混凝土裂縫診斷技術

混凝土裂縫診斷技術混凝土裂縫診斷技術第1頁

混凝土橋梁裂縫診療技術第一節(jié)序言混凝土橋梁病害主要表現(xiàn)形式：

1、裂縫

2、變形（變位）

3、腐蝕對混凝土結構而言，其病害最終形式是裂縫。 全部混凝土結構裂縫都是因為混凝土中拉應變超出當初混凝土極限拉應變而產(chǎn)生，所以混凝土裂縫都是受力裂縫。為了與公路橋涵規(guī)范所述裂縫類型相對應，裂縫所產(chǎn)生原因分為兩類：1、非荷載裂縫――因為材料本身內(nèi)力引發(fā)裂縫，如材料自損和劣化；混凝土裂縫診斷技術第2頁

2、荷載裂縫――因為外荷載、預應力作用、 溫度改變、混凝土收縮、徐變及支座變位 等引發(fā)裂縫?！词沽芽p在規(guī)范里是作為正常使用狀態(tài)中耐久性來評價，但結構損壞乃致坍毀往往是從裂縫擴展開始，由安全狀態(tài)伴隨時間延伸而逐步轉化為不安全狀態(tài)，所以結構耐久性問題實質(zhì)也是安全問題，必須引發(fā)重視?；炷亮芽p診斷技術第3頁第二節(jié)

非荷載裂縫一、混凝土收縮裂縫1、混凝土收縮原因1）混凝土組成：粗骨料細骨料膠結料：水泥＋水→水化→水泥凝膠體→水泥石2）混凝土收縮實為水泥石收縮，有三種原因： ①化學收縮－水化過程中體積縮小 ②物理收縮－自由水蒸發(fā)、干燥引發(fā)體積縮小 ③碳化收縮－空氣中CO2與混凝土中Ca(OH)2發(fā)生 化學 反應，產(chǎn)生CaCO3析出水分蒸發(fā)，促使體積縮小。混凝土裂縫診斷技術第4頁

2、混凝土收縮裂縫原因－自由收縮受到約束 當收縮受到約束而產(chǎn)生拉應變大于當初混凝土極限拉應變就會產(chǎn)生與拉應力方向相垂直裂縫。

1)混凝土構件表面收縮龜裂（圖1）圖1-a混凝土表面龜裂混凝土裂縫診斷技術第5頁圖1-b橋面鋪裝收縮裂縫混凝土裂縫診斷技術第6頁

這類收縮裂縫多數(shù)是混凝土構件表層因為養(yǎng)護不妥，表層失水、干縮所造成。這類裂縫普通不深，多數(shù)深度不超出鋼筋保護層厚度。

2）墩臺混凝土豎向收縮裂縫 ①在巖石基礎上澆筑墩臺混凝土，混凝土墩身要收縮，巖石基礎不收縮，由此產(chǎn)生收縮差，巖石基礎阻止墩身混凝土收縮而在橫向產(chǎn)生拉應力，當該拉應變大于該時段混凝土極限拉應變就會產(chǎn)生豎向裂縫，這類墩身、臺身豎向裂縫為下寬上細，當臺身較厚，因為表層收縮大、內(nèi)部收縮小，所以顯示表層裂縫寬些、內(nèi)部裂縫細些，普通不貫通（圖2）?；炷亮芽p診斷技術第7頁

圖2巖石基礎上混凝土橋臺豎直裂縫混凝土裂縫診斷技術第8頁 ②在先澆筑好混凝土承臺上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達0.63，泵送砼）。因為第一次澆筑混凝土齡期長些，其收縮已完成一個別，后期收縮要小一些，但后澆薄壁墻身收縮顯然要大于先澆個別混凝土后期收縮量，造成產(chǎn)生收縮差而裂縫（圖3）。因為墻體薄，故裂縫普通貫通。圖3在先澆注混凝土承臺上澆注橋臺墻身混凝土收縮裂縫混凝土裂縫診斷技術第9頁

