浅析钢筋混凝土桥梁护栏裂纹成因及对耐久性的影响.pdf

1 2 4 桥梁结构 城 市道桥与 防洪 2 0 1 2 年9月第 9 期 浅析钢筋混凝土桥梁护栏裂纹成因及对 耐久性的影响 邓 亮 ( 湖南 省衡桂 高速公 路建设 开发 有 限公 司 ， 湖南衡 阳 4 2 1 0 0 1 ) 摘要： 该文分析了钢筋混凝土桥梁护栏裂纹成因及对耐久性的影响， 为钢筋混凝土桥梁护栏设计提供参考。 同时可为相关 技术规范的修订提供基础数据。通过对桥梁钢筋混凝土护栏裂纹的现场调研和相关文献资料调研 ， 可知桥梁钢筋混凝土护 栏中竖向裂纹出现频率较高 ， 且主要为干缩裂纹和温度裂纹。 调研路段 中多处护栏裂纹宽度超过 公路工程混凝土结构防腐 技术规范 ( J rr G ， I B 0 7 0 1 2 0 0 6 ) 的要求 ， 会对护栏耐久性产生影响。桥梁钢筋混凝土护栏设计和施工中应考虑裂纹问题 。 关键 词 ： 钢筋 混凝 土桥梁 护栏 ； 裂纹 ； 成 因 ； 耐 久性 中图分 类号 ： U 4 4 3 7 文 献标识 码 ： B 文 章编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 2 ) 0 9 0 1 2 4 0 3 O 引言 钢筋混凝土护栏 以其较高的性价 比和 良好 的 防护能力得到了交通安全设施设计人员的一致认 可 ， 尤其是防撞等级较高的桥梁护栏 ， 多采用钢筋 混凝土结构( 钢筋混凝土护栏 ) 或部分钢筋混凝土 结构( 组合式护栏 ) 。然而 ， 由于混凝土的抗拉强度 较低 ，钢筋混凝土结构 同时也具有抗裂性差的缺 点， 因此， 普通钢筋混凝土结构经常带裂纹工作 ， 在钢筋混凝土桥梁护栏 使用过程 中也发现 了类似 问题 。 尽管裂纹 的存在并不一定意味着混凝土结构 发生破坏 ， 但是它会影 响结构 的美观和耐久性 ， 因 此在房屋建筑 、 地下建 筑 、 隧道 ， 以及 桥梁等结构 物的相关领域 ， 均对其混凝土结构 的裂纹成 因、 对 耐久性的影响， 以及防治措施等进行过研究， 在设 计规范也有关于裂纹 的规定 。而我国 目前还未对 钢筋混凝土护栏 的裂纹进行过相关研究 ，现行 护 栏设计规 】 中也没有相关规定。 本文通过对钢筋混 凝土桥梁护栏 裂纹现状 的 实地调研 ， 并结合相关规范及文献 ， 分析钢筋混凝 土桥梁护栏裂纹的产生原 因 ，以及对耐久性 的影 响 。 1 裂纹现 状调研 为 深入 了解桥 梁钢筋 混凝土 护栏裂纹 现状 ， 对湖南、 北京、 河北、 山西等地 1 1 条高速公路共 3 2 个路段的桥梁钢筋混凝土护栏进行实地调研 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 5 0 4 作者简介 ： 邓 亮 ( 1 9 8 1 一 ) ， 男 ， 湖南华容 人 ， 工程 师 ， 从事 高速公 路建设工程技术管理工作 。 根据桥梁钢筋混凝土护栏裂纹方 向， 裂纹可分 为竖 向裂纹 、横向裂纹 以及 网状裂纹三种 ( 见 图 1 ) ， 其中横向裂纹和网状裂纹宽度较小 ， 且多为表 面裂纹 ， 不会对护栏 的安全性造成影 响 ， 所 以不作 为研究对象， 而竖向裂纹宽度较大， 且往往为贯通 裂纹 ， 有可能对护栏 的安全性造成影响 ， 作为重点 研究对象。 l_ 鱼 ! 竖包墨筮 垒 ! 囤 翌筮 回堡筮 图 1 桥梁钢筋混凝土护栏裂纹形式 示意 图 表 1和 图 2 图 7为桥梁钢 筋混凝 土护栏 竖 向裂纹数量调研结果。 根据 以上调研结果 ， 得 出以下分析结论 ： ( I ) 竖 向裂纹 出现频率较高 ， 且大部分为贯通 裂 纹 ， 以京 开 高 速 K1 8 5 + 1 0 6段 和 北京 西 六 环 K1 3 7 + 3 0 0段为例 ， 其竖 向裂纹数量多达 4 0 1 条 ， m 和 3 7 5条 m。 ( 2 ) 竖 向裂纹 数量与 护栏修建 时间无 明显 关 系，如 1 9 9 3年通车 的京石高速 K1 3 7 + 8 0 0段 竖向 裂纹数量为 0 1 9条 m，而 2 0 1 0年通车 的京 化高 速 K 1 1 0 + 3 6 0段裂纹数量达到 1 2 1 条 m。 ( 3 ) 除耒宜高速公路 K 1 8 2 4 + 9 5 0以外( 裂纹最 大宽度为 5 m m， 估计由车辆碰撞护栏导致 ) ， 其它 路段裂纹宽度均在 2 m m以内。 ( 4 ) 裂纹处未见钢筋锈渍渗 出， 可见钢筋未受 腐蚀或腐蚀较轻微 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 3 2 桥梁结构 城 市道桥 与防洪 2 0 1 2 年 9 月第 9 期 度降低。 2 3 3 预防方法 除保证混凝土连续灌注外 ，特别强调桩顶标 高要较设计标高高 0 8 1 0 IT I ，多余桩头凿除， 最 终桩头应无松散层。 2 4 钻孔灌注桩钢筋笼上浮 2 4 1 常见 问题 钻孔灌注桩钢筋笼随混凝土 的灌注而上浮。 2 4 2 常见原因 通常钻孔灌注桩下部三分之一处开始有钢筋 笼 ， 而此段通常是灌注稳定、 速度较快的时候 ， 钢筋 笼容易被顶起 ； 桩长较长时， 混凝土表面在灌注过程 中已经初凝 ， 对钢筋笼形成裹握 ， 导致钢筋笼顶起 。 2 4 3 预防方法 可将钢筋笼 的 4根主筋伸至桩底 。或在灌注 高度到达钢筋笼底部时降低灌 注速度 ，当混凝 土 表面超过钢筋笼底部 4 m时 ，提升导管至钢筋 笼 底部 以上 2 m继续灌注 。发生钢筋笼上浮时立即 停止灌注， 重新计算确定灌注高度、 导管深度 、 钢 筋笼高度， 提升导管后以较慢速度灌注。 3 结语 本文并非试 图解决所有 的高架桥梁质量问 题， 而是从实际出发提出部分质量通病 ， 它们的特 点是 ： 在现有施工和管理水平下 ， 通过强调某一点 的要求或通过某种较易达到的措施 即能解决 。质 量问题是贯穿于工程建设全过程 中的，需要坚持 不懈地持续改进才能得以改善 ，而其 中的关键是 在施工工序前有针对性地进行预防， 提出具体的、 可行的措施。 ( 上接 第 1 2 6页 ) 档详细分类 ， 限值分别为 0 3 r n m、 0 2 5 m m、 0 2 m m、 0 1 5 mm 、 0 1 mm 。 根据 桥梁 钢筋 混凝 土 护 栏裂 纹 现场 调 研结 果 ， 按一般环境 、 非干湿交替情况下的裂纹宽度 限 值 0 3 m m，调研路段 中多达 1 2个路段的裂纹最大 宽度超过此限值要求 ，虽然调研中未见钢筋锈渍 渗出， 认为钢筋未受腐蚀或腐蚀较轻微， 但 由于混 凝土护栏 的设计使用年限为 2 0 a ， 而上述裂纹最大 宽度超过限值的路段最长通车时间仅为 1 l a ， 有的 路段仅通车 2 a ， 在 以后长时间的运营过程 中 ， 有可 能会因为裂纹的存在而导致钢筋锈蚀。综上所述 ， 可知部分路段的桥梁混凝土护栏开裂会对护栏耐 久性产生影响。 4 结论 通过对桥梁钢筋混凝土护栏裂纹 的现场调研 和相关文献资料调研 ，可知桥梁钢筋混凝土护栏 中竖向裂纹 出现频率较高 ，且 主要 为干缩裂纹 和 温度裂纹。调研路段中多处护栏裂纹宽度超过 公 路 工 程 混 凝 土 结 构 防 腐 技 术 规 范 ( J T G T B 0 7 0 1 2 0 0 6 ) 的要求 ， 会对护栏耐久性产生影响 。 因此桥梁钢筋混凝土护栏设计和施工中应考虑裂 纹问题 。本文的研究分析结论可为钢筋混凝 土桥 梁护栏设计提供参考 ，同时可为相关技术规范的 修订提供基础数据。 参考文献 1 】J r ( ； D 8 1 2 0 0 6 ， 公路 交通安全设施设 计规范【 s 2 J T G T F 8 3 0 1 2 0 0 4， 高速公路 护栏 安全性 能评 价标准f s 】 【 3 】1 T G ,q D 8 1 2 0 0 6 ， 公路 交通安全设施 设计细则 s 】 【 4 冯乃谦 ， 顾晴霞， 郝挺宇 混凝土结构的裂缝与对策 M I 北京 ： 机械工业 出版社 ， 2 0 0 8 I 5 J5 1T G ,r r B 0 7 一 O l 一 2 0 0 6 ， 公路工程混凝土结构防腐技术规范【 s 6 】6 J T G D 6 2 2 0 0 4 ， 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 S 】 7 】 G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0 ， 混凝 土结构设计 规范【 s 】 8 8 S L 2 3 0 9 8 ， 混凝 土坝养护修理规 程 S 】 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m