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预应力梁桥的裂缝种类及其原因

预应力梁桥的裂缝种类及其原因
预应力梁桥的裂缝种类及其原因

预应力梁桥(包括简支梁、连续梁、连续刚构)目前是我国修建最多的桥梁。在这些桥梁的修建过程中和运营过程中,有时会发现梁体不同部位出现龟裂、横向、纵向和斜向裂缝。裂缝一但出现,轻则影响结构的耐久性、重则直接影响结构的承载能力,甚至危及结构的安全,值得予以重视,并应弄清裂缝产生的原因,首先采取措施预防裂缝发生,一旦裂缝发生,则必须采取适当的措施,予以及时的观察监测和处理,以保证桥梁的安全和耐久性能。]

一、预应力梁桥的裂缝种类及其原因

1、预应力简支梁桥的裂缝种类及其原因

(1)龟裂

预应力简支梁桥在预制时容易产生龟裂,其原因除了由于混凝土配比不合适,个别混凝土浇筑不均匀外,在养护过程中洒水不及时,覆盖不严,采用蒸养时过快的升、降温等均可能产生梁体表面龟裂。(2)纵向裂缝

纵向裂缝多发生在运营期间,其原因除了张拉力过大(设计不合理或施工超张拉)外,也与混凝土的质量有关,如有一些铁路运营线上的预应力混凝土简支梁,在运营10多年或20多年后出现沿纵向力筋的裂缝,后通过调查确定为碱骨料反应导致混凝土的承载力下降造成。由于这种裂缝处于主要受力钢束部位,极易引起纵向钢束锈蚀,对结构影响非常大。

(3)横向裂缝

横向裂缝多发生在运期间,超载、各种原因是预应力损失超过设计预想,都可能导致裂缝的发生。此外,由于徐变上拱的发生和发展,在梁的上翼缘也会产生横向裂缝,特别对活荷载比重较大的铁路桥梁更是如此,而且随徐变的发展,裂缝也会发展,而当桥上荷载较大时,这种裂缝又会暂时闭合。

(4)主拉应力方向斜裂缝

这种裂缝一般发生在运营期间,且多在跨度四分之一附近区域的腹板上,可以认为基本上是由于主拉应力方向抗裂安全储备不足而造成的。

2、预应力连续梁及连续刚构桥的裂缝种类及其原因

(1)表面龟裂

与预应力简支梁类似,这种裂缝一般是由于连续梁与连续刚构在施工过程中养护不及时或温度变化较大时产生的。由于这类桥在国内大部分是采用悬臂灌注或支架法施工的,高空养护条件比地面更差,极易因养护浇水不及时而造成混凝土表面干缩快,内部干缩慢,使外部混凝土受拉超过混凝土的抗拉强度,产生开裂。此外,由于新浇筑的混凝土暴露在高空大气中,周围环境温度的过快变化,如施工过程中的保温措施不力、水泥结硬过程产生水化热时发生骤然降温等,均有可能产生表面龟裂。

(2)在跨度l/4附近出现的斜裂缝

这种裂缝一般是由于剪应力过大,主拉应力超过混凝土的抗拉强度而造成的,有时也与构造钢筋的布置有关。当荷载增大时,裂缝会逐渐向受拉区发展。在开裂严重的情况下,缝隙可能沿腹板贯通。(3)梁底沿纵向预应力的贯通裂缝

这种裂缝一般是由于预应力或截面尺寸设计不合理,导致压力过大造成的,有时与施工质量也有一定的关系,有的桥梁在施工过程中就发生了底板长距离贯通开裂的现象。

(4)支撑处顶板或跨中底板的横向裂缝

这种裂缝一般是预应力设计不合理,梁在收缩徐变和钢束松弛的影响下,弯矩最大截面的混凝土受拉区出现超过混凝土抗拉强度的应力,导致开裂。对于边、中跨比较大的连续梁或连续刚构,在边跨端部区域容易引起开裂,早期用顶推法施工的预应力连续梁,由于设计配筋不合理,梁在顶推施工中结构受力与运营状态的结构受力相反时,也容易出现横向裂缝,有的桥在顶推过程中甚至出现贯通截面的裂缝,但这种裂缝在顶推就位后一般在反向受力下即可闭合。

(5)梁全截面的破坏性崩裂

曾经有一座利用滑移支架法逐段施工的预应力梁,在某阶段张拉只将要结束时,锚下崩裂破坏,同时产生巨大的冲击能,致使箱梁全截面开裂并发生错动。将近10m长的梁体报废。经事后详细的受力分

析,找出事故的原因是设计在箱梁底板的布束过密,底板高度较小,锚下局部应力过大导致了混凝土压溃。

二、预应力混凝土梁桥的裂缝预防与处置对策

1、龟裂的预防和处置对策

(1)对于收缩裂缝应注意合理配置适当的构造钢筋,尽可能降低水灰比,并在混凝土浇筑后及时覆盖浇水养护,在干燥环境下更应注意加强养生。

(2)对于因温度变化过大造成的裂缝,首先应选择低水化热的水泥,合理配置构造钢筋;其次是对采用蒸汽养生的梁,应严格控制开始的升温和结束时的降温时间,按规定使梁体混凝土缓缓升、降温;在寒冷地区浇筑梁体混凝土时,要采用切实可行的保温、隔热措施等。有时,新旧混凝土接缝处,沿接缝面中部的垂直方向,由于新混凝土结硬的水化热与已经结硬、冷却的旧混凝土之间存在温差;同时由于旧混凝土龄期较长,收缩大部分完成,而新浇混凝土结硬时收缩受阻等原因也会引起混凝土开裂,这种情况应该尽量避免,若必须如此,则应采取增加构造布筋和其他适当的减小温差的措施。