③斜拉橋塔底段混凝土豎向收縮裂縫（圖4）。 這類裂縫深度普通不深。圖4斜拉橋塔底裂縫維修方法：

a、采取在裂縫內(nèi)注入特種樹脂膠，如壁可法。

b、采取水泥基滲透結晶型漿料涂刷，如XYPEX（賽伯斯）。混凝土裂縫診斷技術第10頁④預制T梁因為鋼模拆除不及時，T梁混凝土收縮受到鋼模板約束，造成最薄處腹板豎向裂縫，圖5為蘇嘉杭高速公路T梁收縮裂縫。因為腹板較薄，這類收縮裂縫可能穿透腹板厚度，但對承載能力基礎上無影響。圖5鋼模板拆模遲引發(fā)T梁腹板收縮裂縫

維修方法：封閉裂縫?；炷亮芽p診斷技術第11頁3）老橋混凝土腹板碳化收縮現(xiàn)象如蘇式T梁腹板經(jīng)常發(fā)覺棗核形裂縫，即兩端細，中間粗。裂縫下端細是因為下緣配筋量大，裂縫上端因為逐步上伸到受壓區(qū)而消失。裂縫中間粗有二個原因：一是腹板縱向水平鋼筋少；二是在原有裂縫基礎上，因為碳化收縮而使裂縫寬度增寬，圖6為蘇式T梁裂縫情況。圖6蘇式T梁裂縫混凝土裂縫診斷技術第12頁4）預制構件拼裝濕接頭收縮裂縫①拱片之間橫系梁、橫隔板兩端濕接頭產(chǎn)生收縮裂縫（圖7-a、b）。圖7-a混凝土裂縫診斷技術第13頁

圖7-b剛架拱（蘇州金雞橋）橫隔板濕接頭收縮裂縫混凝土裂縫診斷技術第14頁危害性：

a、產(chǎn)生橫向搖擺

b、荷載橫向分布集中，降低承載能力。

c、造成拱片頂部橋面順橋向裂縫（圖8）。圖8剛架拱橋面縱向裂縫

維修關鍵點： 鑿除橫隔板兩端開裂濕接段，澆注鋼筋混凝土圍套。混凝土采取無收縮自流平砂漿。混凝土裂縫診斷技術第15頁

②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)生撓度不連續(xù)，所以造成鋪裝混凝土產(chǎn)生S形彎曲，在撓度小梁邊產(chǎn)生負彎矩，當橋面鋪裝鋼筋配筋率低時，易造成橋面沿梁長順橋向裂縫（圖9），由此降低橫橋向整體性，使荷載橫向分布集中，降低橋梁承載能力。

圖9空心板梁橋面縱縫混凝土裂縫診斷技術第16頁圖10空心板梁剪力鉸收縮后橋面鋪裝混凝土裂縫分析混凝土裂縫診斷技術第17頁維修關鍵點： 方案一：

a、橋面鋪裝重新修筑，采取鋼筋鋼纖維混凝 土；

b、原剪力鉸鑿除，采取比板梁混凝土強度高一級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合面應種植結合面 抗剪鋼筋，兩端密一些，中央疏一些； 方案二： 橫橋向施加體外預應力?；炷亮芽p診斷技術第18頁5）空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫引發(fā)滲水（圖11），使空腔內(nèi)聚積大量水，曾經(jīng)在一塊空心板梁空腔底部鉆一小孔，

出水量達0.6m3，對普通鋼筋混凝土空心板梁受荷裂縫在受荷時張開引發(fā)內(nèi)部水逐步滲出，造成底部鋼筋銹蝕嚴重。圖11空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫滲水混凝土裂縫診斷技術第19頁

