|
混凝土橋梁裂縫成因綜述
（作者未知） 2009/8/28
（接上頁(yè)）短而
密的平行裂縫。
受彎。彎矩最大截面附近從受拉力區(qū)邊沿開(kāi)始
出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫，并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時(shí)，裂縫間可見(jiàn)較短的次裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)配筋較少時(shí)，裂縫少而寬，結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。
大偏心受壓。大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的
小偏心受壓構(gòu)件，類(lèi)似于受彎構(gòu)件。
小偏心受壓。小偏心受壓和受拉力區(qū)配筋較多
的大偏心受壓構(gòu)件，類(lèi)似于中心受壓構(gòu)件。
受剪。當(dāng)箍筋太密時(shí)發(fā)生斜壓破壞，沿梁端腹
部出現(xiàn)大于450方向斜裂縫；當(dāng)箍筋適當(dāng)時(shí)發(fā)生剪壓破壞，沿梁端中下部出現(xiàn)約450方向相互平行的斜裂縫。
受扭。構(gòu)件一側(cè)腹部先出現(xiàn)多條450方向斜裂
縫，并向相鄰面以螺旋方向展開(kāi)。
受沖切。沿柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約450方向斜拉
裂，行成沖切面。
局部受壓。在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致
平行的多條短裂縫。
1.3 荷載裂縫的控制措施
在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)選擇合理模型，作業(yè)假設(shè)與實(shí)踐受力相結(jié)合，盡可能全的計(jì)列各種荷載的作用，內(nèi)力計(jì)算及配筋要采取至少兩種假設(shè)方案進(jìn)行校驗(yàn)，定出合理的結(jié)構(gòu)斷面，同時(shí)要多人驗(yàn)算，例行層層復(fù)檢制度，確保結(jié)構(gòu)斷面、配筋和剛度等能滿(mǎn)足安全使用條件。
施工圖中應(yīng)注明構(gòu)件上堆放材料、機(jī)具的重量，起吊位置，運(yùn)輸安裝注意要點(diǎn)，結(jié)構(gòu)施工順序以及受力模式簡(jiǎn)圖，以指導(dǎo)施工，防止因施工不當(dāng)而引起裂縫。
2 溫度變化引起的裂縫
2.1溫度引起裂縫成因
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部
溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫變化主要因素有：
年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對(duì)緩慢，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移，一般可通過(guò)橋面伸縮縫、支座位移或設(shè)置柔性墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時(shí)才會(huì)引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。我國(guó)年溫差一般以一月和七月平均溫度作為變化幅度�？紤]到混凝土的蠕變特性，年溫度內(nèi)力計(jì)算時(shí)混凝土彈性模量應(yīng)考慮折減。
日照。橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽(yáng)曝曬后，溫度明顯高于其他部位，溫度剃度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見(jiàn)原因。
驟然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計(jì)算時(shí)可采用設(shè)計(jì)規(guī)范或參考實(shí)橋資料進(jìn)行，混凝土彈性模量不考慮折減。
水化熱。出現(xiàn)在施工過(guò)程中，大體積混凝土（厚度超過(guò)2.0米）澆注后由于水泥水化熱放熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料入摸溫度，降低內(nèi)外溫差，并緩慢降溫，必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱，或采用薄層連續(xù)澆注以加快散熱。
蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。
預(yù)制T梁之間橫擱板安裝時(shí)，支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí)，若焊接措施不當(dāng)，鐵件附近混凝土容易燒傷開(kāi)裂。采用電熱張拉法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可以升高至350，混凝土構(gòu)件也容易開(kāi)裂。試驗(yàn)研究表明，由火災(zāi)等原因引起高溫?zé)齻幕炷翉?qiáng)度隨溫度的升高而明顯降低，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降，混凝土溫度達(dá)到300后抗拉強(qiáng)度下降50，抗壓強(qiáng)度下降60，光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降80，由于受熱，混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。
2.2溫度控制及防止裂縫的措施
為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和
改善約束條件兩個(gè)方面著手。
控制溫度的措施如下：
采用改善骨料級(jí)配，用于硬性混凝土，摻混和
合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥量；
拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低
混凝土的澆筑溫度；
熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層
面散熱；
在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；
規(guī)定合理的拆膜時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保
溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；
施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄（未完，下一頁(yè)）
|