由于龟裂一般深入混凝土的深度不大,裂缝宽度一般也较小,除对结构的耐久性和美观可能有影响外,不会对结构当前的受力造成影响,故可用外部涂刷或其他的封闭法处理,以免减小钢筋的保护层厚度,是钢筋容易遭受腐蚀。

2、梁底纵向裂缝如前所述,梁底纵向裂缝一般来说是受力裂缝,所以,首先在设计时应合理拟定截面,确定适宜的预应力度,对于较长的跨度及桥面较宽的情况,应尽量设横向预应力,此外,对锚下局部应力应给予足够的重视,对超常规设计必要时应配合做锚下局部应力试验,以免混凝土受力过大。此外,对易发生碱骨料的地区,应重视骨料的选用以及施工用水的化验,避免碱骨料反应发生。

对于因截面或预应力设计不合理导致的裂缝,应找出应力的超过幅度,进行分析,若应力超出不多,可用改性环氧混凝土将裂缝浇捣封闭,否则,应采用加固截面或加体外预应力等措施处理。若开裂非

常严重,必要时应废掉重做。

3、梁顶底面的横向裂缝对于铁路简支梁在运营期间因徐变产生的横向裂缝,一般因权衡活载上桥后的下翼缘的受力和徐变基本结束后的上翼缘在恒载单独作用下的受力情况,以及梁的竖向刚度要求,在可能的情况下减小预应力度。对于一般的连续梁或连续刚构桥,在设计必要时应做徐变试验,或预留张拉孔道,以便日后出现开裂时对梁的受力进行调整,使裂缝闭合。对于在顶推法施工过程中开裂、顶推结束后闭合的裂缝,仍应采用环氧树脂予以封闭,以免在日后的运营过程中因水汽或有害气体进入,腐蚀钢筋和高强钢束,影响结构的安全及耐久性。

对于在运营中发现的横向裂缝,一般应采用改性环氧树脂封闭,或在梁顶、底面用碳纤维布粘贴加固的方法处理。

4、主拉应力方向的斜裂缝

在近年来,一些运营中的预应力连续梁或连续刚构出现了主拉应力方向的斜裂缝,应该引起注意。一般来说,由于连续的混凝土结构存在次内力的再分配问题,施工过程中的影响因素又非常之多,在裂缝出现后要准确找出原因很困难,所以,在设计时首先应该合理地确定中、边跨比,注重跨度1/4的剪应力和主拉应力检算,适当增加箍筋配置,对连续结构的竖向预应力筋的永存预应力的核算,应充分考虑施工控制精度和工艺水平以及各项预应力损失,做到客观合理。

5、梁全截面的破坏性崩裂如前所述,梁全截面的破坏性崩裂是一种灾难性事故,在造成工程结构和设备损失的同时,有时还会造成人员的伤亡,应全力避免。除在设计时详细核算截面的整体受力外,还应对锚下局部应力的检算予以重视,此外,施工中要从机具的校验和操作工艺上严格把关,保证不超张拉。

三、结语

l、按照以往桥梁规范规定,预应力梁体混凝土的纵向裂缝宽度不应超过0.2mm,在梁体的竖向裂缝则不允许出现。新修订的公路桥梁设计规范则对于一般环境下的预应力梁体,规定其裂缝限值为0.1mm。而实际梁体一旦开裂,多数情况下裂缝宽度往往就已超过这些限值。

所以,即使目前的裂缝对结果受力不会造成影响,单从保证结构耐久性来讲,也必须对其进行处理。特别是对处于潮湿多雨和空气中有害气体含量较高地区的桥梁,以及冬季必须在桥上撤除冰盐消冰的地区的桥梁,更是如此。

对于因桥上超载引起的裂缝,一般应详细分析超载的情况,并根据未来荷载的发展可能,综合考虑经济、社会影响等因素,决定是加固或对裂缝进行一般的处理,或者废弃重修新结构。

2、如上所述,预应力桥梁的开裂是一个复杂的问题,牵涉设计、施工、气候、运营期的荷载及其运营养护等方面,所以,要从根本上减少以至基本消除梁体开裂现象,需要各个方面的共同努力和配合,缺一不可。

3、近年来,有些设计和咨询部门在对结构设计进行优化时,往往仅从理论出发,对一些结构截面尺寸和布筋进行了不适当的消减,而没有综合考虑施工误差和工艺水平以及运营和养护的实际情况,导致结构的实际安全度和耐久性降低,在一些其他因素的综合影响下,极有可能导致混凝土开裂甚或造成事故,结果有的桥梁出事后的处理费用非常之大,而且耽误了工期,有的则对结构的耐久性造成了隐患,这种情况应该引起重视。由于和国外发达国家相比,我国的工程结构安全度相对较低,所以,一般不应过分强调优化设计节省工程量,而应从结构的安全及耐久性方面多予以考虑。

4、凝土结构质量同所用骨料、砂的质量及水泥品种有直接关系。因此,严把原材料关,是保证混凝土质量的关键环节。此外,近年来在一些地区发生了较为严重的碱骨料反应现象,其中有的是运营10多年或更长时段的梁,只是梁的承载力大幅度下降,从而不得不换梁,这种现象必须引起重视,其对策是检验骨料,并剔除容易发生化学反映的部分;限制水泥中的碱分;添加火山灰类物质的活性碱(如粉煤灰或硅灰);细骨料的级配应尽量偏于粒径粗大方面。

混凝土裂缝产生原因

大体积混凝土的裂缝产生的可能原因与预防措施 1.1大体积混凝土裂缝的可能原因 1.1.1裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下: 1.1.1.1收缩裂缝: 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。 选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。 人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。 自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。 自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。 在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响”,因而也需要像大坝一样,需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。 还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 1.1.1.2温差裂缝 混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。 大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此