6）空心板梁底面縱向裂縫（圖12）圖12 ①該處縱向裂縫是與空心板梁空腔最低處相對應，裂縫處有滲水痕跡，表明裂縫已貫通空腔底板厚度，裂縫寬度可由0.1mm～0.5mm左右?；炷亮芽p診斷技術第20頁 ②其原因是混凝土收縮所造成。 ③對承載能力不影響，僅影響耐久性。維修關鍵點：

a、封閉裂縫。

b、若有滲水痕跡，應鑿洞，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縫滲水，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四面收縮裂縫和積水。圖14為壽春橋吊桿鋼絲索嚴重銹蝕（采取黃油保護）?；炷亮芽p診斷技術第21頁

混凝土裂縫診斷技術第22頁

圖13-a封錨混凝土周圍收縮裂縫混凝土裂縫診斷技術第23頁圖13-b壽春路橋中承式拱吊桿頂端封錨處有5cm厚積水混凝土裂縫診斷技術第24頁圖14壽春路橋吊桿鋼管內(nèi)部黃油因為鋼絲銹蝕物混合成咖啡渣狀并含水份混凝土裂縫診斷技術第25頁8）預應力管道保護層方向裂縫

①T梁腹板預應力管道保護層順管道方向裂縫（圖15）

圖15因為第2根波紋管邊緣保護層較薄，粗骨料不易進入，所以易產(chǎn)生收縮裂縫混凝土裂縫診斷技術第26頁②等截面箱梁底面沿波紋管方向裂縫（圖16）

圖16薄處混凝土收縮大，厚處混凝土收縮小，并產(chǎn)生收縮應力集中而開裂

該裂縫對承載能力沒有影響，僅影響耐久性。維修方法：封閉裂縫混凝土裂縫診斷技術第27頁圖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、收縮裂縫常年滲水，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）預制T梁翼板間后澆濕接段收縮裂縫（圖17）混凝土裂縫診斷技術第28頁維修關鍵點：

a、鑿除濕接段，重新布筋澆筑；

b、新澆筑混凝土應采取賠償收縮混凝土，并加強養(yǎng)護；

c、再澆筑一層橋面鋪裝混凝土覆蓋濕接縫；

d、增設防水層；

e、瀝青鋪裝?；炷亮芽p診斷技術第29頁3、

處理方法1）賠償收縮混凝土配制方法賠償收縮混凝土是在普通混凝土中按要求百分比摻加有效膨脹劑，如UEA用量為水泥用量12～14％，可預防產(chǎn)生收縮裂縫。但一定要連續(xù)保濕三天以上，不然裂縫反而多。2）裂縫封閉方法①

注入稀環(huán)氧樹脂膠；②

鑿槽后采取無收縮水泥基專用修補砂漿修補；③

裂縫較深者鑿槽后采取高強度免振無收縮砂漿 修補；④涂抹滲透結晶型水泥基漿料。混凝土裂縫診斷技術第30頁

10）混凝土沉落裂縫 因為混凝土剛澆筑、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，此時受到鋼筋妨礙（圖18-a），或模板約束（圖18-b），就會產(chǎn)生裂縫。

圖18混凝土沉落裂縫a—鋼筋妨礙沉落裂縫b—模板妨礙沉落裂縫混凝土裂縫診斷技術第31頁原因：

a、振搗不充分

b、漏漿

c、跑模

d、

模板剛度不夠

e、

混凝土保護層太薄

f、

混凝土坍落度過大

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)生裂縫混凝土裂縫診斷技術第32頁這類裂縫普通為表層裂縫，處理方法：

a、沿裂縫鑿U型槽，采取專用修補砂漿修補；

b、這類裂縫較密時可整片鑿除混凝土保護層，

采取免振自流平砂漿修補。

二、鋼筋銹蝕引發(fā)裂縫

混凝土中鋼筋產(chǎn)生銹蝕后，因為銹皮會吸濕產(chǎn)生化學反應而膨脹，其體積將增大2～4倍，從而脹裂混凝土保護層。

對于鋼筋銹蝕，首先要分析是先銹后裂，還是先裂后銹。

1、先銹后裂混凝土裂縫診斷技術第33頁

1）混凝土保護層碳化鋼筋混凝土保護層起保護鋼筋作用機理是因為混凝土保護層含有弱堿性，與鋼筋表面產(chǎn)生一層鈍化膜，從而保護鋼筋不被銹蝕，俗稱堿性保護。但混凝土與空氣中二氧化碳CO2由水經(jīng)過毛細孔與混凝土中氫氧化鈣起作用（化學反應）Ca(OH)2

