预应力桥梁砼裂纹产生原因及防治研究
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预应力桥梁砼裂纹产生原因及防治研究混凝土结构物的裂缝是不行避开的,具体分析了混凝土早期裂缝的起因及开裂机理,接合中铁大桥局多年的预应力桥梁的施工阅历和武广高速铁路、向莆铁路等多座预应力连续梁桥对混凝土裂缝的胜利防治,提出了预应力桥梁砼早期裂纹有效防治的可操作性方法。
1 预应力箱梁裂缝的种类及起因分析1.1 收缩裂缝1.1.1 沉陷裂缝当外界湿度减小时,梁体水份就会蒸发,引起凝胶失水,失去水膜的胶粒由于水分引力作用,使胶粒间距变小,产生收缩,由此引起的裂缝就是沉陷裂缝。
其一般在浇筑后几个小时就发生。
砼浇筑后若不准时养护,几小时内在梁体顶板产生的裂缝就是沉陷裂缝。
1.1.2干缩裂缝当砼内毛细水削减时,会引起毛细管内压力增大,使管壁受到压力,其压力随温度减小而增大,表现为体积的“干缩”。
由于箱梁内部与外表温度不同,从而使内部与外表面干缩的速度也不一样,表面干缩比内部快,所以在外表面产生拉应力引起干缩裂缝。
同时由于新的砼干缩比老的砼快,从而在接缝处新砼受老砼的约束,导致新面变化,在接缝的表面产生干缩裂缝(即施工缝)。
砼的干缩大小与水泥的品种、水泥的用量和单位用水量有关。
在施工中水泥标号越高、水泥颗粒越细,水泥用量越多、单位用水量越大时,砼的收缩也越大。
此外,砂石在砼中形成骨架,对受伤有肯定的抑制作用。
砂石愈洁净、捣固愈密实,砼的收缩量也就愈小。
<CENTER</CENTER1.2 温度裂缝连续箱梁在施工时受到来自与主墩临时混凝土固结支座的约束,也受到来自钢筋及预应力不匀称作用的外部约束,同时受到来自箱梁内部顶板、腹板、底板的截面厚薄不一的内部约束,在有外部及内部约束的状况下,砼在升温及降温过程中将产生温度应力(σt): σt=R*αt*ΔTm*EeR——约束度;αt——砼热胀系数(线膨胀系数);ΔTm——温差;Ee——砼的有效弹模。
砼温度裂缝的引发条件是:σt≥ft(砼的抗拉强度)。
为了减免砼温度引起的收缩裂缝,需要掌握砼拉应力(σt)不大于砼抗拉强度ft,掌握温差ΔTm明显是最为有效并最为可行的。
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施1.预应力损失引起的裂缝预应力箱梁在施工过程中,预应力损失是一个不容忽视的因素。
预应力钢筋在施工和使用过程中,受到了各种外力和内力的作用,导致预应力钢筋的力学性能发生变化,从而引起了预应力的损失,这会导致梁体产生裂缝。
预应力钢筋的锚固失效、锚固端面压力较大、预应力损失计算不当等因素都会导致预应力箱梁梁体裂缝。
2.材料问题预应力箱梁的材料问题也是梁体裂缝的重要因素。
一方面,预应力箱梁的混凝土质量不合格或者梁体内部存在较大的孔洞、缺陷等问题,都容易导致梁体产生裂缝。
预应力钢筋的材料质量不过关或者预应力钢筋的腐蚀等问题也会引起梁体裂缝的产生。
3.施工和设计问题在预应力箱梁的施工和设计中,如果存在工艺流程不合理、施工工艺控制不当、设计参数计算错误等问题,都会导致梁体裂缝。
预应力箱梁在浇筑混凝土时,如果混凝土的配制比例不合理、浇筑温度控制不当等问题都容易导致梁体裂缝的产生。
4.外部环境因素外部环境因素也是导致预应力箱梁梁体裂缝的一个重要原因。
气候条件的变化、温度影响、梁体长期受到的重载、振动等因素都会导致梁体裂缝。
地震、风载等自然灾害也可能导致梁体裂缝,增加了桥梁的风险。
二、预应力箱梁梁体裂缝防护措施1. 加强对材料的质量控制对于预应力箱梁的混凝土材料和预应力钢筋等材料的质量控制十分重要。
在施工前,需要通过严格的材料检测,确保材料的质量符合标准要求。
特别是对于预应力钢筋的防腐蚀工作,需要加强预防措施,延长预应力钢筋的使用寿命。
2. 提高施工质量在预应力箱梁的施工过程中,需要加强对工艺流程的控制和设计参数的计算。
严格按照设计要求进行施工操作,确保预应力钢筋的锚固效果和混凝土的浇筑质量。
需要合理控制施工温度,避免由于温度变化导致的裂缝。
3. 合理设置监测系统为了及时发现梁体裂缝的情况,建议在预应力箱梁中加入监测系统,对梁体的变形、裂缝等情况进行实时监测。
一旦发现异常情况,可以及时采取相应的维护措施,及时修补裂缝,降低梁体裂缝对桥梁结构的影响。
桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制预应力混凝土空心板是桥梁的主要承重构件,对整个工程的质量至关重要。
混凝土表面出现裂缝是桥梁工程的常见问题之一。
裂缝分宏观裂缝和微观裂缝两类,混凝土的微观裂缝为混凝土所固有,我们通常所指的裂缝为肉眼可见的宏观裂缝,其宽度在0.05m以上。
表面裂缝不影响空心板的正常使用,但可使混凝土顶面抗拉强度降低,使用中会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露表面增大,易使混凝土早期老化,降低混凝土的强度,从而影响其耐久性。
