混凝土橋梁病害診斷技術(shù)ppt課件

1、混凝土橋梁病害診斷技術(shù)劉仲訓(xùn)同濟(jì)大學(xué)2007.8. 第一章 混凝土橋梁裂痕診斷技術(shù) 引子混凝土橋梁病害的主要表現(xiàn)方式： 1、裂痕 2、變形變位 3、腐蝕對混凝土構(gòu)造而言，其病害的最終方式是裂痕。一切混凝土構(gòu)造的裂痕都是由于混凝土中拉應(yīng)變超越當(dāng)時(shí)的混凝土極限拉應(yīng)變而產(chǎn)生的，因此混凝土裂痕都是受力裂痕。為了與公路橋涵規(guī)范所述的裂痕類型相對應(yīng)，裂痕所產(chǎn)生的緣由分為兩類：1、非荷載裂痕由于資料本身內(nèi)力引起裂痕，如資料自損和劣化；. 2、荷載裂痕由于外荷載、預(yù)應(yīng)力作用、溫度變化、混凝土收縮、徐變及支座變位等引起的裂痕。雖然裂痕在規(guī)范里是作為正常運(yùn)用形狀中耐久性來評價(jià)，但構(gòu)造損壞乃致倒塌往往是從裂痕的擴(kuò)展

2、開場的，由平安形狀隨著時(shí)間的延伸而逐漸轉(zhuǎn)化為不平安形狀，因此構(gòu)造耐久性問題本質(zhì)也是平安問題，必需引起注重。.第一節(jié) 非荷載裂痕一、混凝土收縮裂痕1、混凝土收縮緣由1混凝土組成：粗骨料細(xì)骨料膠結(jié)料：水泥水水化水泥凝膠體水泥石2混凝土收縮實(shí)為水泥石收縮，有三種緣由： 化學(xué)收縮水化過程中體積減少 物理收縮自在水蒸發(fā)、枯燥引起體積減少 碳化收縮空氣中CO2與混凝土中Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反響，產(chǎn)生CaCO3析出水分蒸發(fā)，促使體積減少。. 2、混凝土收縮裂痕的緣由自在收縮遭到約束當(dāng)收縮遭到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)變大于當(dāng)時(shí)混凝土的極限拉應(yīng)變就會(huì)產(chǎn)生與拉應(yīng)力方向相垂直的裂痕。1) 混凝土構(gòu)件外表收縮龜裂圖1圖1-

3、a 混凝土外表龜裂.圖1-b 橋面鋪裝收縮裂痕. 這類收縮裂痕多數(shù)是混凝土構(gòu)件表層由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，表層失水、干縮所呵斥。這類裂痕普通不深，多數(shù)深度不超越鋼筋維護(hù)層厚度。2墩臺混凝土的豎向收縮裂痕 在巖石根底上澆筑的墩臺混凝土，混凝土墩身要收縮，巖石根底不收縮，由此產(chǎn)生收縮差，巖石根底阻止墩身混凝土收縮而在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)變大于該時(shí)段的混凝土極限拉應(yīng)變就會(huì)產(chǎn)生豎向裂痕，這類墩身、臺身的豎向裂痕為下寬上細(xì)，當(dāng)臺身較厚，由于表層收縮大、內(nèi)部收減少，因此顯示表層裂痕寬些、內(nèi)部裂痕細(xì)些，普通不貫穿圖2。. 圖2 巖石根底上混凝土橋臺豎直裂痕. 在先澆筑好的混凝土承臺上再澆筑薄壁砼墻身C30，水灰比

4、達(dá)0.63，泵送砼。由于第一次澆筑的混凝土齡期長些，其收縮已完成一部分，后期收縮要小一些，但后澆的薄壁墻身收縮顯然要大于先澆部分混凝土的后期收縮量，導(dǎo)致產(chǎn)生收縮差而裂痕圖3。由于墻體薄，故裂痕普通貫穿。圖3 在先澆注的混凝土承臺上澆注 橋臺墻身的混凝土收縮裂痕. 斜拉橋塔底段混凝土豎向收縮裂痕圖4。 這類裂痕的深度普通不深。圖4 斜拉橋塔底裂痕維修方法：a、采用在裂痕內(nèi)注入特種樹脂膠，如壁可法。b、采用水泥基浸透結(jié)晶型漿料涂刷，如XYPEX賽伯斯。. 預(yù)制T梁由于鋼模撤除不及時(shí)，T梁混凝土收縮遭到鋼模板約束，呵斥最薄處的腹板豎向裂痕，圖5為蘇嘉杭高速公路T梁收縮裂痕。由于腹板較薄，這類收縮裂痕

5、能夠穿透腹板厚度，但對承載才干根本上無影響。圖5 鋼模板拆模遲引起T梁腹板收縮裂痕 維修方法：封鎖裂痕。. 3老橋混凝土腹板的碳化收縮景象 如蘇式T梁腹板經(jīng)常發(fā)現(xiàn)棗核形裂痕，即兩端細(xì)，中間粗。裂痕下端細(xì)是由于下緣配筋量大，裂痕上端由于逐漸上伸到受壓區(qū)而消逝。裂痕中間粗有二個(gè)緣由：一是腹板縱向程度鋼筋少；二是在原有裂痕根底上，由于碳化收縮而使裂痕寬度增寬，圖6為蘇式T梁裂痕情況。圖6 蘇式T梁裂痕.4預(yù)制構(gòu)件拼裝濕接頭收縮裂痕 拱片之間的橫系梁、橫隔板的兩端濕接頭產(chǎn)生收縮裂痕圖7-a、b。圖7-a. 圖7-b 剛架拱蘇州金雞橋橫隔板濕接頭收縮裂痕.危害性：a、產(chǎn)生橫向搖擺b、荷載橫向分布集中，降

6、低承載才干。c、呵斥拱片頂部橋面順橋向裂痕圖8。 圖8 剛架拱橋面縱向裂痕 維修要點(diǎn)：鑿除橫隔板兩端開裂的濕接段，澆注鋼筋混凝土圍套?；炷敛捎脽o收縮自流平砂漿。. 空心板梁剪力鉸鉸縫混凝土因收縮產(chǎn)生縫隙后，相鄰兩榀空心板在荷載作用下產(chǎn)生撓度不延續(xù)，因此導(dǎo)致鋪裝混凝土產(chǎn)生S形彎曲，在撓度小的梁邊產(chǎn)生負(fù)彎矩，當(dāng)橋面鋪裝鋼筋配筋率低時(shí)，易呵斥橋面沿梁長順橋向裂痕圖9，由此降低橫橋向整體性，使荷載橫向分布集中，降低橋梁承載才干。圖9 空心板梁 橋面縱縫.圖10 空心板梁剪力鉸收縮后橋面鋪裝混凝土裂痕分析.維修要點(diǎn)：方案一：a、橋面鋪裝重新修筑，采用鋼筋鋼纖維混凝土；b、原剪力鉸鑿除，采用比板梁混凝土

7、強(qiáng)度高一 級的銑削型鋼纖維混凝土，含量為50Kg/m3；c、新橋面鋪裝與板梁之間結(jié)合面應(yīng)種植結(jié)合面抗剪鋼筋，兩端密一些，中央疏一些；方案二： 橫橋向施加體外預(yù)應(yīng)力。.5空心板梁封頭板砂漿收縮裂痕引起滲水圖 11，使空腔內(nèi)聚積大量水，曾經(jīng)在一塊空心板梁的空腔底部鉆一小孔， 出水量達(dá)0.6m3，對普通鋼筋混凝土空心板梁的受荷裂痕在受荷時(shí)張開引起內(nèi)部水逐漸滲出，導(dǎo)致底部鋼筋銹蝕嚴(yán)重。圖11 空心板梁封頭板砂漿收縮裂痕滲水. 6空心板梁底面縱向裂痕圖12圖12該處縱向裂痕是與空心板梁空腔最低處相對應(yīng)，裂痕處有滲水痕跡，闡明裂痕已貫穿空腔底板厚度，裂痕寬度可由0.1mm0.5mm左右。.其緣由是混凝土收