＋CO2――CaCO3

＋H2O轉化為中性碳酸鈣和水使這個別混凝土由堿性變成中性，也即PH值由原來13降低到8～10，這就是混凝土碳化，當保護層全被碳化，也就是失去堿性保護，在鋼筋表面不能繼續(xù)生成鈍化膜，當外界有腐蝕物質(zhì)時，經(jīng)過毛細孔滲透到鋼筋表面而銹蝕，從而脹裂混凝土保護層，這是先銹后裂?；炷亮芽p診斷技術第34頁2）氯離子鋟蝕引發(fā)銹蝕

氯離子（Cl-1）存在于鹽中，如Nacl（氯化納）、Cacl（氯化鈣），當中含有氯離子（Cl-1）時，混凝土堿度即使較高，鋼筋周圍混凝土還未碳化，此時鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕，這是因為氯離子半徑小，活性大，含有很強穿透鈍化膜能力，氯離子首先吸附在鈍化膜有缺點處，使氫氧化鐵反應成易溶氯化鐵，使鈍化膜局部破壞，產(chǎn)生坑蝕。

氯離子起源：

①

內(nèi)摻型

50年代冬季施工常見氯鹽（氯化鈣）摻加，防凍，造成鋼筋銹蝕（圖20）。混凝土裂縫診斷技術第35頁圖20鋼筋周圍混凝土未碳化，鋼筋銹蝕是因為氯離子引發(fā)混凝土裂縫診斷技術第36頁

②外滲型化工廠海邊地域結構物北方橋面化冰鹽等由氯離子引發(fā)鋼筋銹蝕而脹裂混凝土保護層，也是先銹后裂類型。2、先裂后銹

1)荷載裂縫裂縫寬度過大，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保護層繼而銹蝕鋼筋;3)骨料膨脹引發(fā)混凝土裂縫后再銹蝕鋼筋?；炷亮芽p診斷技術第37頁3、鋼筋引發(fā)混凝土崩裂形態(tài)

鋼筋銹蝕引發(fā)裂縫形態(tài)普通是順筋向。對先銹后裂混凝土構件，實際上在鋼筋銹蝕早期，構件內(nèi)部已經(jīng)有層離裂縫存在，但外部還還未裂縫，此時可用小錘輕敲聽聲，有空殼聲表示內(nèi)部已經(jīng)有層離裂縫起殼，然后鑿開檢驗。

1）縱筋銹蝕裂縫（圖21）

圖21鋼筋銹蝕引發(fā)順筋向裂縫

混凝土裂縫診斷技術第38頁圖22立柱銹脹裂縫混凝土裂縫診斷技術第39頁圖23雙曲拱拱肋下緣鋼筋銹脹混凝土裂縫診斷技術第40頁圖24-aT梁端部鋼筋銹蝕混凝土裂縫診斷技術第41頁圖24-b銹蝕個別采取自流平砂漿修補混凝土裂縫診斷技術第42頁