某斜交连续梁桥裂缝成因结构分析

1工程概况 某大桥是一座40m+55m+40m=135m预应力混凝土斜交连续梁桥,斜交角度为32.5°,于1989年竣工通车,至今运营已20年。桥梁分左右两幅,两幅结构独立,并设有中央隔离带。桥面机动车道为2上2下1条停车带,每侧宽11.5m,双侧人行道各1.1m,全桥宽25.2m。设计车辆荷载为汽车-超20级,挂车-120,人群荷载3.5kPa;设计行车速度120km/h,设计洪水频率为百年一遇,抗震设防烈度为8度。桥型布置图见图1所示。 桥梁上部结构为预应力混凝土变截面连续箱梁,截面形式为单箱双室,箱梁横断面见图2所示;桥梁下部结构桥墩采用双柱式立柱,柱下均采用为钻孔灌注桩基础;桥梁支座为板式橡胶支座,桥面采用沥青混凝土铺装。 2原桥主要病害检测结果 通过对变截面连续箱梁的主梁进行检查观测后,发现左右两幅的中跨和边跨梁底都存在斜向裂缝和纵向裂 某斜交连续梁桥裂缝成因结构分析 奚灵智 (中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,浙江杭州310014) 摘要:在调查和检测了某预应力混凝土斜交连续梁桥病害的基础上,针对斜交桥的受力特性,建立空间杆系梁格有限元模型,并依据原设计1985版规范和2004版新桥规两个版本的规范体系,分别对原结构进行验算,并对原桥承载能力进行评定;然后采用梁格模型和实体模型模拟基础变位对结构的影响,研究了基础变位对结构的影响及分析裂缝的形成原因。 关键词:斜交连续梁桥;裂缝;基础变位;结构分析;预应力 中图分类号:U44文献标识码: B 图1桥型布置图/cm

缝,裂缝数量较多,宽度较大,且有明显方向性,即斜向裂缝均向一个方向倾斜,如图3所示。经复查,梁底纵向裂缝宽度没有超出规范限值0.1mm,纵向裂缝和底板预应力钢筋位置没有明显对应关系;斜向裂缝宽度较大,超出规范限值。 同时,该桥基础还出现了不均匀沉降:桥墩检测时发现两个中墩2、3号桥墩明显出现倾斜。以右幅桥为例,对于2#墩,内侧柱低于外侧柱2.84cm;对于3#墩,内侧柱反而高于外侧柱1.42cm。 3原结构承载能力评定 依据原设计1985版规范和2004版新桥规两个版本的规范体系,分别对原结构进行验算和承载能力评定,此时不考虑横向不均匀沉降的影响。 3.1计算模型 针对斜交桥的受力特点,利用通用有限元程序建立空间杆系梁格有限元计算模型。划分梁格时,在各腹板中心线处各设一道纵向梁格,边腹板纵梁单元采用τ形截面,中腹板纵梁单元采用工形截面,划分截面时,尽量使各纵梁截面的中性轴与整体截面的中性轴处于同一位置以提高计算精度。全桥共划分为3道纵梁单元。 横梁按2m一道划分(55m跨在跨中按2.5m划分2道),全桥共划分为67道横梁单元。墩顶处的横梁截面采用实心矩形截面;跨中处的横梁截面采用工形截面,其中将工形截面的腹板厚度取得极小(1cm),顶、底板厚度与箱梁顶、底板厚度相同,使得横梁单元的抗弯、 图2箱梁横断 面 图3右幅桥中跨梁底裂缝示意图养护工程

混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 混凝土的裂缝是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。我在工作中对混凝土工程中常见的一些裂缝成因进行了分析探讨,提出了控制裂缝发展的措施,总结了混凝土裂缝的处理方法。 1 裂缝的成因 裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程各种因素组合产生的,正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的有效途径,裂缝原因是设计、施工、材料、环境等相互影响的综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合方法。 1.1 设计原因 1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件开裂。 2)设计中构造钢筋配置过少或过粗引起构件裂缝,如墙板、楼板等 3)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。 4)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。 5)荷载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保

护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足。 1.2 材料原因 1)粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。 2)果料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。 3)混凝土外加剂、掺合料选择不当或掺量不当,严重增加混凝土收缩。 4)水泥品种的原因,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。 5)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高,细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。 1.3 混凝土配合比设计原因 1)配合比中水灰比过大。 2)单方水泥用量越大,用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。 3)配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值。 4)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

混凝土老是开裂,原来是这个原因

混凝土老是开裂,原来是这个原因 普通混凝土裂缝产生的原因 01 荷载引起的裂缝 混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝,次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 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、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果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志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。 02 温度变化引起的裂缝 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变化,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即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。 03 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)是发生混凝土体积变形的主要原因,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4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,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,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。 缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。 自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。 炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。