8、縮所呵斥。對承載才干不影響，僅影響耐久性。維修要點(diǎn)：a、封鎖裂痕。b、假設(shè)有滲水痕跡，應(yīng)鑿洞，把空腔內(nèi)積水漏盡。7中承式拱吊桿上端封錨混凝土因收縮裂痕滲水，經(jīng)過錨頭孔隙流入鋼束而銹蝕。圖13為合肥壽春橋吊桿上端封錨混凝土周圍的收縮裂痕和積水。圖14為壽春橋吊桿鋼絲索嚴(yán)重銹蝕采用黃油維護(hù)。. 圖13-a封錨混凝土周邊收縮裂痕.圖13-b 壽春路橋中承式拱吊桿頂端封錨處有5cm厚積水.圖14 壽春路橋吊桿鋼管內(nèi)部黃油由于鋼絲銹蝕物混合成咖啡渣狀并含水份.8預(yù)應(yīng)力管道維護(hù)層方向裂痕 T梁腹板預(yù)應(yīng)力管道維護(hù)層順管道方向裂痕 圖15 圖15 由于第2根波紋管邊緣維護(hù)層較薄，粗骨料不 易進(jìn)入，因此易產(chǎn)生收

9、縮裂痕. 等截面箱梁底面沿波紋管方向裂痕圖16圖16 薄處混凝土收縮大，厚處混凝土收減少，并產(chǎn)生收縮應(yīng)力集中而開裂 該裂痕對承載才干沒有影響，僅影響耐久性。維修方法：封鎖裂痕.圖17后果：a、濕接段板由固端板變成簡支板，跨中彎矩增大一倍；b、收縮裂痕年年滲水，鋼筋銹蝕，甚至銹斷；c、現(xiàn)澆濕接段翼板產(chǎn)生斷裂、塌陷、坑洞。9預(yù)制T梁翼板間后澆濕接段收縮裂痕圖17.維修要點(diǎn)：a、鑿除濕接段，重新布筋澆筑；b、新澆筑混凝土應(yīng)采用補(bǔ)償收縮混凝土，并加強(qiáng)養(yǎng) 護(hù)；c、再澆筑一層橋面鋪裝混凝土覆蓋濕接縫；d、增設(shè)防水層；e、瀝青鋪裝。.3、 處理方法1補(bǔ)償收縮混凝土配制方法 補(bǔ)償收縮混凝土是在普通混凝土中按規(guī)

10、定比例摻加有效膨脹劑，如UEA用量為水泥用量的1214，可防止產(chǎn)生收縮裂痕。但一定要延續(xù)保濕三天以上，否那么裂痕反而多。2裂痕封鎖方法注入稀環(huán)氧樹脂膠； 鑿槽后采用無收縮水泥基公用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)；裂痕較深者鑿槽后采用高強(qiáng)度免振無收縮砂漿 修補(bǔ)； 涂抹浸透結(jié)晶型水泥基漿料。. 10混凝土沉落裂痕由于混凝土剛澆筑、振搗，抹面壓光后，混凝土在自重作用下仍有繼續(xù)沉縮趨勢，此時(shí)遭到鋼筋妨礙圖18-a，或模板約束圖18-b，就會(huì)產(chǎn)生裂痕。 圖18 混凝土沉落裂痕a鋼筋妨礙的沉落裂痕b模板妨礙的沉落裂痕.緣由： a、 振搗不充分 b、 漏漿c、 跑模d、 模板剛度不夠e、 混凝土維護(hù)層太薄f、 混凝土坍落度過

11、大g、 空心板梁空腔氣囊漏氣圖19圖19 空心板澆筑混凝土初凝后因氣囊漏氣而產(chǎn)生裂痕.這類裂痕普通為表層裂痕，處置方法： a、沿裂痕鑿U型槽，采用公用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)； b、這類裂痕較密時(shí)可整片鑿除混凝土維護(hù)層， 采用免振自流平砂漿修補(bǔ)。三、鋼筋銹蝕引起的裂痕 混凝土中鋼筋產(chǎn)生銹蝕后，由于銹皮會(huì)吸濕產(chǎn)生化學(xué)反響而膨脹，其體積將增大24倍，從而脹裂混凝土維護(hù)層。 對于鋼筋銹蝕，首先要分析是先銹后裂，還是先裂后銹。 1、先銹后裂 . 1混凝土維護(hù)層碳化 鋼筋混凝土維護(hù)層起維護(hù)鋼筋作用的機(jī)理是由于混凝土維護(hù)層具有弱堿性，與鋼筋外表產(chǎn)生一層鈍化膜，從而維護(hù)鋼筋不被銹蝕，俗稱堿性維護(hù)。 但混凝土與空氣中的二

12、氧化碳CO2由水經(jīng)過毛細(xì)孔與混凝土中氫氧化鈣起作用化學(xué)反響Ca(OH)2 CO2CaCO3 H2O轉(zhuǎn)化為中性的碳酸鈣和水使這部分混凝土由堿性變成中性，也即PH值由原來的13降低到810，這就是混凝土碳化，當(dāng)維護(hù)層全被碳化，也就是失去堿性維護(hù)，在鋼筋外表不能繼續(xù)生成鈍化膜，當(dāng)外界有腐蝕物質(zhì)時(shí)，經(jīng)過毛細(xì)孔滲入到鋼筋外表而銹蝕，從而脹裂混凝土維護(hù)層，這是先銹后裂。. 2氯離子鋟蝕引起銹蝕氯離子Cl-1存在于鹽中，如Nacl氯化納、Cacl氯化鈣，當(dāng)中含有氯離子Cl-1時(shí)，混凝土堿度雖然較高，鋼筋周圍的混凝土尚未碳化，此時(shí)鋼筋也會(huì)出現(xiàn)銹蝕，這是由于氯離子半徑小，活性大，具有很強(qiáng)穿透鈍化膜的才干，氯離子

13、首先吸附在鈍化膜有缺陷處，使氫氧化鐵反響成易溶的氯化鐵，使鈍化膜部分破壞，產(chǎn)生坑蝕。氯離子來源： 內(nèi)摻型 50年代冬季施工常用氯鹽氯化鈣摻加，防凍，呵斥鋼筋銹蝕圖20。.圖20 鋼筋周圍混凝土未碳化，鋼筋銹蝕是由于氯離子引起. 外滲型 化工廠 海邊地域構(gòu)造物 北方橋面化冰鹽等 由氯離子引起鋼筋銹蝕而脹裂混凝土維護(hù)層，也是先銹后裂類型。2、先裂后銹 1) 荷載裂痕的裂痕寬度過大，外界腐蝕物質(zhì)有直 接通道而銹蝕鋼筋; 2) 酸雨腐蝕先腐蝕混凝土維護(hù)層繼而銹蝕鋼筋; 3) 骨料膨脹引起混凝土裂痕后再銹蝕鋼筋。.3、鋼筋引起混凝土崩裂的形狀 鋼筋銹蝕引起裂痕形狀普通是順筋向的。對先銹后裂的混凝土構(gòu)件，