2）箍筋銹蝕裂縫（圖25），手摸裂縫邊緣有突出高差感覺。

圖25箍筋銹蝕崩裂混凝土保護層混凝土裂縫診斷技術第43頁圖26蓋梁箍筋銹蝕混凝土裂縫診斷技術第44頁3）鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土產(chǎn)生層離狀態(tài)見圖27。圖27鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土發(fā)生層離現(xiàn)象混凝土裂縫診斷技術第45頁這類因鋼筋銹蝕后而產(chǎn)生順筋向裂縫，在評定時不能用規(guī)范中“對荷載裂縫寬度限值”作為標準來評定。依據(jù)個人經(jīng)驗，當構件表面出現(xiàn)順筋向裂縫，并確定是因為內(nèi)部鋼筋銹蝕所引發(fā)，即使表面順筋向裂縫寬度小于受力裂縫寬度限制0.2mm，甚至在0.1mm以下時，也應及時給予維修。有起殼聲者表明已層離，應及時鑿除，用聚合物修補砂漿給予修補，并在混凝土表面涂刷滲透結晶型濃縮劑漿料堵封混凝土毛細孔，預防外界腐蝕性物質(zhì)經(jīng)過水滲透，使鋼筋深入銹蝕?；炷亮芽p診斷技術第46頁圖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保護層圖28-a腹板鋼筋銹蝕崩裂混凝土表面混凝土裂縫診斷技術第47頁圖28-b箱內(nèi)頂板鋼筋銹蝕成片頂裂混凝土保護層混凝土裂縫診斷技術第48頁圖29-a漢陽路橋橋面板鋼筋銹損混凝土裂縫診斷技術第49頁

圖29-b漢陽路橋邊橋面板鋼筋嚴重銹蝕混凝土裂縫診斷技術第50頁4）

鋼筋銹蝕危害

①粘結力減弱，降低承載能力；

②鋼筋截面減小，降低承載能力；

③鋼筋銹蝕后易產(chǎn)生應力集中，增加脆性；

④預加應力鋼筋銹蝕后，在高應力作用下會加緊銹蝕，即所謂應力腐蝕現(xiàn)象。

5）

維修加固方法

①銹蝕鋼筋徹底除銹，補焊鋼筋，填補鋼筋銹損，然后用混凝土包裹保護；

②銹蝕鋼筋應徹底除銹，用混凝土修補，粘貼鋼板或碳纖維布，補充鋼筋截面損失；

③保護層混凝土已全方面碳化，不防銹，采取XYPEX(賽伯斯)濃縮劑漿料涂刷封閉砼毛細孔，隔離水及腐蝕性物質(zhì)，預防鋼筋繼續(xù)銹蝕；

混凝土裂縫診斷技術第51頁④滲透滲透型阻銹劑，預防鋼筋銹蝕。三、骨料膨脹引發(fā)裂縫（一）概況

這是多年來碰到機率逐步增多一個病害，就我個人而言，自1984年首先在房屋建筑中發(fā)覺，繼而在橋梁領域中發(fā)覺。在橋梁方面首先于1995年在杭州清泰門立交橋上發(fā)覺，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)覺，繼而于

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)覺，最近在上海內(nèi)環(huán)線高架道路上又發(fā)覺橋墩立柱和蓋梁產(chǎn)生該病害?；炷亮芽p診斷技術第52頁1、杭州清泰門立門橋骨料膨脹病害圖30a~f為杭州清泰門立交橋端橫隔板因為堿活性骨料膨脹引發(fā)裂縫形態(tài)。圖30－a杭州清泰門立交橋西部第七孔和第八孔實景混凝土裂縫診斷技術第53頁圖30－b清泰門立交橋西部第七孔和第八孔之間伸縮縫西側第七孔端橫梁底裂縫混凝土裂縫診斷技術第54頁圖30－c清泰門立交橋第七孔端橫梁裂縫形態(tài)混凝土裂縫診斷技術第55頁圖30－d清泰門立交橋第八孔端橫梁底裂縫形態(tài)混凝土裂縫診斷技術第56頁圖30－e清泰門立交橋第七孔端橫梁鑿入內(nèi)部發(fā)覺堿骨料反應特征－變質(zhì)輝綠巖外圈產(chǎn)生白色反應環(huán)混凝土裂縫診斷技術第57頁圖30－f清泰門立交橋第七孔端橫梁內(nèi)部層離狀裂縫形態(tài)混凝土裂縫診斷技術第58頁圖30－a顯示清泰門立交橋為雙箱并聯(lián)連續(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第七孔端橫梁底面裂縫情況

