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桥梁裂缝产生原因论文


浅析桥梁裂缝产生原因 【摘要】本文介绍了几种常见的桥梁裂缝产生的原因。 【关键词】桥梁;施工;裂缝 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” “多 和 发病” ,经常困扰着桥梁工程技术人员。其实,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。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 文尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、 总结,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: 1 荷载引起的裂缝 1.1 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: 1.1.1 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。结构设计时不考虑施工的可能 性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构 造处理不当;设计图纸交代不清等。 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 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: 1.2.1 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。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“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。 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。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,设置锚头,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。 2 温度变化引起的裂缝 2.1 年温差。一年中四季温度不断变化,对桥梁结构的影响主要 是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置 柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温 度裂缝,例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平 均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计 算时混凝土弹性模量应考虑折减。 2.2 日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高 于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导 致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温 度裂缝的最常见原因。 2.3 骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表 面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日 照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混 凝土弹性模量不考虑折减。 2.4 水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过 2.0 米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太 大,致使表

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