本文分析裂缝的成因并提出控制措施一、预应力空心板裂缝成因分析(一)混凝土材料本身的性质1、收缩裂缝混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。
当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
2、温度裂缝混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
特别是由于水化放热作用,使混凝土内部与外表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力。
由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先到达并超过混凝土抗拉强度,而产生间距大致相等的直线裂缝(称温差裂缝)。
3、徐变影响长时间受力作用下,混凝土徐变逐渐增加。
较大的徐变给构造带来的附加被动内力,使板或箱粱构件弯矩产生重分布,增大的弯矩增加了板的剪应力,因此造成了板裂缝出现。
(二)设计方面的因素1、设计计算阶段,构造计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;构造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;构造安全系数不够:构造设计时不考虑施工的可能性:设计断面缺陷;钢筋设置偏少或布置错误等都有可能出现板中混凝土实际应力超过混凝土抗拉强度而导致开裂。
2、混凝土配合比不合理。
水泥用量过大使混凝土凝结收缩量大,容易造成表面产生裂缝。
预应力混凝土桥梁裂缝防治技术一、引言预应力混凝土桥梁是现代化桥梁的一种,由于其具有较高的承载能力和较长的使用寿命而被广泛使用。
但是,在使用过程中,预应力混凝土桥梁也会出现裂缝现象,这不仅影响了桥梁的美观和耐久性,而且还会影响到桥梁的安全性。
因此,对于预应力混凝土桥梁的裂缝防治技术研究具有重要的现实意义和理论价值。
二、预应力混凝土桥梁裂缝的形成原因预应力混凝土桥梁的裂缝形成原因比较复杂,主要有以下几个方面:1. 施工质量不良:在预应力混凝土桥梁的施工过程中,如果施工质量不良,如混凝土拌合比例不正确、浇筑压实不够、钢筋安装不规范等,都会导致桥梁的裂缝形成。
2. 外部环境因素:预应力混凝土桥梁在使用过程中,受到外部环境的影响,如气温变化、风吹雨打等,都会导致桥梁的裂缝形成。
3. 桥梁设计不合理:如果预应力混凝土桥梁的设计不合理,如梁的跨度过大、截面尺寸不合理等,都会导致桥梁的裂缝形成。
三、预应力混凝土桥梁裂缝防治技术为了保证预应力混凝土桥梁的正常使用和延长其使用寿命,需要采取有效的措施防治桥梁的裂缝。
下面介绍几种常见的预应力混凝土桥梁裂缝防治技术:1. 采用预应力钢束:在预应力混凝土桥梁的设计和施工过程中,采用预应力钢束可以有效地减少桥梁的裂缝。
预应力钢束可以使桥梁在承受荷载时产生预应力,减少桥梁的变形和裂缝的产生。
2. 加强桥梁的支座:预应力混凝土桥梁的支座是桥梁的重要组成部分,如果支座设计不合理或者支座使用时间过长,都会导致桥梁的裂缝。
因此,加强桥梁的支座可以有效地防治桥梁的裂缝。
3. 采用适当的混凝土拌合比例:在预应力混凝土桥梁的施工过程中,采用适当的混凝土拌合比例可以有效地减少桥梁的裂缝。
合理的混凝土拌合比例可以使混凝土的强度和稳定性得到保证,减少桥梁的变形和裂缝的产生。
4. 定期检测和维护:定期检测和维护是预应力混凝土桥梁裂缝防治技术的重要措施。
定期检测和维护可以及时发现和处理桥梁的裂缝问题,保证桥梁的正常使用和延长其使用寿命。
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施1. 材料质量问题预应力箱梁梁体裂缝的成因之一是材料质量问题。
在制作预应力箱梁时,如果使用的混凝土材料质量不过关,存在砂粒过多、掺杂物含量过高等问题,都会导致混凝土的质量不稳定,容易产生裂缝。
2. 预应力筋锚固不良预应力箱梁中预应力筋的锚固是保证梁体整体性的重要因素。
如果预应力筋的锚固长度不够或者锚固质量不佳,容易导致预应力筋在受力时产生松动,从而产生裂缝。
3. 施工质量问题预应力箱梁施工质量的不良也是导致梁体裂缝的一个重要原因。
例如浇筑过程中振捣不充分,混凝土内部存在空洞;拆模时未及时做好养护工作,导致混凝土的质量不稳定等,都会直接影响到预应力箱梁的使用效果。
4. 受外力影响在使用过程中,预应力箱梁会受到各种外力的作用,如交通荷载、自重荷载等。
如果设计不合理或者外力作用超过了梁体的承载能力,都有可能导致梁体发生裂缝。
5. 温度影响预应力箱梁在使用过程中会遇到不同的温度变化,由于混凝土的线膨胀系数较大,温度变化会使得梁体受到不同程度的内部应力,从而产生裂缝。
1. 严格控制材料质量在制作预应力箱梁时,应选择优质的混凝土材料,并严格按照相关标准进行配比和搅拌,以保证混凝土的质量稳定。
2. 加强预应力筋的锚固质量在施工过程中,应严格按照设计要求进行预应力筋的锚固工作,保证其锚固长度和质量,以保证预应力筋受力的稳定性。
3. 提高施工质量在预应力箱梁的施工过程中,要严格按照相关要求进行振捣和养护工作,确保梁体内部没有空洞,并且在拆模后及时进行养护,以保证混凝土的质量。
