某城市钢筋混凝土桥梁裂缝成因及危害分析.pdf

1 4 2 桥梁结构 城 市道桥与 防洪 2 0 1 3 年 8 月第 8 期 某城市钢筋混凝土桥梁裂缝成因及危害分析 周凤 华 ( 青岛市市政工程管理处 ， 山东青岛 2 6 6 0 0 0 ) 摘要： 对青岛市某在役钢筋混凝土桥梁的裂缝状态进行了详细的调查， 并结合荷载及试验检测结果分析了各部分裂缝 的成因及其 危害 ， 提出了相应 的裂缝 处理及 预防措施 。 关 键词 ： 钢筋 混凝土 ； 桥梁 ； 裂 缝 ； 成 因分析 ； 预防措施 中图分 类号 ： U 4 4 5 7 文 献标识 码 ： B 文 章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3) 0 8 0 1 4 2 0 4 0 引言 混凝土是 由多种材料 组成的混合体 ，又是一 种脆性材料，在温度、荷载和变形等因素的影响 下 ， 都可能出现裂缝。因此 ， 裂缝是现代混凝土结 构的常见病害和重要损伤之一。裂缝的存在往往 成为有害介质快速入侵的通道，从而诱发 昆 凝土 结构的耐久性问题 ，严重的还会对人民的生命财 产安全造成威胁n 一 -。 混凝土桥梁在我国桥梁建设中占有相当高的 比例( 达 9 0 以上 ) 。近年来， 调查发现许多在役的 混凝土桥梁结构表现出过早劣化的迹象【3 1 ， 而混凝 土的开裂是最典型的劣化形态。调查显示， 相当数 量的混凝土梁( 板 ) 在底板 、 腹板以及横隔板等部 位出现裂缝 ，无论是横 向裂缝或是斜 向裂 缝均会 对桥梁的刚度 、承载能力及耐久性产 生一定 的影 响f4 I5 】。由于混凝土的开裂是混凝土结构劣化病变 的宏观体现， 因此 ， 通过详细调查既有钢筋混凝土 桥梁的裂缝分 布状态 ，研究裂缝 的类 型和开裂原 因， 从而分析桥梁结构所存在的问题和缺陷， 对正 确评价混凝土桥梁结构的可靠性和安全性等级 ， 预测桥梁的剩余 服役 寿命 至关重要 。本 文针对青 岛市 某在 役钢 筋混 凝 土桥 梁 的裂缝 状 态 开 展调 查，并结合试验检测结果分析了各部分裂缝的成 因及其危害， 具有一定的工程参考价值。 1 工 程概况 实例桥梁是位于青岛市某对外交通干道上的一 座简支板桥， 桥梁全貌见图 1 。主桥全长 3 3 0 8 4 m， 共分为 2 4跨 ( 2 4 X 1 3 8 m = 3 3 0 8 4 m) ， 桥面全宽 1 7 5 m。上部结构采用先预制 I 型梁和桥面板， 再 在下缘及板顶现浇部分混凝土而成为组合截面的 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 3 2 6 作者简介： 周风华( 1 9 7 0 一 ) ， 女 ， 山东荣城人， 高级工程师， 从 事桥 梁养护 与管理工作 。 钢筋混凝土空心简支板 形式 ( 见 图 2 ) ， 主梁全长为 1 3 m 。采用桥面连续构造 ， 共设五道伸缩缝。板式 橡胶伸缩缝 ， 沥青混凝土桥面铺装。下部结构采用 圆内接正六边形双柱式桥墩 ， 外接圆直径 1 1 0 e m； 两端采用钢筋混凝土薄壁桥台；所有墩台的基础 均采用钻孔灌注桩， 桩的直径均为 1 2 0 C I I 。 设计荷 载为汽车一超 2 0 级， 挂车一1 2 O 。该桥至检测评估 时服役时间约为 1 5 a 。 图 1 桥梁 的全貌 芯样 B D 图 2主梁横 断面 图( 单位 ： c m ) 2 上部结构裂缝调查结果及分析 2 1 上部结构裂缝状态 调查发现 ，该 桥所有主梁 的底板 部位均有 明 显 的纵横 向裂缝 。主梁 的底板 ( 尤其是预制部分 ) 有大量的横向裂缝 ， 宽度介于 0 1 0 3 0 m m之间， 大多横向贯通 ， 间距约为 2 0 e m， 见图 3 。在预制 I 字型梁与现浇底板的接缝处，出现连续的纵向裂 缝。部分主梁底板和边梁外侧有保护层开裂， 甚至 露筋锈蚀现象 。 2 2 裂缝原因及危害分析 钢 筋混凝 土桥 梁结构 裂缝 的成 因复杂 ， 每 一 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 2 0 1 3 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与 防洪 桥梁结构1 4 5 的压力相对较大 ， 在没有强烈地震 的情况下 ， 这 类 裂缝一般对结构 的安全性影 响不大 。 3 3 2 盖梁横 向裂缝 靠近盖梁跨 中的横 向裂缝 是 由于盖梁所受 的 弯矩引起 。实测盖梁受拉主筋的应力均小于理论 计算 的结果 ， 盖梁刚度较大 ， 可见盖梁具有一定 的 安全储备 。横 向裂缝宽度较窄 ， 属于规范允许 的正 常范 围。 3 3 3 盖梁保护层开裂 存 在钢筋锈蚀 ， 混凝土保 护层开裂 ， 主要原 因 也是由于其两端及伸缩缝处严重受到水蚀，经常 处于干湿交替的状态， 致使碳化速度加快 ， 钢筋锈 蚀严重。