14、實(shí)踐上在鋼筋銹蝕早期，構(gòu)件內(nèi)部已有層離裂痕存在，但外部還尚未裂痕，此時(shí)可用小錘輕敲聽聲，有空殼聲表示內(nèi)部已有層離裂痕起殼，然后鑿開檢查。 1縱筋銹蝕裂痕圖21 圖21 鋼筋銹蝕引起順筋向裂痕 .圖22 立柱銹脹裂痕.圖23 雙曲拱拱肋下緣鋼筋銹脹.圖24-a T梁端部鋼筋銹蝕.圖24-b 銹蝕部分采用自流平砂漿修補(bǔ).2箍筋銹蝕裂痕圖25，手摸裂痕邊緣有突出高差覺得。 圖25 箍筋銹蝕崩裂混凝土維護(hù)層.圖26 蓋梁箍筋銹蝕.3鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土產(chǎn)生層離形狀見圖27。圖27 鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土發(fā)生層離景象.這類因鋼筋銹蝕后而產(chǎn)生的順筋向裂痕，在評定時(shí)不能用規(guī)范中“對荷載裂痕的寬度限值作為規(guī)

15、范來評定。根據(jù)個(gè)人閱歷，當(dāng)構(gòu)件外表出現(xiàn)順筋向裂痕，并確定是由于內(nèi)部鋼筋銹蝕所引起，即使外表順筋向裂痕寬度小于受力裂痕寬度限制0.2mm，甚至在0.1mm以下時(shí)，也應(yīng)及時(shí)予以維修。有起殼聲者闡明已層離，應(yīng)及時(shí)鑿除，用聚合物修補(bǔ)砂漿予以修補(bǔ)，并在混凝土外表涂刷浸透結(jié)晶型的濃縮劑漿料堵封混凝土毛細(xì)孔，防止外界腐蝕性物質(zhì)經(jīng)過水滲入，使鋼筋進(jìn)一步銹蝕。.圖28 四川路橋箱體腹板和頂板鋼筋大面積銹蝕而崩裂混凝土維護(hù)層圖28-a 腹板鋼筋銹蝕崩裂混凝土外表.圖28-b 箱內(nèi)頂板鋼筋銹蝕成片頂裂混凝土維護(hù)層.圖29-a 漢陽路橋橋面板鋼筋銹損.圖29-b 漢陽路橋邊橋面板鋼筋嚴(yán)重銹蝕. 4鋼筋銹蝕的危害 粘結(jié)

16、力減弱，降低承載才干； 鋼筋截面減小，降低承載才干； 鋼筋銹蝕后易產(chǎn)生應(yīng)力集中，添加脆性； 預(yù)加應(yīng)力鋼筋銹蝕后，在高應(yīng)力作用下會(huì)加快銹蝕，即所謂應(yīng)力腐蝕景象。 5維修加固方法 銹蝕鋼筋徹底除銹，補(bǔ)焊鋼筋，彌補(bǔ)鋼筋銹損，然后用混凝土包裹維護(hù)； 銹蝕鋼筋應(yīng)徹底除銹，用混凝土修補(bǔ)，粘貼鋼板或碳纖維布，補(bǔ)充鋼筋截面損失； 維護(hù)層混凝土已全面碳化，不防銹，采用XYPEX(賽伯斯)濃縮劑漿料涂刷封鎖砼毛細(xì)孔，隔離水及腐蝕性物質(zhì)，防止鋼筋繼續(xù)銹蝕； . 滲入浸透型阻銹劑，防止鋼筋銹蝕。四、骨料膨脹引起的裂痕一概略 這是近年來遇到的機(jī)率逐漸增多的一種病害，就我個(gè)人而言，自1984年首先在房屋建筑中發(fā)現(xiàn)，繼而在

17、橋梁領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)。在橋梁方面首先于1995年在杭州清泰門立交橋上發(fā)現(xiàn)，接著于1999年在上海內(nèi)環(huán)線高架道路黃興路段空心板梁上發(fā)現(xiàn)，繼而于 2001年在上海寶山區(qū)龍珍港橋、上海嘉定區(qū)新涇橋和蘇州唯定大橋相繼發(fā)現(xiàn)，最近在上海內(nèi)環(huán)線高架道路上又發(fā)現(xiàn)橋墩立柱和蓋梁產(chǎn)生該病害。. 1、杭州清泰門立門橋骨料膨脹病害 圖30af為杭州清泰門立交橋端橫隔板由于堿 活性骨料膨脹引起的裂痕形狀。圖30a 杭州清泰門立交橋西部第七孔和第八孔實(shí)景.圖30b 清泰門立交橋西部第七孔和第八孔之間伸縮縫西側(cè)第七孔端橫梁底裂痕.圖30c 清泰門立交橋第七孔端橫梁裂痕形狀.圖30d 清泰門立交橋第八孔端橫梁底裂痕形狀.圖30e

18、清泰門立交橋第七孔端橫梁鑿入內(nèi)部發(fā)現(xiàn)堿骨料反映特征蛻變輝綠巖外圈產(chǎn)生白色反響環(huán).圖30f 清泰門立交橋第七孔端橫梁內(nèi)部層離狀裂痕形狀.圖30a顯示清泰門立交橋?yàn)殡p箱并聯(lián)延續(xù)箱梁橋圖30-b為清泰門立交橋西部第七孔與第八孔之間伸縮縫西側(cè)第七孔端橫梁底面裂痕情況 由該圖顯示該橫梁北端底面龜裂，在底面和側(cè)面用手指觸摸，可明顯覺得裂痕兩側(cè)有高差，闡明一側(cè)“凸出必然有膨脹源膨脹所致，經(jīng)鑿除松散碎塊后可發(fā)現(xiàn)橫梁底粗鋼筋(22)被向外頂彎彎曲，在橫梁頂部有一橫橋向裂痕，仔細(xì)用手觸摸，該縫可明顯覺得到裂痕下側(cè)相對于上側(cè)凸出10mm，這些均闡明混凝土內(nèi)部有多個(gè)膨脹源膨脹頂出所致。圖30e為清泰門立交橋第七孔端橫

19、梁鑿入內(nèi)部 . 發(fā)現(xiàn)蛻變青砂巖碎石外圈產(chǎn)生白色反響環(huán)，這是明顯的彌漫性堿活性骨料所起化學(xué)反響的結(jié)果，白色反響環(huán)為堿活性骨料在堿和水的作用下產(chǎn)生的反響物，為吸潮膨脹物，由于堿活性骨料多彌漫型，故其內(nèi)部裂痕呈層離狀裂痕圖30f。 骨料膨脹先引起端橫隔板與頂板底的結(jié)合面裂痕，以后由于伸縮縫處滲漏水不斷，導(dǎo)致端橫隔板箍筋在該結(jié)合面裂痕處全部銹斷，這也是先裂后銹的主要表現(xiàn)。2、上海內(nèi)環(huán)線高架道路空心板梁骨料膨脹病害 上海內(nèi)環(huán)線高架道路黃興路12211223墩之間二孔跨徑為22m的先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁于2000年發(fā)現(xiàn)梁底多處產(chǎn)生混凝土維護(hù)層崩裂和崩落，幸好未傷人。. 圖31ad為空心板底面崩裂裂痕和崩落后

20、可見白色及姜黃色石子圖31a.圖31b.圖31c.圖31d.圖32a為空心板梁梁底因骨料膨脹而產(chǎn)生沖剪裂痕形狀，放射形裂痕交點(diǎn)內(nèi)部有一膨脹源膨脹骨料 圖32a.圖32b為空心板梁底因骨料膨脹的沖剪裂痕一側(cè)凸，有高差，闡明被脹出 圖32b.圖32c為空心板梁底因骨料膨脹的被沖剪部分的錐狀體鑿除后，可見潮濕姜黃色石子膨脹骨料膨脹源直徑約11cm圖32c.圖32d上述膨脹骨料膨脹，不僅把混凝土脹裂，還把鋼筋脹彎 圖32d.圖32e空心板梁底骨料膨脹崩落混凝土錐體 圖32e黃興路內(nèi)環(huán)線高架空心板梁底骨料膨脹崩落混凝土錐體. 對于空心板梁橋其只需一個(gè)臨空面，可以直接察看，而側(cè)面由于梁與梁之間并列靠緊無法

