| 首頁 |
|
砼梁式橋的病害及分析
經(jīng)實(shí)踐分析，造成鋼筋砼梁和預(yù)應(yīng)力梁裂縫現(xiàn)象原因，主要是設(shè)計(jì)和施工兩方面的因素，對此我們應(yīng)有所了解和掌握，以便妥善處理。
1、構(gòu)件裂縫發(fā)生的主要原因
1．1 與材料性質(zhì)有關(guān)的因素
水泥的反常凝固，水化熱，反常膨脹；砼的離析與泛漿，干燥收縮；骨料不合格。
1．2 與施工有關(guān)的因素
混合攪拌不均，攪拌時(shí)間過長，用泵壓送時(shí)水泥量及用水量的增加，灌注順序的差錯，灌注速度太快，振搗不充分，配筋混亂，保護(hù)層厚度不夠，施工縫處理不當(dāng)，模板變形、漏漿，支架下沉，脫模過早，硬化前受振動和荷載作用，初期養(yǎng)生中急劇干燥，受凍害。
1．3 與環(huán)境有關(guān)的因素
溫度與濕度的變化，致使內(nèi)部鋼筋銹蝕；砼表面受高溫熏烤；受鹽類的化學(xué)腐蝕。
1．4 與構(gòu)造、外力有關(guān)因素
設(shè)計(jì)荷載以內(nèi)的荷載，設(shè)計(jì)荷載以外的荷載，以地震力為主的荷載，截面尺寸及鋼筋用量不足，結(jié)構(gòu)物不均勻下沉。
2、與鋼筋砼簡支梁橋的常見裂縫
2．1 網(wǎng)狀裂縫
主要發(fā)生在各種跨度的梁上，寬度約為0．03～0．05mm，多為砼收縮所引起的表面龜裂。
2．2 下緣受拉區(qū)的裂縫
多發(fā)生于梁跨中部，裂縫間距約0．1～0．2m，寬度約為0．03～0．1mm，此種裂縫多為砼收縮和梁受撓曲所產(chǎn)生的裂縫。
2．3 腹板上的豎向裂縫
為最常見也是是較為嚴(yán)重的一種裂縫。當(dāng)跨徑> 12m 時(shí)，其裂縫多處于薄腹部分，在梁的半高線附近裂縫寬度較大，一般在0．15～0．3m，此種裂縫多系設(shè)計(jì)不當(dāng)，施工質(zhì)量不良，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，或溫度及周圍環(huán)境條件不良的影響所致。
2．4 腹板上的斜向裂縫
是鋼筋砼梁中出現(xiàn)最多的一種裂縫，且多在跨中兩側(cè)，離跨中越遠(yuǎn)傾斜角越大，反之較小，傾角約在之間，第一道裂縫多出現(xiàn)距支座0．5～1．0m 處；裂縫寬度一般在0．3mm 以下。此種裂縫系設(shè)計(jì)上的缺陷，主拉應(yīng)力較計(jì)算大，砼不能負(fù)擔(dān)而導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫，施工質(zhì)量不良又會加速裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
2．5 運(yùn)梁不當(dāng)引起的上部裂縫
運(yùn)送梁時(shí)支承點(diǎn)沒有放在梁的兩端吊點(diǎn)上，而是偏向跨中，使支承點(diǎn)處出現(xiàn)負(fù)彎矩，而引起的開裂。
2．6 梁端上部裂縫
由于墩臺產(chǎn)生不均勻沉降，而形成梁端部局部支承壓力增大，產(chǎn)生局部應(yīng)力所致。裂縫由下往上開裂，嚴(yán)重者寬度可達(dá)0．3mm以上。
2．7 梁側(cè)水平裂縫
為近似水平方向的層裂縫。是由于施工不當(dāng)引起，分層灌筑，間隔時(shí)間太長。
2．8 梁底縱向裂縫
沿下翼緣主筋方向的裂縫。是由于砼保護(hù)層過薄，或摻入氯鹽等速凝劑所造成，裂縫嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)更換。
3、鋼筋砼連續(xù)梁常見裂縫
鋼筋砼連續(xù)梁，這類結(jié)構(gòu)中的裂縫也較為多見，且多屬受力裂縫，好發(fā)部位為箱梁的頂?shù)装寮案拱逄?，有的寬度會超過0．3 mm，不得不采取補(bǔ)救措施。根據(jù)對一些橋的實(shí)例分析來看。
3．1 從設(shè)計(jì)角度看的主要原因
（1）個別橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，連續(xù)跨數(shù)太多，致使邊孔附近的正彎矩卸載不多，造成邊孔梁底正彎矩區(qū)率先開裂，斷面特性驟降并累及其他部位難以收拾。
（2）對寬跨比B/L較大的箱梁，設(shè)計(jì)時(shí)因?qū)袅鸬捻數(shù)装逯袘?yīng)力分布不均的現(xiàn)象缺乏足夠的認(rèn)識，頂?shù)装逯械闹鹘钆渲貌划?dāng)，造成肋板附近的廣泛開裂；