混凝土裂缝种类

混凝土结构裂缝的分类特征及密封处理 内容提要:对建筑结构体进行可靠性鉴定时,首先要对构件中出现的裂缝重点分析判断。而 裂缝发生有多种类型,不同类型的裂缝形成的原因不同、特点不同,产生的结果也不同。 混凝土结构裂缝的分类特征及密封处理 对建筑结构体进行可靠性鉴定时,首先要对构件中出现的裂缝重点分析判断。而裂缝发生有多种类型,不同类型的裂缝形成的原因不同、特点不同,产生的结果也不同。产生的裂缝并 不是都会对结构安全和承载力造成危害,就结抅的受力件裂缝来讲,在钢筋混凝土设计分析 中已考虑到混凝土在受拉区是可以带裂缝工作的。因此在受拉区出现的裂缝不会直接影响结 抅的承载力。但这些裂缝却给腐蚀物质(气体和液体)的浸入留下一条通道,降低构件的防 御能力。但在掏件的受压区出现的受力裂缝会导致结构的极限破坏。在预应力混凝土构件遭 受重复荷载作用时,会出现料想不到的裂缝,而这些裂缝会使构件因结构疲劳发生破坏。很显然,混凝土结构体的裂缝不仅仅是由于受力而发生的,出现裂缝可能由一种或几种原因同 时作用引发的。因此,在进行混凝土结构可靠性分析时,必须详细调查区分清楚裂缝的类型, 从裂缝的表现形态分析结构存在的问题。 1、混凝土结构裂缝的分类方法1 )根据裂缝产生的时间划分裂缝,一般可分为两大类:①施工期间出现的裂缝。②使用期间出现的裂缝。 2)根据引起裂缝的原因可分为:①材料选配不当。②施工控制不当。③温差作用。④荷载作用。⑤钢筋锈蚀作用。⑥地基不均匀沉降。⑦冻胀作用。⑧地震作用。⑨火灾作用。⑩ 碰撞及其他作用等。 3)按照裂缝的产生规律、形态、容易发生的部位分布划分,一般有以下几种:①塑性收缩裂缝。 ②塑性沉降裂缝。③收缩裂缝。④温差裂缝。⑤不规则龟裂。⑥纵向裂缝。⑦横向裂缝。 ⑧剪切裂缝。⑨扭转裂缝。⑩斜向裂缝。? X形交叉裂缝。?八字和倒八字形裂缝。?其 他裂缝。 2、裂缝划分及其特点 (1)施工期间产生的裂缝1)塑性收缩和沉降裂缝:塑性收缩足在混凝土凝结之前,水分从浇筑表面较快蒸发失水而引起,这些裂缝对结构危害很小,但需进行表面处理;沉降裂缝是在施工过程中混凝土尚无任 何强度时,由于模板振动、棊础下沉、混凝土振后表面(泌)积水较多引起的,这类裂缝一般较深。沿钢筋走向出现的纵缝,是引起钢筋锈蚀的常见原因,对结构的危害应引起重视, 需进行处理。 2)收缩和温差裂缝:收缩是在混凝土凝结期间或硬化后表面形成的裂缝。由于受到模板和周围结构件的约束、缺少养护水、表面未保护、收缩不匀而引发的裂缝,形状与构件表面垂直。对结构的危害程度视缝的大小及深度来定,缝较小时可不作处理。面对于由温度变化引起的或是因水泥的水化热过高形成的裂缝,

桥梁结构裂缝形式及处理方法

筑 龙 网 w w w . z h u l o n g . c o m 桥梁病害诊断和加固实例 ----------------钢筋混凝结构裂缝分析和处理 提要: 1. 混凝土的抗裂性能简述 2. 裂缝处理的一般原则 3. 结构性裂缝的分析和处理实例 4. 非结构性裂缝的分析和处理实例 5. 裂缝修复的方法 裂缝是结构工作状况或病害最为直观的表象,是桥梁病害诊断重要依据之 一,本文叙述了几种混凝土结构裂缝处理的经过和体会,有些观点还未经过 严格的考证,仅供参考。 1. 混凝土的抗裂性能简述: 混凝土是由水泥、水、砂、石等组成的非匀质性、脆性物体,极限拉应变很 小,ε=1×10-4*,相应的极限拉应力约为2Mpa 左右,对应的钢筋拉应力约为 21Mpa,(也有资料显示混凝土极限拉应变为ε=(0.5~2.7)×10-4**,与水泥品种 等多因素有关)。混凝土的收缩应变终极值可以到(2~5)×10-4**(规范的建议 值约为(2~4)×10-4),收缩的终极值远大于其极限抗拉应变值,混凝土的性质和组成决定了其在外因作用下如水分蒸发、温度变化都会出现微裂缝,微裂缝的发生是必然的,因此不是一切裂缝均要处理,但也不能一概地认为混凝土 结构可以带裂缝工作,就掉以轻心。对有可能影响使用和安全的可见裂缝, 尽可能作出较为准确的成因判断,以便确定处理原则;规范在正常使用极限状态裂缝验算中规定,“钢筋混凝土受弯构件在荷载组合Ⅰ作用下,算得的裂缝宽度不应超过0.2mm ”,指的是正常大气的环境下,同时是受弯构件,而不是一切裂缝,不能笼统地认为,凡不超过0.2mm 的只要封闭就可以了,其实0.2mm 限值没有明确包括剪切裂缝和扭转裂缝,一般情况下受弯和受拉构件是可以带裂缝工作,是指一定的量级以内正常形态的裂缝,对裂缝的判断不仅要看宽度还要结合形态和位置、长度、间距等因素,有必要时还要进行验算,某些裂缝也可能是结构破坏先兆。

混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 摘要 针对混凝土工程中普遍存在的裂缝问题,对混凝土裂缝形成的原因、危害、防治措施进行了分析和探讨。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、灌浆法、填充法、混凝土置换法、结构补强法、电化学防护法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;防治措施

Causes and Control of Concrete Cracks Abstract In view of the common crack problems in concrete engine ering, the causes, hazards and prevention measures of co ncrete cracks are analyzed and discussed. In this paper, the causes of some common cracks in concrete engi neering are analyzed and discussed from the aspects of design, ma terial, mix proportion, construction site maintenance and so on. I n view of the causes of concrete cracks, measures to control the development of cracks are put forward in the aspects of concret e structure design, selection o f concrete materials, optimization o f mix proportion, and maintenance of construction site. According to the related literature, and summarized the treatment methods of concrete cracks : surface treatment method, grouting me thod, filling method, concrete replacement method, structure reinfor cement method, electrochemical protection method and so on. Key words:concrete; crack; genesis; control; prevention and contro l measures

