拱肋横向裂缝产生的原因及加固的方法PPT课件下载推荐.ppt

拱肋横向裂缝产生的原因及加固的方法PPT课件下载推荐.ppt

《拱肋横向裂缝产生的原因及加固的方法PPT课件下载推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拱肋横向裂缝产生的原因及加固的方法PPT课件下载推荐.ppt（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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。

v

（2）施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；

不了解预制构件受力特点，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。

v（3）使用阶段，超出设计荷载的重型机械搬运安置过程中的接触、撞击；

发生大风、大雪、地震、爆炸等。

2.温度变化引起的裂缝温度变化引起的裂缝v混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。

后期在降温过程中，由于受到基础或原有混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。

气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。

因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

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。

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；

梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；

深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。

裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。

高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。

此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

3.收缩引起的裂缝收缩引起的裂缝v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。

v混凝土塑性裂缝是指混凝土浇筑成型后还未硬化，仍处于可塑状态时产生的裂缝，塑性裂缝的出现不仅会影响混凝土构件的外观质量，更重要的是会造成混凝土防水性能下降、钢筋容易锈蚀等不良后果，影响混凝土结构的使用年限，关于这一点应在设计和施工过程中给予充分的重视。

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。

混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。

如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

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，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。

炭化收缩:

大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。

炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。

炭化收缩一般不做计算。

4.钢筋锈蚀引起的裂缝钢筋锈蚀引起的裂缝v由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约24倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。

由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

v要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度；

施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

5冻胀引起的裂缝冻胀引起的裂缝v大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；

同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。

尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%50%。

冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

v温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。

当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；

骨料中含泥土等杂质过多；

混凝土水灰比偏大、振捣不密实；

养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。

冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

6材料质量引起的裂缝材料质量引起的裂缝v混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。

配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。

套拱肋加锚喷法在石拱桥加固中的应套拱肋加锚喷法在石拱桥加固中的应用用加大截面加固法v也称为外包混凝土加固法，是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。

加大截面加固法一般采用两种方式：

一种是加厚桥面板；

另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。

该法工艺简单、适应性强，具有成熟的设计和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。

采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。

但现场施工的湿作业时间较长，加固后的建筑物净空有一定减小。

粘贴碳纤维增强塑料加固法v采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。

此法几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。

缺点是环氧树脂在温度高于60时会呈现软化现象，而桥梁一般受到阳光直射，桥面温度高于60的可能性很大，不利于采用树脂胶作粘贴剂灌缝胶灌注法v当梁体变形及裂缝严重，承载能力下降。

当梁体存在严重变形和裂缝，应加强桥梁观测及试验检测，分析原因，制定加固处理方对承载能力、刚度不足的梁体，首选用灌缝胶灌注处理裂缝，采用种植或粘贴钢筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、粘贴钢板（筋加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法等方案进行进行结构补强，提高梁体的抗弯承载力。