由該圖顯示該橫梁北端底面龜裂，在底面和側面用手指觸摸，可顯著感覺裂縫兩側有高差，表明一側“凸出”必定有膨脹源膨脹所致，經(jīng)鑿除渙散碎塊后可發(fā)覺橫梁底粗鋼筋(φ22)被向外頂彎彎曲，在橫梁頂部有一橫橋向裂縫，仔細用手觸摸，該縫可顯著感覺到裂縫下側相對于上側凸出10mm，這些均表明混凝土內(nèi)部有多個膨脹源膨脹頂出所致。圖30－e為清泰門立交橋第七孔端橫梁鑿入內(nèi)部

混凝土裂縫診斷技術第59頁

發(fā)覺變質(zhì)青砂巖碎石外圈產(chǎn)生白色反應環(huán)，這是顯著彌漫性堿活性骨料所起化學反應結果，白色反應環(huán)為堿活性骨料在堿和水作用下產(chǎn)生反應物，為吸潮膨脹物，因為堿活性骨料多（彌漫型），故其內(nèi)部裂縫呈層離狀裂縫（圖30－f）。骨料膨脹先引發(fā)端橫隔板與頂板底結合面裂縫，今后因為伸縮縫處滲漏水不停，造成端橫隔板箍筋在該結合面裂縫處全部銹斷，這也是先裂后銹主要表現(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1221～1223墩之間二孔跨徑為22m先張法預應力空心板梁于年發(fā)覺梁底多處產(chǎn)生混凝土保護層崩裂和崩落，幸好未傷人?；炷亮芽p診斷技術第60頁

圖31－a~d為空心板底面崩裂裂縫和崩落后可見白色及姜黃色石子圖31－a混凝土裂縫診斷技術第61頁圖31－b混凝土裂縫診斷技術第62頁圖31－c混凝土裂縫診斷技術第63頁圖31－d混凝土裂縫診斷技術第64頁圖32－a為空心板梁梁底因骨料膨脹而產(chǎn)生沖剪裂縫形態(tài)，放射形裂縫交點內(nèi)部有一膨脹源（膨脹骨料）

圖32－a混凝土裂縫診斷技術第65頁圖32－b為空心板梁底因骨料膨脹沖剪裂縫一側凸，有高差，表明被脹出圖32－b混凝土裂縫診斷技術第66頁圖32－c為空心板梁底因骨料膨脹被沖剪個別錐狀體鑿除后，可見潮濕姜黃色石子膨脹骨料－膨脹源（直徑約11cm）圖32－c混凝土裂縫診斷技術第67頁圖32－d上述膨脹骨料膨脹，不但把混凝土脹裂，還把鋼筋脹彎

圖32－d混凝土裂縫診斷技術第68頁圖32－e空心板梁底骨料膨脹崩落混凝土錐體

圖32－e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混凝土裂縫診斷技術第69頁

對于空心板梁橋其只有一個臨空面，能夠直接觀察，而側面因為梁與梁之間并列靠緊無法檢驗裂縫，頂面因為瀝青混凝土覆蓋著，也無法檢驗裂縫，所以其內(nèi)部裂縫當前還無直接觀察方法，咱們曾嘗試雷達檢測，能了解相互間損傷相對程度，但還不能直接判斷損傷形態(tài)。假如腹板崩裂和頂板崩裂，其損壞危害性更大，腹板崩裂，所以必須引發(fā)重視。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8m＋10m＋8m（圖33－a），橋寬29.5m，在年2月發(fā)覺該橋北半橋中孔（圖33－b）和邊孔車行道橋面鋪裝碎裂（圖33－c），進而發(fā)覺空心板頂部碎裂（圖33－d），對碎裂個別檢驗可發(fā)覺白色、姜黃色骨料，表面呈粉狀（圖33－e和33－f），不混凝土裂縫診斷技術第70頁