墙体裂缝的种类及处理方法1

浅谈砌体裂缝性质的鉴别及处理方法 砌体裂缝在建筑施工行业中常遇到的一个质量通病,引起这的通病裂缝原因是多方面, 既有设计上的原因,又有施工方面的因素。但一旦出现的砌体裂缝往往施工单位无从着手, 设计单位拿到后感到措施贫乏,该维修的裂缝不修,不该修的裂缝作处理,修了裂、裂了修,反反复复,施工单位与设计方面常常引发争议。住户在准备做装璜时,认为房屋有质量问题,能理解的住户只要作维修,遇到不太理解的住户提出种种理由。至于什么样的裂缝需要处理呢?我们在这里借此一页与同行们探讨,关键在于裂缝的性质及其危害程度要有专业性鉴 别。例如,砌体因抗压强度不足而产生竖向裂缝,是构件达不到临界状态的重要特性之一, 必须及时采取措施加固或卸荷;而常见的温度裂缝,一般不会危及结构安全,通常都不必加固补强,只在其砌体表面维修即可。因此,鉴别裂缝的不同性质是十分重要的。 一、裂缝性质鉴别 砌体最常见的裂缝原因是温度变形和地基不均匀沉降,这二类裂缝统称为变形裂缝。荷 载过大或截面过小导致受力裂缝虽然不多见,但其危害性往很严重。由于设计构造不当,材料或施工质量低劣造成的裂缝比较容易鉴别,但这种情况较少见。因此,本文重点阐述鉴别裂缝的方法和根据,下面主要经工程实践经验为基础,从裂缝位置、形态特征、开裂时间、 发展变化、建筑特征、使用条件和建筑变形方面,以下介绍三类裂缝的鉴别方法,供参考: 二、砌体裂缝是否需要处理的界限 (一)标准规的规定 1.国家标准《砌体结构设计规》对砌体裂缝无明确的要求和规定,但有一节“防止墙体开裂的主要措施”,以往设计中虽在构造措施上作了规定,砌体裂缝依然屡见不鲜。 2.《工业厂房可靠性鉴定标准》中,对砌体裂缝是否需要处理的界限作了规定: (1)受力裂缝:当砌体结构或构件已出现明显的受压、受弯、受剪等受力裂缝时,应采 取措施处理。 (2)变形裂缝:当砌体结构或构件因温度、收缩、变形和地基不均匀沉降造成裂缝时, 应处理和必须处理。 3.建设部标准《危险房屋鉴定标准》中有关砌体危险构件的规定: (1)砌体裂缝长超过层高的1/2、缝宽大于20mm的竖向裂缝,或产生缝长超过1/3的多条竖向裂缝。 (2)梁支座下的墙体产生明显的竖向裂缝或柱体产生多条水平面裂缝。 (3)门窗洞口或窗间墙产生明显的交叉裂缝、竖向裂缝或水平面裂缝。 (4)砌体柱身出现水平裂缝,或产生竖向贯通裂缝,其缝长超过柱高的1/2。 (二)砌体裂缝处理界限的建议 1.根据裂缝鉴别的依据,正确区别受力或变形两类不同性质的裂缝。 2.当确认为受力裂缝后,由原设计部门根据砌体的实际强度和尺寸进行验算,作出“应进行处理”或“必须处理”的结论。 对于明显的受力裂缝均认真分析,尤其是受压砌体的竖向裂缝,梁或梁垫下的斜向裂缝 或竖向裂缝,柱身的水平裂缝。只有在取得足够的依据时,可不作处理。 3.当确认为变形裂缝时,应根据结构特征、环境条件、使用要求和可能造成的危害作适 当的处理。对已经稳定的变形裂缝,一般不作结构性修补,而仅作恢复建筑功能的局部修补。 对造成柱断裂或产生水平错位的裂缝,必须及时加固处理。 4.墙体出现明显的交叉裂缝时,必须认真分析处理。 三、裂缝处理原则

预应力混凝土梁桥的裂缝成因及其对策89010

预应力混凝土梁桥的裂缝成因及其对策 预应力梁桥(包括简支梁、连续梁、连续刚构)目前是我国修建最多的桥梁。在这些桥梁的修建过程中和运营过程中,有时会发现梁体不同部位出现龟裂、横向、纵向和斜向裂缝。裂缝一但出现,轻则影响结构的耐久性、重则直接影响结构的承载能力,甚至危及结构的安全,值得予以重视,并应弄清裂缝产生的原因,首先采取措施预防裂缝发生,一旦裂缝发生,则必须采取适当的措施,予以及时的观察监测和处理,以保证桥梁的安全和耐久性能。

一、预应力梁桥的裂缝种类及其原因 1、预应力简支梁桥的裂缝种类及其原因 (1)龟裂 预应力简支梁桥在预制时容易产生龟裂,其原因除了由于混凝土配比不合适,个别混凝土浇筑不均匀外,在养护过程中洒水不及时,覆盖不严,采用蒸养时过快的升、降温等均可能产生梁体表面龟裂。 (2)纵向裂缝 纵向裂缝多发生在运营期间,其原因除了张拉力过大(设计不合理或施工超张拉)外,也与混凝土的质量有关,如有一些铁路运营线上的预应力混凝土简支梁,在运营10多年或20多年后出现沿纵向力筋的裂缝,后通过调查确定为碱骨料反应导致混凝土的承载力下降造成。由于这种裂缝处于主要受力钢束部位,极易引起纵向钢束锈蚀,对结构影响非常大。 (3)横向裂缝 横向裂缝多发生在运期间,超载、各种原因是预应力损失超过设计预想,都可能导致裂缝的发生。此外,由于徐变上拱的发生和发展,在梁的上翼缘也会产生横向裂缝,特别对活荷载比重较大的铁路桥梁更是如此,而且随徐变的发展,裂缝也会发展,而