（3）基礎(chǔ)不均勻沉降對連續(xù)梁的影響估計(jì)不足，致使截面配筋率偏低，造成截面抵抗矩潛力不夠，設(shè)計(jì)人員對《橋梁規(guī)范》中的荷載組合規(guī)定（第2．1．2條）理解不夠全面。對處于軟土地基的橋來講，基礎(chǔ)變位影響力一項(xiàng)，影響頗大。這一點(diǎn)對多跨連續(xù)梁中間支座負(fù)彎矩區(qū)的斷面配筋尤為重要，一旦配筋不足，砼嚴(yán)重開裂，斷面承載力下降，全橋則逐步蛻變?yōu)楹喼Я骸?/span>
（4）箱梁腹板上的豎縫較多。這主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)腹板縱向防裂筋配置不足，未能滿足《橋梁規(guī)范》要求，腹板縱向筋的面積小于Ag（O．0005～0．001）bh或Ag=（0．0015～0．002）bh或縱筋間距偏大，超過100mm。
3．2從施工的角度看的主要原因
（1）施工時(shí)適逢冬季，氣溫偏低，砼強(qiáng)度未達(dá)要求，施工者求功心切，拆模偏早，導(dǎo)致開裂，多而密，難以修復(fù)彌補(bǔ)。
（2）拆模程序未嚴(yán)加按要求進(jìn)行，往往是一頭到另一頭，圖省事，乃至造成梁內(nèi)不良的應(yīng)力狀態(tài)。
（3）對摻有外加劑粉煤灰的砼性能掌握不妥。
4、橋梁結(jié)構(gòu)裂縫最大限值規(guī)定
4．1 普通鋼筋砼梁
主筋附近豎向裂縫最大裂縫寬度< 0．25mm ，腹板豎向裂縫縫寬度限值< 0．3 mm。
4．2 預(yù)應(yīng)力鋼筋砼梁
梁體豎向不允許產(chǎn)生裂縫，縱向裂縫寬度< 0．20mm ；橫隔板部位的裂縫寬度< 0．30ram?？p寬度< 0．35mm。
5、預(yù)應(yīng)力砼簡支梁和連續(xù)梁橋的常見裂縫
預(yù)應(yīng)力砼梁橋國內(nèi)絕大多數(shù)按全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即結(jié)構(gòu)在使用中不容許出現(xiàn)拉應(yīng)力。但事實(shí)上有相當(dāng)一部分橋梁在使用后不久即出現(xiàn)裂縫，有的甚至在施工過程中即出現(xiàn)裂縫，造成事故。其常見裂縫如下。
（1）先張法梁梁端錨固處的裂縫此種裂縫的主要特征是：裂縫均起始于張拉端面，寬度約為0．1mm 左右，長度一般只延伸至擴(kuò)大部分的變載面處。發(fā)生的原因是：由于在兩組張拉鋼筋之間梁端砼處于受力區(qū)使梁端易發(fā)生水平裂縫，或因錨頭處應(yīng)力集中和錨頭產(chǎn)生的楔形作用而使錨頭附近產(chǎn)生細(xì)小裂縫。
（2）后張法梁梁端（或其他部位）錨固處的裂縫
此種裂縫的主要特征是：通常發(fā)生在梁端或預(yù)應(yīng)力筋錨固處，裂縫比較短小，發(fā)生在梁端時(shí)多與鋼絲束方向一致，在錨固處時(shí)與梁縱軸多呈。；運(yùn)營初期有所發(fā)展，以后會趨于穩(wěn)定。主要由于端部應(yīng)力集中，砼質(zhì)量不良所致。
（3）腹板收縮裂縫
這種裂縫大多在脫模2～3天內(nèi)發(fā)生，裂縫通常從上梁肋到下梁肋，整個腹板裂通，寬度一般為0．3～0．4mm，施加預(yù)應(yīng)力后大多會閉合；產(chǎn)生原因：多為砼收縮和溫差所致。
（4）箱梁彎曲裂縫
砼抗拉能力不足，將導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在分段式箱梁中，一般出現(xiàn)在接縫內(nèi)或接縫附近，梁底裂縫可達(dá)0．1～0．2mm。彎曲裂縫一般很小，結(jié)構(gòu)不受損傷，但在荷載反復(fù)作用下裂縫有可能會擴(kuò)大。
（5）連續(xù)梁彎曲裂縫
在連續(xù)梁中，在正彎矩區(qū)的梁底部和在負(fù)彎矩區(qū)的頂部一般可能發(fā)現(xiàn)這種裂縫；彎曲裂縫主要由于砼抗拉能力不足。
（6）預(yù)應(yīng)力梁下翼緣的縱向裂縫
為預(yù)應(yīng)力梁中最嚴(yán)重的一種裂縫，多發(fā)生在梁端第一、二節(jié)間的下緣側(cè)面及梁底，或腹板與下翼緣交界處，也有少數(shù)發(fā)生在腹板上；裂縫一般處于最外的一排鋼絲束部位，寬度一般為0．05～0．1mm；產(chǎn)生原因是由于下翼緣受到過高的縱向壓力所致，保護(hù)層太薄，或砼質(zhì)量不好。
以上所列預(yù)應(yīng)力砼箱梁的裂縫中，腹板收縮裂縫多數(shù)是由于施工原因或養(yǎng)生不良，或澆筑不正確，還有一部分是由于底?；A(chǔ)沉陷。而連續(xù)梁中的彎曲裂縫則較多地同設(shè)計(jì)失誤有關(guān)，原因分析同《鋼筋砼梁橋》。