21、檢查裂痕，頂面由于瀝青混凝土覆蓋著，也無法檢查裂痕，因此其內(nèi)部裂痕目前還無直接觀測方法，我們曾嘗試?yán)走_(dá)檢測，能了解相互間損傷的相對程度，但還不能直接判別損傷形狀。 假設(shè)腹板崩裂和頂板崩裂，其損壞的危害性更大，腹板崩裂，因此必需引起注重。經(jīng)檢測，這類骨料為氧化鎂。3、上海寶山龍珍港橋骨料膨脹病害 龍珍港橋建于1992年，為一座三孔鋼筋混凝土空心板梁，跨徑組成為8m10m8m圖33a，橋?qū)?9.5m，在2001年2月發(fā)現(xiàn)該橋北半橋中孔圖33b和邊孔車行道橋面鋪裝碎裂圖33c，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)空心板頂部碎裂圖33d，對碎裂部分檢查可發(fā)現(xiàn)白色、姜黃色骨料，外表呈粉狀圖33e和33f，不. 僅如此，還發(fā)現(xiàn)常有白

22、色反響環(huán)的碎石圖33g，這些均為膨脹骨料。 圖33-a.圖33-b.圖33-c.圖33-d. 圖33-e. 圖33-f.圖33-g. 該空心板梁底也已全面被膨脹骨料所脹裂，由于與黃興路高架類似，恕不復(fù)述。本節(jié)要闡明的是空心板梁梁頂碎裂的危害性，以補(bǔ)充前述缺乏，由于空心板梁頂部處于受壓區(qū)，如受壓區(qū)碎裂到一定程度，那么易導(dǎo)致空心板梁忽然斷裂，為此必需予以注重。 4、嘉定唐華路新涇橋橋墩骨料膨脹病害 該橋?yàn)橐蛔卓招陌搴喼Я簶驁D34-a，兩端橋臺為樁基重力式，中間兩橋墩為雙排樁樁基，橋墩承臺高為0.8m，寬為1.7m，其上為三根圓形立柱和蓋梁組成墩身，該橋主要病害是橋墩有嚴(yán)重裂痕，詳細(xì)如下：.1該

23、橋唐行方向橋墩承臺有嚴(yán)重裂痕圖34- b，最大裂痕寬度達(dá)30mm以上，其裂痕特征 為： 裂痕兩側(cè)有明顯高差，最大高差可達(dá)幾厘米， 圖34-c為承臺圓端環(huán)向裂痕，裂痕右側(cè)頂面混 凝土高出裂痕左側(cè)混凝土30mm以上。圖34-d為 承臺靠唐行方向一側(cè)的邊緣裂痕頂面部分混凝 土高出側(cè)面40mm以上。.圖34-a.圖34-b.圖34-c.圖34-d. 承臺頂面混凝土有放射狀裂痕圖34-e和龜紋狀裂痕圖34-f。圖34-e.圖34-f.裂痕呈層離狀，用錘敲擊混凝土頂面及側(cè)面，有 明顯起殼聲，這種剝離層厚度達(dá)150mm以上圖34-g。 圖34-g.承臺底部和周圍在水下，無法察看，只能用手支摸，發(fā)現(xiàn)其裂痕形狀

24、與頂部一樣，由此可知，該承臺上、下和周圍已全面層離起殼。3唐行方向橋墩立柱上端也有部分放射狀及龜裂狀裂痕，下端有多條豎向裂痕，長度約為4050cm。4病害緣由 根據(jù)承臺裂痕二側(cè)有高差，多處呈放射形及龜紋裂痕的特征，可以判別為粗骨料膨脹所引起，根據(jù)承臺裂痕分布形狀確診含有這類膨脹性骨料是彌漫性的，經(jīng)過部分翻開層離裂痕部位，可見骨料外表附著一層白色粉末圖34h或白色漿狀物質(zhì)，這是一種反響物，經(jīng)檢測這種反響物是硫酸鹽骨料，正是這種反響物的膨脹，是呵斥承臺嚴(yán)重裂痕的根本緣由，這類反響統(tǒng)稱“骨料膨脹反響。. 根據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，在北京、天津等地橋梁已發(fā)生多起這類病害，如北京西直門立交橋已撤除，三元立交橋等

25、，這類病害俗稱“混凝土的癌癥闡明對已建混凝土構(gòu)造來說是難治的病害。圖34-h.二骨料膨脹病害種類及產(chǎn)生條件 1、骨料膨脹病害有兩類： 第一類：“堿骨料反響引起骨料膨脹，破壞混凝土。 第二類：含有氧化鎂骨料、硫酸鹽骨料或生石灰緩慢水化膨脹而破壞混凝土。 骨料膨脹病害的進(jìn)展是由表及里的，這是與外界潮氣由外表經(jīng)過毛細(xì)孔逐漸滲入有關(guān)。 2、其中發(fā)生所謂“堿骨料反響產(chǎn)生的條件有三點(diǎn)： 1混凝土骨料中含有一定量的堿活性二氧化硅，例如白云石、蛋白石、玻璃質(zhì)二氧化硅，結(jié)晶不完好的二氧化硅礦物等，當(dāng)含量大于5時(shí)，對混凝土構(gòu)件能夠會(huì)產(chǎn)生損害；. 2混凝土中堿含量超越一定量普通控制在 3kg/m3之內(nèi)； 3水。 前

26、兩點(diǎn)是發(fā)生“堿骨料反響的必要條件，后一點(diǎn)水是充分條件。 3、第二類骨料膨脹的主要條件是水。 上述兩類骨料膨脹后體積可達(dá)原體積的24倍，相當(dāng)可觀。普通產(chǎn)生這類病害是在構(gòu)造開工數(shù)年普通在五年后后發(fā)現(xiàn)，例杭州清泰門立交橋橫梁病害是建成后7年左右被發(fā)現(xiàn)，內(nèi)環(huán)線高架發(fā)現(xiàn)該類病害為開工后6年被發(fā)現(xiàn)。 三危害性 這類資料自損景象危害很大，當(dāng)在一處首先發(fā)現(xiàn). 這類病害時(shí)，應(yīng)把它當(dāng)作一個(gè)信號，很能夠在其它部位也會(huì)相繼出現(xiàn)。骨料膨脹病害的危害性： 1、骨料膨脹裂痕后使截面減弱。 2、裂痕處易滲水，銹蝕鋼筋杭州清泰門立交橋 橫梁頂部箍筋全部銹斷，這類鋼筋銹蝕屬于 先裂后銹。 3、受壓區(qū)因骨料膨脹而損壞，到達(dá)一定程度

27、后， 能夠會(huì)出現(xiàn)受壓忽然破壞。 4、梁端因骨料膨脹而損壞，有能夠產(chǎn)生斜壓破壞 形狀。 . 綜上所述，對骨料膨脹病害必需予以注重。四骨料膨脹裂痕的區(qū)分方法： 1、膨脹骨料在構(gòu)件淺層，普通呈網(wǎng)狀及放射形裂痕，裂痕交點(diǎn)處為膨脹骨料所在位置圖35。a 平面圖 b 立面圖 圖35 骨料膨脹沖剪錐體. 2、當(dāng)膨脹骨料在鋼筋背后，那么骨料膨脹后，會(huì)把鋼筋頂彎，此時(shí)有能夠產(chǎn)生順鋼筋裂痕，但其長度不長，有時(shí)能夠出現(xiàn)混凝土被沖剪破裂，其裂痕為周邊一圈。 3、混凝土沖剪錐體邊緣裂痕的兩側(cè)有高差。 假設(shè)內(nèi)部膨脹骨料為彌漫性分布，其內(nèi)部有能夠產(chǎn)生層離狀千層餅似的裂痕圖36。圖36 多顆膨脹源引起層離裂痕. 4、與網(wǎng)狀收