当桥上荷载较大时,这种裂缝又会暂时闭合。 (4)主拉应力方向斜裂缝 这种裂缝一般发生在运营期间,且多在跨度四分之一附近区域的腹板上,可以认为基本上是由于主拉应力方向抗裂安全储备不足而造成的。 2、预应力连续梁及连续刚构桥的裂缝种类及其原因 (1)表面龟裂 与预应力简支梁类似,这种裂缝一般是由于连续梁与连续刚构在施工过程中养护不及时或温度变化较大时产生的。由于这类桥在国内大部分是采用悬臂灌注或支架法施工的,高空养护条件比地面更差,极易因养护浇水不及时而造成混凝土表面干缩快,内部干缩慢,使外部混凝土受拉超过混凝土的抗拉强度,产生开裂。此外,由于新浇筑的混凝土暴露在高空大气中,周围环境温度的过快变化,如施工过程中的保温措施不力、水泥结硬过程产生水化热时发生骤然降温等,均有可能产生表面龟裂。 (2)在跨度l/4附近出现的斜裂缝 这种裂缝一般是由于剪应力过大,主拉应力超过混凝土的抗拉强度而造成的,有时也与构造钢筋的布置有关。当荷载增大时,裂缝会逐渐向受拉区发展。在开裂严重的情况下,缝隙可能沿腹

混凝土裂缝的种类和特征

幻灯片1 混凝土裂缝的种类和特征 市政1321陆万超 幻灯片2 混凝土 混凝土,简称为“砼(tóng)”:是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。

幻灯片3 ●混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由 于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。 微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。 但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。 幻灯片4 ●混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等 材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。因此,在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,把混凝土裂缝控制在可以接受的程度上,从而确保工程质量。 幻灯片5 混凝土裂缝概述 ●裂缝是混凝土最常见的质量通病,与现场搅拌混凝土相比,预拌混凝土的裂缝间题更加 受到工程人员的关注 ●混凝土路面、大型场地也容易出现不规则的纵向、横向裂缝。目前使用单位普遍认为, 预拌混凝土出现裂缝的机会比现场搅拌混凝土要大的多。 幻灯片6 混凝土裂缝的种类 ●混凝土裂缝一般可分为荷载裂缝和变形裂缝。 ●荷载裂缝又可分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝 ●变形裂缝也可分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。

桥梁裂缝宽一般知识

钢筋混凝土构件裂缝宽度等级的评定表5.2.4-1 预应力混凝土构件裂缝宽度等级的评定表5.2.4-2 预应力混凝土构件裂缝宽度等级的评定表5.2.4-2

桥梁裂缝产生原因浅析 (麦盖提公路段徐宁) 近年来,交通基础建设得到迅猛发展,在桥梁建造和使用过程中,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”,经常困扰着桥梁工程技术人员。如果采取一定的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的。通过这几年管理桥涵养护工作实际,本人从进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免出现危害较大的裂缝,谈一些自己的粗略的看法。 实际上,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一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类,就其产生的原因,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、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有: 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;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设臵偏少或布臵错误;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;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。 3、使用阶段,超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、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。裂缝产生的原因有: 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考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布臵“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰,理论计算该处不会存在弯矩,但实际该铰仍然能够抗弯,以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。 2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设臵牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设臵受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中,经常在跨内根据截面内力需要截断钢束,设臵锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

组合梁桥的发展与应用

组合梁桥的发展与应用 钢和混凝土是建造桥梁的主要结构材料,这两种材料在物理和力学性能上具有不同的优势和劣势,如果只采用其中一类材料建造桥梁,其结构性能往往受到材料性能的制约而有所不足。通过某种方式将钢材与混凝土组合在一起共同工作,可以充分发挥不同材料的优势,扬长避短,从而为桥梁工程师提供了更广阔的创作空间。钢-混凝土组合梁桥在很多情况下具有良好的综合技术经济效益和社会效益。例如,组合梁桥相对于混凝土桥上部结构高度较低、自重轻、地震作用小,相应使得结构的延性提高、基础造价降低。同时,组合梁桥便于工厂化生产、现场安装质量高、施工费用低、施工速度快,并可以适用于传统砖石及混凝土结构难以应用的情况。相对于钢桥,钢-混凝土组合桥将钢梁与混凝土桥面板组合后,截面惯性矩和抗弯承载力均显著提高,混凝土桥面板对钢梁稳定性的增强使得钢材强度可以充分发挥。由焊接抗剪栓钉所增加的费用要明显低于减少用钢量所节省的费用,从而可以降低造价。国外的研究表明,对于跨度超过18m的桥梁,组合桥在综合效益上具有一定优势。例如,法国统计指出,当跨径为30m至110m,特别是60m至80m范围内,钢-混凝土组合桥的单位面积造价要低于混凝土桥18%。在这一跨度范围内,法国近年建造的桥梁中有85%都采用了组合技术。目前,欧美等国跨径在15m以下的小跨度桥梁多采用钢筋混凝土梁桥,15m~25m跨径则用预应力混凝土梁桥,25m~60m跨径往往采用钢-混凝土组合梁桥。钢梁和桁架梁则一般用于大跨径桥梁。而在大跨度的斜拉桥中,采用组合桥面也可以获得很高的经济效益。通常情况下,钢梁主要承担斜拉桥的桥面弯矩,混凝土桥面板则主要承担轴向力。 我国桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式。随着道路等级的不断提高和建设规模的扩大,桥梁呈现出跨径不断增大、桥型不断丰富、结构不断轻型化的发展趋势,同时对桥梁建设的经济性也越来越重视。在这种背景和需求条件下,这些传统桥梁结构形式在许多情况下已经不能满足设计、建造和使用的要求。近年来,钢%混凝土组合结构桥梁在我国的应我国桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式。随着道路等级的不断提高和建设规模的扩大,桥梁呈现出跨径不断增大、桥型不断丰富结构不断轻型化的发展趋势,同时对桥梁建设的经济性也越来越重视。在这种背景和需求条件下,这些传统桥梁结构形式在许多情况下已经不能满足设计、建造和使用的要求。近年来,钢%混凝土组合结构桥梁在我国的应用实践表明,它兼有钢桥和混凝土桥的优点,具有显著的技术经济效益和社会效益,适合我国基本建设的国情,将成为桥梁结构 体系的重要发展方向之一。2组合结构桥梁的研究及应用2.1钢-混凝土组合梁桥的基本理论和设计方法组合梁最初的计算方法是基于弹性理论的换算截面法。这种方法假设钢材与混凝土均为理想弹性体,两者连接可靠,完全共同变形,通过弹性模量比将两种材料换算成一种 材料进行计算。目前,换算截面法仍是对组合桥进行弹性分析和设计的基本方法。考虑到混凝土是一种弹塑性材料,钢材是理想的弹塑性材料,计算构件或结构的极限承载力时,在能够 保证塑性变形充分发展的前提下,有时需要考虑塑性发展带来承载力的提高。1951年美国的N.M.Newmark等人提出了求解组合梁交界面剪力的微分方程解法。这种方法假设材料均为弹性、抗剪连接件的荷载-滑移曲线为线性关系,通过求解微分方程得到组合梁的挠曲线。国内外对钢-混凝土组合梁的研究表明,当连接件的数量达到完全抗剪连接时,连接件数量增加 对组合梁的极限强度几乎没有影响;当连接件的数量少到一定程度后,组合梁的极限强度开始降低,直到最后只有钢梁本身提供的承载力1975年R.P.Johnson 根据前人的研究提出了简化的分析方法,提出部分抗剪连接组合梁的极限抗弯承载力可根据完全抗剪连接和纯钢梁 的极限抗弯承载力按连接件数进行线性插值而确定。 随着有限元理论的发展,有限元法被用于钢- 混凝土组合桥梁的研究。由于两种材料组合所引起的复杂性,有限元分析中重点研究的内容为:采用合理的二维或三维混凝土本构