4. 合理设计结构在设计阶段,应合理选取预应力筋的布置位置和数量,以及梁体的截面尺寸和形状,保证梁体在受力时能够承受外力的作用。
预应力箱梁梁体裂缝的产生有多种原因,包括材料质量、预应力筋锚固、施工质量、外力和温度因素。
要想有效地预防和控制梁体裂缝的产生,必须从各个方面从严控制,并在设计、施工和使用中加强管理和监督。
桥梁混凝土施工裂缝原因分析及预防措施随着现代桥梁工程施工工艺的飞速发展,各种管理手段的不断完善与加强,桥梁工程的内在施工质量已经有了长足的提高,外观质量已成为反映施工企业技术水平的最重要的一面,如何提高混凝土的外观质量减少裂缝亦成为建设单位、监理部门及施工企业要解决的重点问题。
文中重点分析裂缝产生的原因,找出防治与处理裂缝的措施。
一、裂缝种类与成因1.荷载引起的裂缝混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,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倚载引起的次生应产生裂缝。
2.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。
研究说明,影响混凝土收缩裂缝的主要囚素有:水泥品种、标号及用量,骨料品种,水灰质量比,外掺剂,养护方法,外界环境,振捣方式及时间。
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,则在构造内产生应力,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,温度应力可以到达甚至超出荷载应力。
温度裂缝的主要特性是将随温度变化而扩张或合拢。
引起温度变化的主要因素有:年温差、—、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
4.冻胀引起的裂缝大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孑L中的过冷水(结冰温度在一78。
C以下)在微观构造中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。
尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%-50%o冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
预应力混凝土梁桥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桥梁。
在这些桥梁修建过程中与运营过程中,有时会发现梁体不同部位出现龟裂、横向、纵向与斜向裂缝。
裂缝一但出现,轻那么影响构造耐久性、重那么直接影响构造承载能力,甚至危及构造平安,值得予以重视,并应弄清裂缝产生原因,首先采取措施预防裂缝发生,一旦裂缝发生,那么必须采取适当措施,予以及时观察监测与处理,以保证桥梁平安与耐久性能。
]一、预应力梁桥裂缝种类及其原因1、预应力简支梁桥裂缝种类及其原因〔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适宜,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,采用蒸养时过快升、降温等均可能产生梁体外表龟裂。
〔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,也与混凝土质量有关,如有一些铁路运营线上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裂缝,后通过调查确定为碱骨料反响导致混凝土承载力下降造成。
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,对构造影响非常大。
〔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,都可能导致裂缝发生。
此外,由于徐变上拱发生与开展,在梁上翼缘也会产生横向裂缝,特别对活荷载比重较大铁路桥梁更是如此,而且随徐变开展,裂缝也会开展,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腹板上,可以认为根本上是由于主拉应力方向抗裂平安储藏缺乏而造成。
2、预应力连续梁及连续刚构桥裂缝种类及其原因〔1〕外表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。
由于这类桥在国内大局部是采用悬臂灌注或支架法施工,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外表干缩快,内部干缩慢,使外部混凝土受拉超过混凝土抗拉强度,产生开裂。
浅谈预应力混凝土梁板裂缝的原因及预防措施在某高速公路的施工中,出现了20m预应力混凝土梁板竖向裂缝的现象,此事引起了技术人员的高度重视。
