼。 第二类:含有氧化镁骨料、硫酸盐骨料或生石灰缓慢水化膨胀而破坏混凝土。这类病害的进展是由表及里的,这是与外界潮气由表面通过毛细孔逐渐渗入有关。 2、其中发生所谓“碱骨料反应”产生的条件有三点: 1)混凝土骨料中含有一定量的碱活性二氧化硅,例白云石、蛋白石、玻璃质二氧化硅,结晶不完整的二氧化硅矿物等,当含量大于5时,对混凝土构件可能会产生损害。 2)混凝土中碱含量超过一定量(一般控制在3kg/m3之内)。 3)水 前二点是发生“碱骨料反应”的必要条件,后一点水是充分条件。 对于第二类骨料膨胀的充分条件也是水,它们膨胀后体积可达原体积的24倍,相当可观。 一般产生这类病害是在结构竣工数年(一般在五年后)后发生,例杭州清泰门立交桥横梁病害是建成后7年左右被发现,内环线高架发现该类

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