28、縮裂痕的區(qū)別有兩點(diǎn)： 1收縮裂痕普通發(fā)生時(shí)間較早，多在施工后即發(fā)生， 而骨料膨脹裂痕均在幾年之后發(fā)生。 2收縮裂痕兩側(cè)無高差，而骨料膨脹裂痕兩側(cè)有高 差。五骨料膨脹類型判別 由于骨料膨脹類型較多，這里從外表可大致判別。 1、石子周圍有白色反響環(huán)者，多為堿活性骨料所產(chǎn) 生。 2、裂痕中滲出乳白色，黃褐色，咖啡色，甚至黑色的 堿硅凝膠，用濕布不易擦掉，多為堿骨料反響。 3、膨脹源呈白色粉團(tuán)、姜黃色顆粒多為含氧化鎂石子 及生石灰吸潮膨脹所致。. 4、膨脹源呈白色顆粒，多為硫酸鹽骨料吸水膨脹所致。六處置方法 1、在施工前，應(yīng)該對骨料進(jìn)展檢驗(yàn)，對水泥及添加劑的堿含量加以控制，做好防水隔離，這是最好的預(yù)防

29、措施。假設(shè)有條件可在攪拌混凝土?xí)r先摻加XYPEX(賽伯斯)摻合劑，可封鎖毛細(xì)孔，耗費(fèi)混凝土內(nèi)部自在水，減緩骨料膨脹事故的發(fā)生。 2、對于已建構(gòu)造，必需發(fā)現(xiàn)一處及時(shí)修補(bǔ)一處，修補(bǔ)時(shí)首先把膨脹骨料挖除，然后作好混凝土毛細(xì)孔封鎖任務(wù)，如在混凝土外表涂刷XYPEX(賽伯斯)濃縮劑漿料，隔絕水分或潮氣侵入，以減緩病害開展速度。假設(shè)發(fā)現(xiàn)病害已較嚴(yán)重維修加固已不經(jīng)濟(jì)時(shí)，那么應(yīng)撤除重建。 3、由于骨料膨脹病害開展是緩慢的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該病害時(shí)，不要焦急，經(jīng)詳細(xì)檢查后及時(shí)對策。對已發(fā)現(xiàn)的骨料膨脹錐體，應(yīng)及時(shí)去除，以防墜落傷人。.五、鋼管拱橋裂痕 1、鋼管混凝土拱橋拱腳構(gòu)造裂痕 鋼管混凝土拱橋的拱腳與系梁銜接處，假設(shè)采

30、用鋼筋混凝土銜接構(gòu)造，以下為義烏賓王橋拱腳裂痕。. 圖37-a,b為賓王橋?qū)嵕?。圖37-a.圖37-b.圖38-a,b為賓王橋拱腳銜接構(gòu)造混凝土順拱向裂痕 圖38-a.圖38-b. 產(chǎn)生這類裂痕的根本緣由是由于鋼管拱的鋼管導(dǎo)熱系數(shù)高，而混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)低，在日照作用下，鋼管溫度比混凝土高，以致鋼管膨脹量比混凝土大，從而脹裂外包混凝土，雖然混凝土內(nèi)部已布置了非常多的鋼筋，但效果甚微。普通采用封鎖裂痕處置。 2、鋼管與中心混凝土粘結(jié)脫殼 1) 由于中心混凝土收縮和泌水引起與鋼管間的縫隙應(yīng)采用壓漿處置； 2由于壓注混凝土?xí)r隔板的阻撓引起與鋼管間的空穴應(yīng)采用壓漿處置； 3經(jīng)上述兩點(diǎn)處置后，在日照作用下

31、，鋼管溫度高于中心混凝土的溫度，鋼管拱直徑大于中心混凝土的直徑，于是產(chǎn)生鋼管與中心混凝土起殼脫空。該景象是無法抑制的。但普通這種縫隙很微細(xì)，可不予處置。七、大體積混凝土水化熱引起的裂痕 大體積混凝土澆筑過程中，由于水泥水化過程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致內(nèi)外溫差，普通在澆筑過程中，應(yīng)采取措施控制內(nèi)外溫差不超越25 ，但往往由于管理不善，保溫措施不力而開裂。. 圖39 為某斜拉橋塔基混凝土承臺，養(yǎng)護(hù)情況.圖40 為承臺混凝土西側(cè)面北部豎向裂痕 .圖41 為承臺混凝土西側(cè)面中部豎向裂痕. 圖42 為承臺混凝土西側(cè)面南部豎向裂痕. 圖43 為承臺混凝土測溫. 圖44 為用超聲波探測裂痕深度.第二節(jié) 荷載裂

32、痕 一、正截面裂痕 所謂正截面裂痕是指垂直于構(gòu)件軸線的截面在正彎矩或負(fù)彎矩作用下產(chǎn)生的裂痕，這類裂痕普通垂直于構(gòu)件軸線方向見圖45。圖45. 二、斜截面裂痕 在梁端的剪力作用下，當(dāng)主拉應(yīng)變超越混凝土極限拉應(yīng)變，即產(chǎn)生斜截面裂痕圖46，對于箱梁，在扭矩作用下，也會(huì)產(chǎn)生斜截面裂痕。 三、 組合構(gòu)造裂痕 在裝配組合式構(gòu)造中，往往由于結(jié)合面強(qiáng)度缺乏，以及結(jié)合面未予配筋而在結(jié)合面受剪較大處及結(jié)合面受拉較大處產(chǎn)生裂痕圖47。 這類裂痕必需引起注重，由于結(jié)合面裂痕產(chǎn)生后，會(huì)呵斥截面承載才干大幅降低，在作荷載實(shí)驗(yàn)時(shí)，普通應(yīng)該檢測截面整體性 。. a 肋板組合截面的結(jié)合面裂痕b 結(jié)合面裂痕部位圖47 結(jié)合面裂痕

33、 . 四、預(yù)加應(yīng)力缺乏引起裂痕 預(yù)加應(yīng)力缺乏，會(huì)導(dǎo)致混凝土構(gòu)造提早出現(xiàn)裂痕，圖48為上海中山西路三號橋由于對箱梁剪滯效應(yīng)估計(jì)缺乏，而導(dǎo)致預(yù)加應(yīng)力缺乏，由此產(chǎn)生正截面裂痕。圖48 上海中山西路三號橋由于預(yù)加應(yīng)力缺乏引起箱梁底板下緣裂痕 . 五、預(yù)應(yīng)力混凝土錨下應(yīng)力集中引起裂痕 由于預(yù)應(yīng)梁在張拉時(shí)，假設(shè)混凝土強(qiáng)度未到達(dá)一定要求，或錨下配置抗應(yīng)力集中鋼筋缺乏時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)距錨具一定間隔產(chǎn)生順應(yīng)力鋼筋方向的縱向裂痕。 圖49-a某橋預(yù)應(yīng)力橫梁端部產(chǎn)生明顯的錨下應(yīng)力集中裂痕. 圖49b為錨下混凝土應(yīng)力分布表示圖 由圖49b可知在錨具處作用部分的集中力后， 在錨具下一定范圍內(nèi)是處于橫向受壓形狀，但過后即產(chǎn)生

