【摘 要】近年來(lái)的社會(huì)發(fā)展中,各地經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展給公路橋梁的負(fù)荷日益加重;谶@種社會(huì)發(fā)展現(xiàn)實(shí),使得公路橋梁工程的承載能力飽經(jīng)考驗(yàn),由其帶來(lái)的事故與隱患也時(shí)有發(fā)生,給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了一定的影響。本文就混凝土橋梁在使用過(guò)程中由于各種因素引起的裂縫現(xiàn)象進(jìn)行了分析,總結(jié)了其裂縫產(chǎn)生原因、類型以及對(duì)既有橋梁造成的影響,并提出了深入的看法。
【關(guān)鍵字】混凝土;橋梁;裂縫;耐久性
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路交通流量不斷的上升,由其帶來(lái)的公路荷載日益嚴(yán)重,以致各地橋梁工程都出現(xiàn)了明顯的承載力不足的現(xiàn)象,這些問(wèn)題的出現(xiàn)不僅僅危害了橋梁的適用性、安全性和耐久性,更是造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與社會(huì)發(fā)展影響,甚至是帶來(lái)嚴(yán)重的交通安全事故。就目前我國(guó)橋梁整體工程分析而言,大多的工程存在著裂縫現(xiàn)象,這些裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)年與存在嚴(yán)重影響了橋梁的施工壽命和質(zhì)量,因此我們?cè)诠ぷ鞯倪^(guò)程中需要對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析與總結(jié),并提出相關(guān)的解決方案與策略,這對(duì)于保證社會(huì)穩(wěn)定和繁榮發(fā)展有著重大的意義。
1、概念
新世紀(jì),我國(guó)各地經(jīng)濟(jì)都呈現(xiàn)出繁榮之勢(shì),各地交通也隨之建設(shè)和發(fā)展。隨著交通事業(yè)的發(fā)展,各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐也逐步加快,與此同時(shí)各種新建橋梁工程也普遍涌現(xiàn)了出來(lái)。在這種社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)下,由混凝土裂縫造成的橋梁質(zhì)量隱患屢屢出現(xiàn),嚴(yán)重影響和威脅著橋梁工程的使用安全和使用壽命,甚至是帶來(lái)了嚴(yán)重的交通事故問(wèn)題。因此在目前的工程項(xiàng)目中做好裂縫的預(yù)防和處理至關(guān)重要。
目前橋梁工程混凝土裂縫常見(jiàn)的種類結(jié)構(gòu)主要可以將其分為以下幾個(gè)方面:由車輛荷載引起的裂縫、溫度變化以及水化熱造成的裂縫、混凝土凝固收縮引起的裂縫、地基變形造成的裂縫等等。
2、混凝土裂縫出現(xiàn)的原因
實(shí)際工程項(xiàng)目中,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因多種多樣、復(fù)雜無(wú)常,甚至是由于多種因素共同構(gòu)成和相互影響而產(chǎn)生的,可以說(shuō)在混凝土結(jié)構(gòu)中,每一條裂縫都是由一種或者集中不同的因素引起的。
2.1荷載引起的裂縫。道路橋梁工程隸屬于公里工程,但是其與普通的公路工程存在著一個(gè)獨(dú)特性,那就是一般的公路工程在施工的過(guò)程中都存在著地基,而橋梁工程卻沒(méi)有,其在施工的過(guò)程中只能夠依靠力學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)建設(shè)支撐結(jié)構(gòu)。因此在橋梁工程施工的過(guò)程中其本身就具備著較為敏感的施工要求,同時(shí)其在施工的過(guò)程中存在著較為嚴(yán)重的設(shè)計(jì)要求。在目前的工程項(xiàng)目中,無(wú)論是施工設(shè)計(jì)方面還是在橋梁的具體施工環(huán)節(jié)中,都需要考慮到由于外界影響而造成的橋梁工程質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)于各種不切合實(shí)際以及不夠合理的影響因素都做到及時(shí)的預(yù)防與處理,從而確保工程施工質(zhì)量要求。