建筑工程中混凝土裂缝的成因与防治

建筑工程中混凝土裂缝的成因与防治 发表时间:2017-09-11T16:30:03.197Z 来源:《基层建设》2017年第13期作者:王建锋李卫东[导读] 摘要:在建筑工程中,混凝土往往在施工中会出现各种混凝土裂缝,对建筑物的使用安全构成威胁。本文主要对混凝土裂缝的成因与防治要点进行了简单的探讨。 浙江恒誉建设有限公司摘要:在建筑工程中,混凝土往往在施工中会出现各种混凝土裂缝,对建筑物的使用安全构成威胁。本文主要对混凝土裂缝的成因与防治要点进行了简单的探讨。 关键字:混凝土裂缝;裂缝成因;裂缝防治混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。混凝土在硬化成型的过程中存在许多的微孔隙、气穴和微裂缝,这些微裂缝在混凝土受到荷载、温差等作用之后会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的裂缝。当混凝土裂缝的宽度超过规定的限值时,会影响建筑物和构件的适用性和耐久性,减小建筑结构抵抗荷载的能力,降低建筑结构的整体性和刚度。 一、混凝土裂缝成因 1)材料质量引起的裂缝配置混凝土所采用的水泥、砂、骨料等材料质量不合格,导致结构出现裂缝,例如:水泥中游离的氧化钙含量超标、水泥含碱量较高同时又使用含有碱活性的骨料、砂石粒径太小、级配不良、空隙率大等。 2)荷载引起的裂缝结构受荷后产生裂缝的因素很多,例如:吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等,而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。 3)温度变化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变化,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即产生温度裂缝。 4)湿度变形引起的裂缝砼在空气中结硬会导致体积减小,砼的收缩值一般为0.2~0.4‰,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为 0.2~0.4‰,其发展规律是早期快、后期缓慢。 5)基础变形引起的裂缝由于地基地质差异太大、结构基础类型差别大、基础分期建造、地基冻胀、基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质段、原有地基条件变化等原因,使基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。 6)收缩裂缝收缩是砼的一个主要特性,对砼的性能有很大影响。产生收缩裂缝的原因,一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中,梁、板、柱等小块体构件,砼收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。 二、混凝土裂缝的预防措施与处理 1)混凝土裂缝的预防措施 1.材料选用上应选用符合规范要求的合格材料 水泥应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性、强度不合格的水泥。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不超过规定的石料。细骨料宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。 2.对于温度变化和湿度变化引起的裂缝主要预防措施 一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是控制水泥的用量。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热。 3.对于基础变形引起的裂缝主要预防措施 一是加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知监理到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探。二是开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。三是控制建筑物有长高比,调整不均匀沉降的能力。四是合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。 4.对于施工工艺产生的裂缝可采取以下措施预防 一是配合比设计采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。二是钢筋的配置应严格按施工图施工,尤应重视钢筋品种、规格、数量的改变,此外,钢筋的位置要正确。三是模板构造要合理,模板和支架要有足够的刚度,合理选择拆模时机。四是合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。 2)混凝土裂缝的处理技术裂缝不但会影响结构的整体性和刚度,还会降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力,因此在实际工程中,应根据裂缝的性质和实际情况区别对待,及时处理,以保证建筑物的安全。混凝土结构裂缝的修补措施主要有以下几种方法:表面封闭法,灌浆、嵌缝封堵法,结构加固法,混凝土置换法等等。 1. 表面封闭法 表面封闭法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及身进裂缝的处理。该法适用于裂缝较窄,用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所用,常用的处理措施是在裂缝表面拌水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面贴玻璃纤维布等措施,以防止裂缝开裂。