主梁与盖梁搭接处存在的严重开裂和掉 角 ， 是 由于伸缩 缝严 重受损 ， 行车极 为不平 顺 ， 车 辆行驶产生很大的冲击力， 盖梁角边受损。 4 结论及 建议 依据调查和分析的结果 ，发现该桥梁开裂状 况较严重 ， 大大危及桥梁的使用安全性和耐久性。 为了确保人民生命财产的安全，延长该桥梁的使 用寿命 ，应立 即针对各部位 裂缝产生 的原 因和现 状， 采取相应的适当处理措施8 ，9 l。具体建议如下： ( 1 ) 0 #桥 台 的开 裂十分 严重 ，可谓 “ 触 目惊 心” ， 必须及 时加 固或补强 。可 以采用加大截 面法 补 强台身 ， 并 布置适 当的横 向预应力筋 ， 以恢 复原 桥 台的整体工作性能。 ( 2 ) 梁板 、 盖梁 、 墩 柱等 构件 上 的结 构性 裂缝 均处于稳定状态 ， 不会对结构的安全性造成威胁 。 ( 3 ) 水 害是引起各部位耐久性 劣化 ， 产生保护 层开裂 的根本原 因。所 以 ，应重新 制作桥面 防水 层 ，更换伸缩装置，防止雨水渗漏腐蚀混凝土结 构 ； 对伸缩缝和两端桥台后背沉陷进行处理， 以减 轻跳车现象， 保证全桥行车平顺。 ( 4 ) 对外露钢筋进行除锈清理后用修补砂浆涂 抹一定厚度保护层 ， 以改善其耐久性。同时， 建议 对全桥混凝土外露面进行再碱化处理 ，用 以恢 复 混凝 土保护层对钢筋 的保护作用 ，防止 因钢筋锈 蚀而产生 的顺筋开裂 。或是外涂渗透结 晶型防水 材料， 达到提高混凝土结构耐久性的目的。 另外 ， 在以后 的运营管理过程 中 ， 应进一步加 强巡查和管理，确保对混凝土裂缝的及时发现和 处理。 参考 文献 1 】过镇海 钢筋混凝 土原理【 M 北京 ： 清华大学 出版社 ， 1 9 9 9 2 】N o b u a k i O t s u k i ，S h i n - ic h i Mi g a z a e t I n fl u e n c e o f B e n d i n g C r a c k a n d Wa t e r - c e me n t Ra t i o o n Ch l o rid e I n du c e d Co r r o s i o n o f ma i n R e i n f o r c j n g B a r s a n d S t i r r u p s J A C I M a t e r i a l s J o u r al ， 2 0 0 0 ， 9 7 ( 4 ) ： 4 5 4 -4 6 4 3 冯乃谦， 顾晴霞， 郝挺宇混凝土结构的裂缝与对策 M 北京 ： 机 械 工业 出版社 ， 2 0 0 6 【 4 赵煌 ， 贺拴海 ， 李春风， 等 在役预应力混凝土箱梁开裂后承载 力评估 J j _ 同济大学学报， 2 0 1 0 ( 9 ) ： 2 5 1 2 5 8 5 A Mn t t o n i ，MF e r n a n d e z R u i z C o n e r e t C r a c k i n g i n T e n s i o n Me mb e r s a n d A p p l i c a t i o n t o De c k S l a b s o f B ri d g e s J J J o u rna l of B ri d g e E n g i n e e ri n g ， 2 0 0 7 ( 1 ) ： 1 0 5 - 1 1 2 6 C C E S O 1 -2 0 0 4 ， 混凝土结构耐久性设计与施工指南( 2 0 0 5年修 订版 ) 【 S 】 7 】 王铁梦 工程结构裂缝控制 M 】 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 1 9 9 7 8 】 王玉田， 姜福香， 谭锡国， 等 某预应力混凝土 T 梁裂缝成 因分 析及处理【 J 1 铁道建筑， 2 0 0 5 ( 6 ) ： 3 1 0 3 1 6 9 】 王宗 昌， 屈芳民 混凝土结构裂缝的分类特征及密封处理【 J J 混 凝 土 ， 2 0 0 2 ( 5 ) ： 6 0 6 2 北京地铁公交明年可能涨价 官方称正在研究 日前， 一项由北京市交通委员会开展的 北京交通运输业经济统计专项调查 正式进行， 有消息称， 这 项年底出台的调查结果 ， 将使北京市地铁公交涨价成为可能。针对这一传闻， 北京市交委相关负责人表 示 ， 涨价 目前 尚在研究 中， 一切等调查结果出台后公布 。 对此 ， 北京交通大学教授毛保华在接受央视网记者采访时表示 ， “ 十二五” 期间， 北京市公共交通网络 不断扩大， 财政补贴需求随着运营里程的增加而不断扩大。 这不仅给企业带来了压力 ， 也给财政增加了较 大负担。因此， 改革 目前北京公交的票制票价， 具有现实意义。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m