2.2溫度裂縫。在橋梁工程施工的過(guò)程中,由于外部溫度的變化而引起內(nèi)部溫度變動(dòng)產(chǎn)生裂縫是混凝土施工中最為常見(jiàn)的裂縫問(wèn)題之一,也是目前混凝土工程項(xiàng)目中較為常見(jiàn)的質(zhì)量隱患和結(jié)構(gòu)問(wèn)題。一般情況下,在目前我們最為常見(jiàn)的溫度裂縫主要可以分為以下幾個(gè)方面:四季溫度不斷變化;日照或驟然降溫,由于溫度急變,溫度梯度呈非線形分布;預(yù)制T梁之間橫隔板安裝時(shí),支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí),若焊接措施不當(dāng),鐵件附近混凝土容易燒傷開(kāi)裂。
2.3收縮引起的裂縫,混凝土因收縮所引起的裂縫也是最常見(jiàn)的。將橋跨結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的裂縫列入表1中,對(duì)于梁式橋的裂縫,這里只分析普通鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋梁上的常規(guī)裂縫。
3、常見(jiàn)裂縫的機(jī)理分析
裂縫機(jī)理的產(chǎn)生相當(dāng)復(fù)雜,裂縫主要是一種或幾種因素引起的,其他因素只是引起了裂縫繼續(xù)發(fā)展或加劇劣化的作用。根據(jù)混凝土材料的性質(zhì),混凝土是帶裂縫工作的,裂縫的存在和發(fā)展,使相應(yīng)部位構(gòu)件的承載力得到一定程度的削弱,還會(huì)引起保護(hù)層剝落、鋼筋銹蝕、混凝土碳化、持久強(qiáng)度低等,甚至危害橋梁的正常運(yùn)行和縮短其使用壽命。
4、裂縫對(duì)混凝土構(gòu)件的影響
(1) 裂縫在混凝土構(gòu)件材料中,使空氣中的有害氣體或物質(zhì)容易滲入混凝土內(nèi),與水泥的某些水化產(chǎn)物相互作用形成碳酸鈣,使混凝土的堿度降低,由于混凝土碳化,同時(shí)使鋼筋鈍化膜過(guò)早破壞鋼筋產(chǎn)生銹蝕,那樣會(huì)加劇混凝土收縮開(kāi)裂。
。2) 降低混凝土抵抗各種侵蝕性物質(zhì)(如酸性溶液、鎂鹽)的耐腐蝕性能力,當(dāng)侵蝕性溶液通過(guò)裂縫滲入混凝土內(nèi)部與水泥作用,將一部分水泥的水化產(chǎn)物(例如Ca(OH)2)或是松軟物質(zhì)溶解并流失,引起混凝土破壞,當(dāng)受到硫酸鹽的作用時(shí),在裂縫和混凝土孔隙中生成低溶解度的物質(zhì)并逐漸累積,產(chǎn)生的應(yīng)力也隨之增大,巨大的應(yīng)力迫使混凝土破壞。
在根據(jù)裂縫的寬度限制來(lái)確定混凝土構(gòu)件的耐久性是比較方便的,但是在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中是不現(xiàn)實(shí)的,本文認(rèn)為裂縫深度更能體現(xiàn)對(duì)鋼筋混凝土梁的失效分析的客觀性。在對(duì)大慶市慶虹立交橋檢測(cè)的試驗(yàn)中,其中對(duì)3次檢測(cè)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較,證明裂縫的深度變化對(duì)橋梁各種性能指標(biāo)是有著直接關(guān)系的,而且影響是顯著的。表2為大慶慶虹立交橋1997年、2002年、2004年三次檢測(cè)試驗(yàn)中隨著裂縫深度的增加,鋼筋混凝土梁的強(qiáng)度與碳化深度的變化。
從表中可以看出,裂縫的深度變化對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響是顯著的,從檢測(cè)報(bào)告的數(shù)據(jù)中可以知道,裂縫深度的增加,混凝土的碳化范圍有明顯的擴(kuò)大跡象。
5、結(jié)束語(yǔ)
橋梁裂縫問(wèn)題是當(dāng)前橋梁病害的最主要因素,充分了解和認(rèn)識(shí)裂縫的成因以及其對(duì)橋梁的影響可以科學(xué)有效控制橋梁裂縫,因此,嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理,是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。在運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中,進(jìn)一步加強(qiáng)巡查和管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題,也是相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。