预应力梁桥的裂缝种类及其原因

预应力梁桥(包括简支梁、连续梁、连续刚构)目前是我国修建最多的桥梁。在这些桥梁的修建过程中和运营过程中,有时会发现梁体不同部位出现龟裂、横向、纵向和斜向裂缝。裂缝一但出现,轻则影响结构的耐久性、重则直接影响结构的承载能力,甚至危及结构的安全,值得予以重视,并应弄清裂缝产生的原因,首先采取措施预防裂缝发生,一旦裂缝发生,则必须采取适当的措施,予以及时的观察监测和处理,以保证桥梁的安全和耐久性能。] 一、预应力梁桥的裂缝种类及其原因 1、预应力简支梁桥的裂缝种类及其原因 (1)龟裂 预应力简支梁桥在预制时容易产生龟裂,其原因除了由于混凝土配比不合适,个别混凝土浇筑不均匀外,在养护过程中洒水不及时,覆盖不严,采用蒸养时过快的升、降温等均可能产生梁体表面龟裂。(2)纵向裂缝 纵向裂缝多发生在运营期间,其原因除了张拉力过大(设计不合理或施工超张拉)外,也与混凝土的质量有关,如有一些铁路运营线上的预应力混凝土简支梁,在运营10多年或20多年后出现沿纵向力筋的裂缝,后通过调查确定为碱骨料反应导致混凝土的承载力下降造成。由于这种裂缝处于主要受力钢束部位,极易引起纵向钢束锈蚀,对结构影响非常大。 (3)横向裂缝 横向裂缝多发生在运期间,超载、各种原因是预应力损失超过设计预想,都可能导致裂缝的发生。此外,由于徐变上拱的发生和发展,在梁的上翼缘也会产生横向裂缝,特别对活荷载比重较大的铁路桥梁更是如此,而且随徐变的发展,裂缝也会发展,而当桥上荷载较大时,这种裂缝又会暂时闭合。 (4)主拉应力方向斜裂缝 这种裂缝一般发生在运营期间,且多在跨度四分之一附近区域的腹板上,可以认为基本上是由于主拉应力方向抗裂安全储备不足而造成的。

混凝土裂缝的成因与控制论文

. Word文档资料 建筑工程技术毕业论文混凝土裂缝的成因与控制 学生姓名: 学号: 指导教师: 专业: 年级: 学校:建设职业技术学院

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. Word文档资料目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1 课题的提出 (4) 1.2 本论文的研究容 (4) 1.3本论文的研究方法 (5) 第2章裂缝的成因 (6) 2.1 设计原因 (6) 2.2 材料原因 (7) 2.3 混凝土配合比设计原因 (7) 2.4 施工及现场养护原因 (7) 2.5使用原因(外界因素) (8) 第3章裂缝的控制措施 (9) 3.1 设计方面 (9) 3.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ (9) 3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (9) 3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (9) 3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (9) 3.1.5 重视构造钢筋 (10) 3.2 材料选择 (10) 3.3 混凝土配合比设计 (11) 3.4 施工方面 (11) 3.4.1 模板的安装及拆除 (11) 3.4.2 混凝土的制备 (12) 3.4.3 混凝土的运输 (12)

预应力混凝土梁桥裂缝成因及防治措施

预应力混凝土梁桥裂缝成因及防治措施 【摘要】针对预应力混凝土梁桥存在裂缝问题,论述了不同类型的裂缝,并分析其产生的原因,在此基础上提出适应预应力混凝土梁桥裂缝处理方法,最后从几个方面说明了裂缝的防治措施。 【关键词】预应力混凝土梁桥;裂缝;防治措施 1.引言 预应力混凝土梁桥主要在于充分利用高强度钢筋及高强度混凝土的,可以设法在结构构件受荷载作用前,使它产生预应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而使结构构件的拉应力不大,甚至处于受压状态,这就是预应力梁桥的主要特征。虽然预应力混凝土构件可以延缓开裂,提高桥梁构件刚度,减轻自重,提高其跨越能力等,但是由于施工方法的错漏,设计上的误差以及环境因素等,还是不可避免裂缝在预应力混凝土梁桥上产生。裂缝的发生会对预应力筋工作效应产生巨大影响,事实上,无论是预应力的混凝土结构还是钢筋混凝土结构裂缝及其宽度对力筋腐蚀都有影响,且宽度不同其影响程度也不同。所以,在桥梁构件中对于裂缝的宽度有严格要求,预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂,预兆性较小,裂缝扩展速度快,应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝,因此对于裂缝的控制尤为重要,本文叙述了预应力混凝土梁桥中裂缝的成因和防治措施。 2.裂缝类型及成因 在划分裂缝类型时通常从形状、所处状态判断,裂缝按形状可分为表面的、深入的、贯穿的、断续的、纵向的、横向的、斜向的、对角线的、上宽下窄、上窄下宽、外宽内窄的、囊核形的等等。所处状态可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。混凝土梁桥裂缝类型和出现原因多种多样,通常情况下裂缝的存在不会影响桥梁的正常工作(宽度小于0.05mm)如果裂缝宽度过大就会影响桥梁构件的耐久性和安全性。 2.1原材料质量引起裂缝 在预应力混凝土梁桥施工过程中所采用的材料没有达到规范标准,也是会引起裂缝。例如:水泥定性不合格,化学成分不达标,导致强度不够引起裂缝;集料集配不良,拌合时水量过大,使混凝土收缩加大,影响混凝土强度产生裂缝;混凝土中的碱与集料中的某些成分发生反应,使混凝土吸水膨胀,从而开裂。此外,由于混凝土质量问题,使钢筋混凝土保护层厚度不足,钢筋与混凝土直接出现空隙而生锈膨胀,也会导致混凝土开裂。 2.2收缩裂缝 收缩裂缝是混凝土构件中最常见的裂缝类型,混凝土硬化过程中常常伴随

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