钢筋网加固钢管混凝土系杆拱桥钢管混凝土系杆拱桥v系杆拱桥病害分析v1、桥跨结构v

（1）因拱肋受压，当拱轴线和受曲线曲线不一致时，受力模型就发生改变而降低v其承载力：

混凝土结构拱肋产生裂缝致使露筋或钢筋锈蚀、碳化严重时降低了钢v筋砼结构的强度。

v

（2）系杆、横梁产生裂缝，钢绞线锈蚀而增加预应力损失，致使负荷大于其承载v能力、长期处于高应力状态而断裂。

v（3）吊杆防护失效使钢绞线锈蚀或锚具作用发挥失常等导致桥面系加荷不均，可v致使吊杆断裂。

2、桥墩、桥台v由于基础地质不良，桥墩、桥台产生沉降，混凝土结构产生裂缝，混凝土剥v落、碳化严重，露筋或钢筋锈蚀而使混凝土结构安全性降低。

v吊杆破损是系杆拱桥非常典型的病害，本文将详细介绍其构造和破坏的内在v起因。

吊杆破损原因v1、钢索破损的原因v吊杆钢索一般都采用高强钢丝，并且设计时所取安全系数也比较大，一般不v会因强度不足而破损，破损一般是因钢索疲劳和腐蚀等引起的。

2、锚具破损的原因v吊杆锚具的破损主要因疲劳和腐蚀引起，其中锚具腐蚀分外部腐蚀和内部v腐蚀。

特别对不进行封锚处理的锚具，应该加防护罩或采取其它有效的措施防止v锚具外部的锈蚀。

锚具内部的腐蚀原因与钢索相同，主要是防护措施失效，水、v汽与锚具接触而造成。

v随着科学技术的发展，现今的吊杆基本都采用成品索结构，锚具都用抗疲劳v性能比较好的墩头锚或冷铸锚，在正常的工作条件下一般不会产生疲劳问题。

在v设计吊杆时应考虑影响吊杆和锚具疲劳性能的因素，并且在施工前要对吊杆组件v进行疲劳试验，确定吊杆的抗疲劳性能。

钢管混凝土系杆拱桥的经常性检查v1钢管混凝土拱肋的检查v对钢管混凝土拱肋（含横向联结系）应检查涂层有无损坏或剥落，拱肋及联结系的所有焊缝有无裂缝，尤其应注意检查拱座与拱肋交界的转折区及系杆锚固区混凝土有无裂缝、积水。

如发现结构有裂缝，应对有损伤裂缝的杆件和螺栓、焊缝等标上颜色，经常观察其发展情况，并对裂缝起迄位置、缝宽等情况进行详细记录。

2吊杆及锚具的检查v由于桥梁长期处于微震状态，必须对吊杆进行经常检查。

第一、二年内一般可每2个月检查1次，以后每半年检查1次。

主要检查内容v检查吊杆两端的锚固部位，包括吊杆端部及冷铸锚头、横梁锚固构造、吊杆套管等是否有浸水、锈蚀和开裂、松动等。

防护套管油漆是否完好，冷铸锚头有无松动、裂缝或破损。

v对吊杆的振动进行观察。

观察吊杆振动是否明显（特别是在大风时），减振措施是否损坏失效，防护套是否破坏；

当桥上发生6级以上大风后，应检查吊杆有无异常。

为了分析吊杆的振动，应记录桥上风力、风速、风向和温度、湿度资料，并进行分析。

v检查吊杆的防护层有无裂纹、破损、老化和积水，重点检查吊杆端部出口处钢管护套以及钢管护套与PE护套连接处的外观情况。

检查吊杆的钢管护套有无松动、油漆脱落、锈蚀，套管顶是否密封，连接处有无渗水、漏水等。

若套管破裂，吊杆可能会因雨水的渗入而受到腐蚀。

3系杆及防护板的检查v系杆及防护板应注意检查系杆锚头、防护罩有无锈蚀，外部油漆有无损坏，连接是否松动，防锈油脂有否向外渗漏，钢箱有无锈蚀。

4混凝土结构的检查v对混凝土结构（含主桥纵、横梁，拱座处外包混凝土等）主要检查混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀等。

在日常检查中尤以混凝土结构物的渗水、渗漏为最主要项目，并判断损坏情况。

应重点检查吊杆锚头附近及横梁预应力束锚头附近有无裂缝，纵横梁固结部分是否开裂。

v1钢管混凝土拱肋的养护v对钢管混凝土拱肋（含腹杆及横向联结系）的养护工作主要包括下列内容：

v保持焊接的正常状态。

当焊缝承受与其方向垂直的交变荷载时，在焊接缺陷及局部应力集中处均易诱发疲劳裂纹。

该裂纹一旦形成，在应力与腐蚀介质的共同作用下，裂纹迅速扩展。

如不及时修复，会引起严重后果。

因此，对拱肋的焊接部位应注意保持焊接的正常状态。

若发现桥梁在使用过程中焊接处有异常情况，应注意分析裂缝发生原因，及时处理。

v当拱肋发现裂缝后，应由专业技术焊工及时用手电钻在裂纹端钻一直径23mm的园孔，制止裂纹的扩展，然后用碳弧气刨清除裂纹部位。

裂纹清除后，用砂轮打磨干净，预热后用CO2保护焊修复。

修复完毕应进行无损检查，确认焊缝缺陷不复存在，否则应重新修补。

焊缝修补次数一般不应超过2次。

修复工作进行前，应制定相应修补方案及焊接修复工艺，焊接工艺应进行必要的测试与评定。

对重要部位焊缝修复，应征得有关专家认可后方可实施。

v日常检查过程中，若发现拱肋涂层有TB/T2486标准所列的涂膜劣化等级2级以上的漆膜损坏，应及时处理。

v在确定钢管混凝土的管内有空洞或离析时可