34、橫向受拉形狀，當(dāng)其拉應(yīng)變大于當(dāng)時(shí)混凝土極限拉應(yīng)變，即會(huì)沿預(yù)應(yīng)力方向開裂。. 六、混凝土受壓裂痕 鋼筋混凝土拱橋由于拱腳過大程度位移或船撞，往往引起拱腳下緣處于較高壓應(yīng)力形狀，當(dāng)壓應(yīng)變超越其當(dāng)時(shí)的極限壓應(yīng)變，就會(huì)產(chǎn)生沿受壓方向的裂痕而破壞。 圖50為某剛架拱橋拱腳截面下緣混凝土產(chǎn)生受壓縱向裂痕形狀，這種破壞形狀類似于混凝土立方塊受壓破壞時(shí)的形狀。. 圖50假設(shè)受壓繼續(xù)加大，那么下緣將全部壓碎，內(nèi)部下緣鋼筋會(huì)產(chǎn)生壓屈景象，這在軟土地基上早期拱橋中是常見景象，如圖51表示圖。這類拱腳壓碎往往是拱橋忽然坍塌的先兆。受壓裂痕. 圖51 七、橋面板沖剪裂痕 在6070年代建筑的橋梁中，特別是雙曲拱農(nóng)橋，大

35、量采用少筋混凝土微彎板，往往未經(jīng)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)就運(yùn)用于橋梁上，. 在當(dāng)時(shí)通行小型遷延機(jī)還能運(yùn)用，但隨著國民經(jīng)濟(jì)開展，汽車載重越來越大，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生橋面板沖剪破壞，如圖52。圖52.也有一些老橋，由于橋面板板底鋼筋銹蝕導(dǎo)致橋面板混凝土被脹裂崩落，使截面嚴(yán)重減弱而發(fā)生沖剪破壞，如上海四川路橋就發(fā)生這樣的事故。圖53. 八、橋面伸縮縫構(gòu)造的損壞1、板式橡膠伸縮縫構(gòu)造往往由于螺母松掉而損壞。2、剛架拱橋端部型鋼伸縮縫構(gòu)造，由于橋面板端部無故橫隔板，使橋面板的抗彎剛度不足，而導(dǎo)致型鋼伸縮縫兩側(cè)維護(hù)段混凝土碎裂，如圖54-a。圖54-a.3、空心板型鋼伸縮縫構(gòu)造的維護(hù)段混凝土強(qiáng) 度不高，且不采用鋼纖維混凝土而

36、產(chǎn)生收 縮裂痕，并進(jìn)一步龜裂圖54-b。圖54-b.九、橋面縱向裂痕 橋面縱向裂痕主要由于橋梁上部構(gòu)造橫向整體性差所致。1、拼裝式T 梁，由于橫隔板拼縫處下緣焊接鋼板脫焊，在活荷載作用下，相鄰T梁產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)撓度差(圖55-a)，導(dǎo)致橋面鋪裝產(chǎn)生縱向裂痕(圖55-b)。 圖55-a .圖55-b圖55 T梁橫隔板焊接鋼板脫焊及橋面縱裂.圖56 T梁橫隔板拼接鋼板焊縫斷裂引起橋面裂痕分析.維修方法：a、橋面鋪裝重新修筑、采用鋼筋鋼纖維混凝 土，鋼筋網(wǎng)為101210cm 15cm, 鋼纖維45kg/m3；b、橫隔板拼接，鋼板重焊，橫隔板底緣增設(shè)鋼筋混凝土馬蹄。.2、空心板梁由于剪力鉸鉸縫構(gòu)造較小，施工

37、時(shí)又不留意混凝土強(qiáng)度，在活載作用下極易剪裂，并在相鄰板梁之間產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)撓度差，而呵斥橋面產(chǎn)生縱向裂痕。3、槽形梁由于兩梁之間簡支板在活載下，產(chǎn)生撓曲變形而導(dǎo)致縱向裂痕，見圖57。圖57.4、獨(dú)立槽型梁組合的簡支梁的橋面縱向裂痕。圖58 為上海陳行橋的橋面縱向裂痕.它是由3榀獨(dú)立槽形梁組合的簡支梁橋。如圖59-b所示，加載后發(fā)現(xiàn)邊槽形梁向內(nèi)改動(dòng)，導(dǎo)致橋面橫向受拉而縱裂見圖59-a 。 圖59-a 圖59-b.5、35mT梁橋面縱向裂痕分析圖60-a 橫隔梁構(gòu)造.圖60-b 橫隔梁下緣拼接鋼板呈S形 .圖60-c處置方法：T梁橫隔板下緣布設(shè)鋼筋混凝土半圍套加固，添加橫隔板的橫向撓度變形剛度，處置完后

38、，至今未出現(xiàn)縱裂。.特別提示：橋面縱向裂痕不能僅以為是橋面鋪裝問題，必需仔細(xì)查明緣由，由上所述，橋面縱向裂痕往往會(huì)引起荷載橫向分布集中，導(dǎo)致承載才干降低。對于一榀空心板梁兩側(cè)剪力鉸處均有縱向裂痕者，已發(fā)生多起這類空心板梁斷裂事故，因此檢算時(shí)取其荷載分布系數(shù)為一個(gè)軸重P的0.5，這是偏平安的檢算方法。荷載實(shí)驗(yàn)時(shí)，必需思索橋面縱向裂痕的不利形狀。.十、支座變位引起的裂痕1、延續(xù)梁因橋墩不均勻沉降引起的裂痕(圖61) 圖61 延續(xù)梁支座不均勻沉降引起的裂痕 2、拱圈因拱腳程度變位引起的裂痕圖62.圖 62 拱圈因拱腳變位引起的裂痕 跨中下緣正彎矩裂痕拱腳區(qū)段上緣負(fù)彎矩裂痕 3、 剛架拱因拱腳變位引起

39、的裂痕圖63. 圖63 剛架拱因拱腳變位引起裂痕.十一、伸縮縫堵塞引起的裂痕 1、橋端橋面鋪裝由于伸縮縫堵塞引起的裂痕;圖64.照片中幾條縱向裂痕是堵塞的硬塊引起橋面鋪裝端部產(chǎn)生應(yīng)力集中所產(chǎn)生。橫向壓碎裂痕是由于硬塊頂起端部橋面鋪裝混凝土拱起起殼，在車輪的碾壓下壓碎。處置方法：1去除伸縮縫堵塞硬塊;2鑿除損壞橋面鋪裝，重新鋪筑。.2、伸縮縫堵塞引起預(yù)應(yīng)力混凝土帶頸倒T型蓋梁單側(cè)豎向裂痕。圖65-b圖65-a.圖65-c緣由： 由于梁體在熱脹作用下，側(cè)向頂推蓋梁而引起。處置方法：去除伸縮縫堵塞硬塊后，裂痕趨閉合，外涂XYPEX(賽柏斯)水泥基浸透結(jié)晶型漿料封鎖裂痕。. 十二、簡支梁橋面延續(xù)構(gòu)造裂

40、痕 這類裂痕是橫橋向的，在上海一帶幾乎一切簡支梁橋面延續(xù)構(gòu)造均產(chǎn)生橫橋向裂痕，有的一條，有的兩條或三條。圖66.產(chǎn)生這類裂痕的主要緣由是梁的剛度較小，在荷載作用下，梁端轉(zhuǎn)角較大，引起橋面延續(xù)處產(chǎn)生較大負(fù)彎矩而拉裂。該裂痕會(huì)引起該處滲水，鋼筋銹蝕，在車輛荷載的反復(fù)作用下逐漸損壞。處置方法：改建為型鋼伸縮縫構(gòu)造。.十三、明槽混凝土裂痕引起鋼筋銹蝕由于明槽混凝土是普通鋼筋混凝土，在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成后澆筑的，因此不存在預(yù)壓應(yīng)力，后期恒載及混凝土收縮徐變的作用產(chǎn)生負(fù)彎矩，加上明槽混凝土本身收縮遭到約束，導(dǎo)致明槽混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)變，當(dāng)其拉應(yīng)變超越其本身極限拉應(yīng)變，即產(chǎn)生橫橋向裂痕。圖67 預(yù)應(yīng)力T構(gòu)鋼束銹