为此,对预制场预制的全过程进行了调查分析,查阅了有关试验资料,对施工工艺做了详细了解,找出了产生裂缝的原因,提出了改进措施,使预应力混凝土梁板表面裂缝得到了控制,有效的防止了混凝土表面裂缝的再次发生。
1、裂缝的产生梁板在混凝土浇注完成拆模后,沿连接筋竖向产生长度50~150mm,宽度为0.02~0.08mm的裂缝,凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0~5mm之间,初步判定为收缩裂缝或温度裂缝,不影响梁板的正常使用。
但考虑预应力钢绞线放张后,有使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加,这使混凝土早期老化,裂缝的产生使混凝土渗水性增大,严重降低混凝土的强度,从而影响其耐久性,并缩短其使用寿命。
2、原因分析2.1、原材料因素1)水泥采用P.042.5R,经检验符合规范要求。
水泥用量为500kg/m3。
高强度混凝土由于其水泥用量大多为450~600kg/m3,是普通混凝土的1.5~2倍。
这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土,出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。
2)碎石采用金堂碎石,级配符合规范要求,压碎值8.3%3%,不符合规范要求,细度模数Mx=2.7,级配符合规范要求。
4)水采用井水,属饮用水。
5)减水剂为湛江生产的FDN-5,符合规范要求。
6)碎石和砂含泥量超标,对混凝土表面裂缝有一定影响,水泥用量过大,达到了规范要求的最高限,这是混凝土表面产生裂缝的主要因素。
2.2、设备因素经检查,张拉设备符合要求,台座地基满足要求,没有发现台座变形、位移、下沉现象。
2.3、施工工艺因素1)混凝土的拌制。
拌合设备是500型强制式搅拌机。
拌合时间为1min左右,时间过短,从而影响混凝土的均匀性,取其坍落度为3.5cm,判定水灰比超过了设计用量,水灰比过大,混凝土干缩量加大,产生干缩裂缝。
预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析1 混凝土裂缝产生的原因分析裂缝对混凝土外观质量来说是一种缺陷,有些裂缝影响外观质量,有些裂缝则直接影响构件的安全使用。
混凝土出现裂缝是一个很普遍的现象,一般将其分为两类,一类是在外荷载作用下产生的裂缝,即结构性裂缝。
另一类裂缝是由变形引起的,也称非结构性裂缝,产生这类裂缝的原因是由于混凝土变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许拉应力时,导致混凝土开裂。
预应力混凝土T梁产生非结构性裂缝的原因很多,如温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、原材料不合格、模板变形、基座不均匀沉降、施工操作过程不规范等等。
下面重点就温度对混凝土产生的裂缝进行分析。
2 温度对预应力混凝土T梁产生裂缝的原因工程施工中,由于水泥用量多、水泥所释放出的水化热会产生较大的温度变化,同时又养护不到位,由此形成的温度收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
2.1 温度应力的形成过程初期:从浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束一般约30d。
这个阶段有两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量急剧变化,由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。
这个时期温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相融合。
在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。
晚期:混凝土完全冷却以后温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。
2.2 温度产生裂缝的机理混凝土浇筑完成后,硬化期间内部温度不断上升,由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度内高外低,形成了温度梯度,在表面T 梁边缘产生拉应力,内部产生压应力;后期在降温过程中,由于受到基座约束,又会在混凝土内部出现拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。
由温度所引起的湿度问题也很重要,许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化时,如养护不到位、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束也往往导致裂缝的产生。