浅析桥梁工程中混凝土裂缝产生的原因.docx
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1、浅析桥梁工程中混凝土裂缝产生的原因下面是建筑网给大家带来关于桥梁工程中混凝土裂缝产生的原因的相关内容,以供参考。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文分析了桥梁结构中混凝土裂缝的种类和产生原因,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法,达到防范于未然的作用。混凝土桥梁因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易老化、养护费用低,成为当今世界桥梁结构中使用最广泛的建筑材料。然近年来,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。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文尽可能地对混凝土桥梁裂
2、缝的种类和产生原因作较全面的分析。1荷载引起的裂缝荷载裂缝是指混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。1.1由外荷载引起的直接应力产生的裂缝被称为直接应力裂缝,其产生原因:1.1.1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。1.1.2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。1.1.3使用阶段,超出设计载荷
3、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。1.2由外荷载引起的次生应力产生裂缝被称为次应力裂缝,其产生原因:1.2.1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。1.2.2桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。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。2温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,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
4、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。引起温度变化的主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。3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。3.1塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后45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,
5、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。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。3.2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。3.3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
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