41、蝕斷裂，引起懸臂端部及掛孔墜落.圖68 假設(shè)此時(shí)橋面有水或含氯離子的水，就極易滲入裂痕到達(dá)預(yù)應(yīng)力鋼筋而銹蝕鋼筋。而預(yù)應(yīng)力鋼筋比普通鋼筋更易銹蝕，即所謂的“應(yīng)力腐蝕景象，有很大能夠發(fā)生忽然斷裂的景象。.特別提示：當(dāng)裂痕寬度到達(dá)0.05mm，就有能夠滲水，因此對于負(fù)彎矩區(qū)裂痕寬度不能用設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的0.2mm，或養(yǎng)護(hù)規(guī)范規(guī)定的0.25mm來判別，而應(yīng)更嚴(yán)厲。這對北方地域，橋面經(jīng)常撒“除冰鹽的橋梁更應(yīng)謹(jǐn)慎。因此對于產(chǎn)生負(fù)彎矩的橋面系，防水和封鎖裂痕的措施非常重要。.第三節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面延續(xù)箱梁裂痕 預(yù)應(yīng)力混凝土變截面延續(xù)梁及延續(xù)剛構(gòu)箱形截面橋梁近年來發(fā)現(xiàn)的病害較多，主要病害： 1、腹板斜裂痕 2

42、、底板橫向裂痕 3、底板縱向裂痕 4、底板厚度中央層離裂痕 5、頂板縱向裂痕 6、體外預(yù)應(yīng)力加固引起的裂痕 7、齒塊周圍裂痕.一、腹板斜裂痕圖691、主要緣由：梁端不設(shè)預(yù)應(yīng)力彎起束，僅采用豎向預(yù)應(yīng)力筋，高強(qiáng)度精軋螺紋鋼，由于豎向高度小，因此豎向預(yù)應(yīng)力筋中的預(yù)應(yīng)力損失大。.2、處置方法：方法一：內(nèi)套方案a、壓漿封鎖斜裂痕；b、種植垂直于腹板的結(jié)合面鋼筋；c、箱內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土內(nèi)襯套。方法二：粘鋼方案a、壓漿封鎖斜裂痕；b、粘貼鋼板.二、底板橫向裂痕1、緣由：預(yù)應(yīng)力缺乏所引起。2、處置方法：方法一、箱內(nèi)對底板采取體外預(yù)應(yīng)力；方法二、底面粘貼纖維布加強(qiáng)；方法三、體外預(yù)應(yīng)力和粘貼纖維布相結(jié)合。圖70-

43、a.3、本卷須知：體外預(yù)應(yīng)力引起的病害圖70-b體外預(yù)加力的加固方式，必需思索體外預(yù)加力在新設(shè)錨固構(gòu)造處引起的偏心力矩對頂板或底板的彎曲影響，防止頂板或底板裂痕。.三、底板底面縱向裂痕 圖71 這類縱向裂痕主要分布在縱向預(yù)應(yīng)力索范圍內(nèi)圖71，底板底面產(chǎn)生這類縱向裂痕后，能夠會(huì)伴隨著底板厚度方向?qū)与x，有的引起部分起殼，嚴(yán)重者底板下半層混凝土零落。.緣由分析：1、底板曲面在縱向預(yù)應(yīng)力束作用下會(huì)產(chǎn)生徑向分布力圖72。假設(shè)曲面為拋物線，那么徑向分布力為徑向均布力。假設(shè)鋼束彎曲半徑很小，那么徑向力分布力集度會(huì)增大，例如圖72所示，齒板鋼束反向彎曲部位徑向力很大。假設(shè)施工不當(dāng)，部分波紋管上浮，使彎曲半徑減

44、小，也會(huì)增大徑向力。圖72.2、在底板束作用下，橫截面上底板在各預(yù)應(yīng)力束產(chǎn)生的徑向力作用下，底板橫截面產(chǎn)生如下圖的彎曲變形，導(dǎo)致底板橫向受彎而產(chǎn)生縱向裂痕圖73-ae。圖73-a圖73-b底板縱向裂痕.圖73-c 主橋南邊孔箱梁底面裂痕圖圖73-d 主橋北邊孔箱梁底面裂痕圖圖73-e 主橋中邊孔箱梁底面裂痕圖.3、箱內(nèi)底板頂面齒板前部產(chǎn)生縱向裂痕圖74裂痕緣由分析：圖74圖75齒板前部由于鋼束反向彎曲而產(chǎn)生徑向力所致。如圖75所示。.4、底板在厚度方向的中央產(chǎn)生層離裂痕和表層起殼1層離裂痕層離裂痕機(jī)理分析：假定底板由兩層混凝土板結(jié)合而成，由于徑向力是作用在波紋管底，故以為底板下層遭到徑向力引起

45、彈性緊縮，由此使底板下層軸線縮短，而板上層未遭到徑向力故上層軸線不縮短，導(dǎo)致底板上下兩層產(chǎn)生拉開。該層離裂痕在曲面中央最寬。見圖76、77。圖76某延續(xù)梁橋底板預(yù)應(yīng)力索張拉完成后，跨中位置，底板厚度中央層離裂痕.圖77 為了使底板上下兩層共同作用，必需增設(shè)足夠強(qiáng)的拉結(jié)筋，不讓它們產(chǎn)生縫隙。由此可見，假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)底板上下兩層鋼筋網(wǎng)之間布設(shè)的拉結(jié)筋比較薄弱，如僅設(shè)帶直角勾的拉結(jié)筋“，不能有效抵抗上下層之間產(chǎn)生縫隙的拉力。作為整體底板思索，當(dāng)上下層之間的拉應(yīng)變超越底板混.凝土的極限拉應(yīng)變就會(huì)拉裂，這就是圖77底板厚度中央產(chǎn)生層離裂痕的主要緣由。這類病害是在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)就能夠發(fā)生，因此該病害是設(shè)計(jì)思索不

46、周所呵斥的。2)底板底面混凝土部分起殼由于預(yù)應(yīng)力管道施工布置誤差而引起部分彎折，在預(yù)加力作用下會(huì)產(chǎn)生徑向集中力，該力作用于波紋管底，引起部分沖剪受力破壞而起殼。如圖78、79所示。圖78 .圖79 -a底板混凝土起殼圖79 -b底板混凝土厚度中央層離后，下層橫橋向鋼筋橫向彎曲，混凝土維護(hù)層起殼剝落.3) 實(shí)例在2005年，我們曾在安徽檢查某預(yù)應(yīng)力混凝土變截面延續(xù)剛構(gòu)時(shí)，開場僅發(fā)現(xiàn)底板縱向裂痕和部分起殼，未見層離裂痕，由于這類裂痕隱含在底板內(nèi)部，因此檢查時(shí)很容易忽略，未診斷出該病害，事隔一年，又去觀測，中跨下?lián)咸砑?，在底板的泄水孔邊發(fā)現(xiàn)層離裂痕，該縫寬可達(dá)幾厘米。底板底面的縱向裂痕由0.3mm增

47、寬到0.5mm。闡明該橋技術(shù)情況在向差的形狀開展。見圖80。圖80-a圖80-b.4)建議 對變截面延續(xù)箱梁、延續(xù)剛構(gòu)橋和預(yù)應(yīng)力彎橋，不論是新橋還是老橋，在荷載實(shí)驗(yàn)之前，必需對底板不容易發(fā)現(xiàn)的層離裂痕或裂隙采取無損檢測和部分解剖察看相結(jié)合的方法來進(jìn)展檢查。這種底板層離裂痕或?qū)与x裂隙的產(chǎn)生，一方面對底板的預(yù)加力對橋梁應(yīng)力形狀會(huì)重新分布，這種改動(dòng)對橋梁是有害的；另一方面不僅施加預(yù)加力的部分截面會(huì)產(chǎn)生過大的預(yù)壓應(yīng)力，而對橋梁的其他部分呵斥預(yù)加應(yīng)力缺乏，降低了橋梁承載才干，甚至演化為危橋。 此時(shí)假設(shè)進(jìn)展荷載實(shí)驗(yàn)，必需思索這一不利要素，測點(diǎn)布置必需具有針對性，實(shí)驗(yàn)荷載和加載方式必需慎重研討，不能按常規(guī)方

