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桥梁裂缝的危害?怎样修复?

来源:网络  作者:本站  发布时间:2018-09-06  阅读次数:   次

桥梁裂缝的危害?怎样修复?

桥梁病害表征主要为挠度加大、表面破损、裂缝出现、混凝土碳化,剥蚀及钢筋锈蚀、结构局部构造破坏及人为破坏等。大部分的病害都可以表现集中在裂缝方面,如挠度加大而出现裂缝、表面破损而出现表面裂缝、混凝土碳化造成钢筋锈蚀而产生的裂缝等等。


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裂缝种类
( 1) 塑性裂缝。混凝土浇筑后开始凝聚,由流态变成塑态,再变成固态,在塑态阶段产生的裂缝称为塑性裂缝,是一种早期裂缝。它主要是由施工不当引起的,如混凝土搅拌时间过长,使混凝土凝固速度加快,造成结构上的微裂缝; 养护不好,造成现浇混凝土表面水分蒸发过快,产生的不规则的裂缝; 施工时振捣不充分,或混凝土的析水过多等。
( 2) 收缩裂缝。混凝土凝固时由于体积变小发生收缩而产生收缩裂缝。收缩裂缝主要发生在混凝土的表面,裂缝细密,分布均匀,多沿梁、板的长边走向。大体积混凝土在平面部位较为多见,侧面也常见,预制构件多发生在箍筋位置上。高度较大的混凝土梁,一般在腰部产生竖向裂缝,集中于构件中部,中间宽两头细,而在底部则没有。这主要与配筋的密度相关,配筋密的地方裂缝少,配筋疏的地方,混凝土无法承受拉应力而开裂。另外,含泥量大的混凝土也容易产生收缩裂缝。为了防止这类裂缝的发生,应该控制混凝土中水泥用量、水灰比和砂率不能过大,严格控制砂石含泥量,混凝土应振捣密实,对板面进行抹压: 同时要加强混凝上的早期养护,并适当延长养护时间,避免曝晒。
( 3) 拱桥径向裂缝。截面整体性差: 在拱桥设计中,拱圈均按整体的组合截面计算。但为了便于施工,拱桥( 如双曲拱桥) 又常采用预制装配、化整为零的施工方法,导致截面的整体性较差。
( 4) 腹下箱间间隙处纵向裂缝。该处裂缝产生的原因是在原桥预制箱体间隙填筑混凝土时因粗骨料过大,卡在箱间使产生空洞,施工后再用砂浆抹平,从而使表面有裂缝。拱腹预制箱体纵向连接处的径向裂缝产生的原因与此相同。
( 5) 墩台帽裂缝。不论在主桥还是引桥的墩台帽处,沿桥轴线方向均有一上下贯穿墩帽的裂缝,其他裂纹呈放射性。这种原因主要是由于局部应力所致. 因桥面恒载和活载的作用力集中地通过立柱传至桥墩,使其周围墩顶其他部位产生拉应力。
( 6) 拱脚裂缝。我国修建的拱桥大多数为拱脚固结的无铰拱桥,拱脚处承受很大的负弯矩,是最易破坏的地方。拱脚处一旦出现较大的裂缝,拱肋在两个平面内的抗弯刚度和抗扭刚度都会产生很大变化。
混凝土的碳化及钢筋锈蚀
混凝土碳化及钢筋锈蚀现象在结构中非常普遍,是对钢结构和钢筋混凝土结构的损害造成的主要原因之一。混凝土保护层碳化或氯离子侵蚀引发的钢筋锈蚀,潜伏期长,病发初期没有任何征兆,及至发现裂缝、混凝土保护层崩落等病害特征时,钢筋锈蚀已经处于加速期或破坏期。
(1)混凝土的碳化
混凝土的碳化是介质与混凝土相互作用的一种很广泛的形式,最典型的例子是大气中的CO2与水泥水化物中的Ca(OH)2发生化学应而引起碳酸钙沉析而降低混凝土性能的耐久性。由于碳化降低了混凝土孔隙液体的pH 值( 碳化后pH 值为8 ~ 10) ,一旦碳化达到钢筋表面,这将使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋的钝化保护膜开始被溶解,如有水和空气存在,混凝土中的钢筋就开始锈蚀。
(2)混凝土结构中钢筋的锈蚀
钢筋的锈蚀过程是一个电化学腐蚀过程,是由铁与电介质溶液接触形成大量的微腐蚀电池所引起的。当电介质溶液的pH 值小于4时,腐蚀表现为酸蚀;而pH 值为4~10时,腐蚀即为锈蚀; 当pH 值大于10 时,钢筋表面开始生成一层溶解度很小的氧化保护膜( 钝化膜) 这时腐蚀的速度就很低了;当pH 值接近12 时,这层保护膜变得非常致密稳定,使阳极反应难以进行,锈蚀停止。混凝土酸类水泥在凝结硬化时,大量生成得Ca(OH)2以及水泥中含有的硝、钾、氧化物等能使混凝土中的溶液呈现高碱性。其pH 值可达到12.5~ 13.5,因此处于混凝土中 的钢筋会发生钝化,如果外包混凝土层不发生破坏,钢筋是不会发生锈蚀的。
氯离子的侵蚀
氯盐不仅通过对钢筋的锈蚀作用而导致钢筋混凝土结构的破坏,对结构混凝土也有一定的破坏作用,如盐结晶腐蚀、加速冻融破坏及激发碱集料反应等。在氯离子侵蚀环境下,结构周围环境中氯离子的含量一般较高,对结构混凝土中的钢筋易造成严重蚀损伤。
氯离子本身虽然并不构成腐蚀产物,在腐蚀中也不消耗,但为整个腐蚀过程的进行起到了加速催化的作用。应该注意的是,在混凝土结构中常见的由氯离子所引起的钢筋腐蚀主要是局部的坑蚀,这主要是由于氯离子一般首先在较小区域的钢筋表面破坏钝化膜,形成小阳极,与大部分表面钝化膜完好的钢筋区域———即大阴极问形成腐蚀电偶,使坑蚀的发展加速。

桥梁裂缝修补依据:1《混凝土结构加固设计规范》GB50367-20132《城市桥梁养护技术规范》CJJ99-20033《市政桥梁工程质量检测评定标准》CJJ2-20084《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011 桥梁裂缝出现的原因:《混凝土裂缝的原因 大全》,这篇文章,总结了既有的混凝土裂缝出现的原因,总结的很全面,每一点都做了深入的剖析。 桥梁裂缝修补的主要措施:裂缝修补与加固同在1、裂缝表面封闭

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