僅如此，還發(fā)覺常有白色反應環(huán)碎石（圖33－g），這些均為膨脹骨料。圖33-a混凝土裂縫診斷技術第71頁圖33-b混凝土裂縫診斷技術第72頁圖33-c混凝土裂縫診斷技術第73頁圖33-d混凝土裂縫診斷技術第74頁

圖33-e混凝土裂縫診斷技術第75頁

圖33-f混凝土裂縫診斷技術第76頁圖33-g混凝土裂縫診斷技術第77頁

該空心板梁底也已全方面被膨脹骨料所脹裂，因為與黃興路高架相同，恕不復述。本節(jié)要說明是空心板梁梁頂碎裂危害性，以補充前述不足，因為空心板梁頂部處于受壓區(qū)，如受壓區(qū)碎裂到一定程度，則易造成空心板梁突然斷裂，為此必須給予重視。4、嘉定唐華路新涇橋橋墩骨料膨脹病害該橋為一座三孔空心板簡支梁橋（圖34-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重裂縫，詳細以下：混凝土裂縫診斷技術第78頁1）該橋唐行方向橋墩承臺有嚴重裂縫（圖34-b），最大裂縫寬度達30mm以上，其裂縫特征為：①裂縫兩側有顯著高差，最大高差可達幾厘米，圖34-c為承臺圓端環(huán)向裂縫，裂縫右側頂面混凝土高出裂縫左側混凝土30mm以上。圖34-d為承臺靠唐行方向一側邊緣裂縫頂面?zhèn)€別混凝土高出側面40mm以上?；炷亮芽p診斷技術第79頁圖34-a混凝土裂縫診斷技術第80頁圖34-b混凝土裂縫診斷技術第81頁圖34-c混凝土裂縫診斷技術第82頁圖34-d混凝土裂縫診斷技術第83頁②

承臺頂面混凝土有放射狀裂縫（圖34-e）和龜紋狀裂縫（圖34-f）。圖34-e混凝土裂縫診斷技術第84頁圖34-f混凝土裂縫診斷技術第85頁③裂縫呈層離狀，用錘敲擊混凝土頂面及側面，有顯著起殼聲，這種剝離層厚度達150mm以上（圖34-g）。

圖34-g混凝土裂縫診斷技術第86頁④承臺底部和四面在水下，無法觀察，只能用手支摸，發(fā)覺其裂縫形態(tài)與頂部相同，由此可知，該承臺上、下和四面已全方面層離起殼。3）唐行方向橋墩立柱上端也有局部放射狀及龜裂狀裂縫，下端有多條豎向裂縫，長度約為40～50cm。4）病害原因依據(jù)承臺裂縫二側有高差，多處呈放射形及龜紋裂縫特征，能夠判斷為粗骨料膨脹所引發(fā)，依據(jù)承臺裂縫分布形態(tài)確診含有這類膨脹性骨料是彌漫性，經(jīng)過局部打開層離裂縫部位，可見骨料表面附著一層白色粉末（圖34－h(huán)）或白色漿狀物質(zhì)，這是一個反應物，經(jīng)檢測這種反應物是硫酸鹽骨料，正是這種反應物膨脹，是造成承臺嚴重裂縫根本原因，這類反應統(tǒng)稱“骨料膨脹反應”。混凝土裂縫診斷技術第87頁

依據(jù)相關資料報道，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（已拆除），三元立交橋等，這類病害俗稱“混凝土癌癥”說明對已建混凝土結構來說是難治病害。圖34-h混凝土裂縫診斷技術第88頁（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：“堿骨料反應”引發(fā)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遲緩水化膨脹而破壞混凝土。骨料膨脹病害進展是由表及里，這是與外界潮氣由表面經(jīng)過毛細孔逐步滲透相關。