48、式加載，以防在荷載實(shí)驗(yàn)時(shí)出事故。.圖81-b 目前，有些設(shè)計(jì)單位曾經(jīng)思索到這一問題的嚴(yán)重性，在設(shè)計(jì)中對箱梁板內(nèi)上下兩層鋼筋網(wǎng)之間的銜接采用封鎖式箍筋作為拉結(jié)筋，如昆明某延續(xù)剛構(gòu)橋圖81已采取該措施 。圖81-a. 假設(shè)在施工中發(fā)生這類病害，應(yīng)撤除底板，對撤除部分重新進(jìn)展設(shè)計(jì)施工。 假設(shè)在運(yùn)營中橋梁發(fā)生這類病害，原那么上應(yīng)堅(jiān)持構(gòu)造現(xiàn)狀，采用底板加固方案或采用結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換方案。.四、頂板縱向裂痕1、病害位置：1多發(fā)生在錨固齒板前，預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向部位，這是由于頂板上下層鋼筋網(wǎng)之間拉結(jié)筋較弱引起。2頂板的錨固齒板以外的縱向裂痕，往往由于施工中橫向預(yù)加力管道的位置誤差所呵斥。3縱向裂痕位置如與波紋管相對

49、應(yīng)，這有能夠是混凝土收縮所引起。2、處置方法：1齒板前的縱向裂痕普通可采用頂板頂面和底面粘貼鋼板并用對穿螺栓夾緊。2以上“2、“3所述病害原那么上可以采用纖維布加固。.五、齒板周圍的其它裂痕1齒板兩側(cè)底板的斜裂痕和齒板反面的橫向裂痕圖82由于施加于齒板上的預(yù)加力，引起向上的徑向力在其兩側(cè)底板和后側(cè)底板，產(chǎn)生負(fù)彎矩裂痕。這類裂痕假設(shè)寬度不大，且已穩(wěn)定，那么只需封鎖即可。.本節(jié)結(jié)語箱梁的病害眾多，從目前來看，是由于對箱梁細(xì)節(jié)構(gòu)造的力學(xué)分析缺乏所呵斥，而往往這些病害是致命的，需求引起注重。.第四節(jié) 裂痕調(diào)查及形狀分析鋼筋混凝土病害的主要表現(xiàn)是“裂痕。一、裂痕調(diào)查方法： 1、目測：裂痕界面、走向、部位

50、、裂痕寬度。為了清楚判別裂痕形狀，普通要求眼睛到裂痕的最正確間隔為30cm左右。圖83-a. 2、用筆勾畫在裂痕邊約35mm處用粉筆或記號筆或毛筆勾畫線，以示醒目和照相記錄。圖83-b. 3、注出位置坐標(biāo)4、沿裂痕劃三個(gè)小圈，第一個(gè)圈是裂痕寬度最寬處如；第二個(gè)圈是主鋼筋重心處裂縫寬度如；第三個(gè)圈是裂痕未處裂痕寬度如。并予以注明分子裂痕寬度以mm計(jì)；分母時(shí)間年、月、日 . 5、用于觸摸裂痕1) 裂痕兩側(cè)無高差 圖84-a2) 裂痕兩側(cè)有高差 .圖84-b并把覺得予以記錄 . 6、察看裂痕處顏色 1裂痕處有白漿滲出 2 裂痕處有其它顏色粘液滲出如鐵銹色姜黃色等 3 鐘乳液 7、用手指或布擦拭，察看

51、和指感 1 用手指或布容易擦掉不留痕跡 2 用手指或布容易擦不掉仍留痕跡 3 指感： 粘感 不粘感 8、 裂痕真?zhèn)闻袆e 察看裂痕：遠(yuǎn)望，但不夠，只需接近察看才干確定 關(guān)鍵：界面分析和部位分析. 界面分析： 1界面清淅 是圖85 .2界面模糊 否 圖86 主要是部分漏漿所致.3無界面，外表凹凸 否 圖87 模板制造不平整. 9、關(guān)于裂痕寬度的檢測 1裂痕寬度應(yīng)指主筋重心部位的裂痕寬度圖88.2裂痕寬度真?zhèn)闻袆e圖8910、在裂痕部位用小錘敲擊 假設(shè)聲響輕脆，那么內(nèi)部未起殼，估計(jì)內(nèi)部沒有脹裂景象產(chǎn)生。假設(shè)聲響沉悶和明顯起殼聲，那么內(nèi)部有脹裂景象產(chǎn)生。. 11、裂痕寬度檢測儀器 1) 2040倍刻度放

52、大鏡 2) 裂痕寬度對比卡 3) 游標(biāo)卡尺丈量裂痕寬度變化值 12、小結(jié) 裂痕調(diào)查口訣一看看裂痕走向、部位、丈量裂痕寬。二摸摸裂痕兩側(cè)高差。三敲敲裂痕兩側(cè)混凝土，聽聲響。四分析分析裂痕性質(zhì)和產(chǎn)生緣由。.第二章索的病害 我國自二十世紀(jì)70年代以來，建筑的斜拉橋、系桿拱、中承式拱、懸索橋等帶索橋型已很多，索的構(gòu)造也在不斷改良，但索的損壞早已顯現(xiàn)，有的由于斷索而導(dǎo)致塌橋，對此必需引起高度注重。第一節(jié)早期索防護(hù)失效一、安徽合肥壽春路橋 該橋建于1987年，是鋼筋混凝土中承式拱橋，跨徑為72m，矢高18m，矢跨比為1/4，全橋?qū)挒?0.38m，吊桿是橋面系構(gòu)造和拱構(gòu)造之間傳力構(gòu)件，由于發(fā)現(xiàn)下端錨具處有漏

53、油和滲水景象，故主管部門要求檢查。. 該橋每根吊桿有96根5平行鋼絲組成，采用鋼管內(nèi)灌注黃油維護(hù)。檢查的獨(dú)一方法是解剖鋼管，察看內(nèi)部鋼絲，后發(fā)現(xiàn)鋼管內(nèi)黃油干涸，鋼絲銹蝕。 銹蝕緣由，上端封錨混凝土收縮開裂，雨水順縫流入鋼管內(nèi)圖90，銹蝕鋼絲。雖然先前采用灌注黃油防護(hù)，但由于黃油干縮老化，防護(hù)作用減弱，當(dāng)水滲入就會(huì)銹蝕鋼絲。圖9193.圖90圖 91.圖92圖 93.二、廣東海印大橋 該混凝土斜拉橋建于1988年，跨徑組成：48m+96m+48m，雙塔雙索面。1995年5月15日晨7時(shí)，南塔邊跨西側(cè)15號索忽然斷落，它的防護(hù)構(gòu)造是在PE管內(nèi)注入水泥砂漿。斷落緣由是上端水泥砂漿未凝固且泌水，鋼索嚴(yán)重銹蝕而斷。見圖9499。圖 94海印大橋圖 95 斜拉索.圖 96 斜拉索斷索圖 97 鋼絲銹蝕.圖 98 鋼絲銹蝕圖 99 斷索鋸斷后形狀.三、上海恒豐北路立交橋 恒豐北路立交橋是一座跨越鐵路的獨(dú)塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，跨徑為76.65m+72.8m，橋?qū)?4.1m，建于1987年。斜拉索為豎琴式布置，共由15層，計(jì)60根拉索組成，每根拉索由302根5高強(qiáng)度鋼絲編制而成，拉索防護(hù)采用外套PE管，管內(nèi)壓注水泥漿