2、其中發(fā)生所謂“堿骨料反應”產(chǎn)生條件有三點：

1）混凝土骨料中含有一定量堿活性二氧化硅，比如白云石、蛋白石、玻璃質(zhì)二氧化硅，結晶不完整二氧化硅礦物等，當含量大于5％時，對混凝土構件可能會產(chǎn)生損害；混凝土裂縫診斷技術第89頁

2）混凝土中堿含量超出一定量（普通控制在

3kg/m3之內(nèi)）；

3）水。前兩點是發(fā)生“堿骨料反應”必要條件，后一點水是充分條件。

3、第二類骨料膨脹主要條件是水。上述兩類骨料膨脹后體積可達原體積2～4倍，相當可觀。普通產(chǎn)生這類病害是在結構完工數(shù)年（普通在五年后）后發(fā)覺，例杭州清泰門立交橋橫梁病害是建成后7年左右被發(fā)覺，內(nèi)環(huán)線高架發(fā)覺該類病害為完工后6年被發(fā)覺。

（三）危害性這類材料自損現(xiàn)象危害很大，當在一處首先發(fā)覺混凝土裂縫診斷技術第90頁

這類病害時，應把它看成一個信號，很可能在其它部位也會相繼出現(xiàn)。骨料膨脹病害危害性：

1、骨料膨脹裂縫后使截面減弱。

2、裂縫處易滲水，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，到達一定程度后，可能會出現(xiàn)受壓突然破壞。

4、梁端因骨料膨脹而損壞，有可能產(chǎn)生斜壓破壞形態(tài)。

混凝土裂縫診斷技術第91頁

總而言之，對骨料膨脹病害必須給予重視。（四）骨料膨脹裂縫區(qū)分方法：

1、膨脹骨料在構件淺層，普通呈網(wǎng)狀及放射形裂縫，裂縫交點處為膨脹骨料所在位置（圖35）。a平面圖b立面圖圖35骨料膨脹沖剪錐體混凝土裂縫診斷技術第92頁2、當膨脹骨料在鋼筋背后，則骨料膨脹后，會把鋼筋頂彎，此時有可能產(chǎn)生順鋼筋裂縫，但其長度不長，有時可能出現(xiàn)混凝土被沖剪破裂，其裂縫為周圍一圈。

3、混凝土沖剪錐體邊緣裂縫兩側有高差。若內(nèi)部膨脹骨料為彌漫性分布，其內(nèi)部有可能產(chǎn)生層離狀千層餅似裂縫（圖36）。圖36多顆膨脹源引發(fā)層離裂縫混凝土裂縫診斷技術第93頁

4、與網(wǎng)狀收縮裂縫區(qū)分有兩點：

1）收縮裂縫普通發(fā)生時間較早，多在施工后即發(fā)生，而骨料膨脹裂縫均在幾年之后發(fā)生。

2）收縮裂縫兩側無高差，而骨料膨脹裂縫兩側有高差。（五）骨料膨脹類型判別因為骨料膨脹類型較多，這里從表面可大致判別。

1、石子周圍有白色反應環(huán)者，多為堿活性骨料所產(chǎn)生。

2、裂縫中滲出乳白色，黃褐色，咖啡色，甚至黑色堿硅凝膠，用濕布不易擦掉，多為堿骨料反應。

3、膨脹源呈白色粉團、姜黃色顆粒多為含氧化鎂石子及生石灰吸潮膨脹所致?；炷亮芽p診斷技術第94頁

4、膨脹源呈白色顆粒，多為硫酸鹽骨料吸水膨脹所致。（六）處理方法

1、在施工前，應該對骨料進行檢驗，對水泥及添加劑堿含量加以控制，做好防水隔離，這是最好預防辦法。假如有條件可在攪拌混凝土時先摻加XYPEX(賽伯斯)摻合劑，可封閉毛細孔，消耗混凝土內(nèi)部自由水，減緩骨料膨脹事故發(fā)生。

2、對于已建結構，必須發(fā)覺一處及時修補一處，修補時首先把膨脹骨料挖除，然后作好混凝土毛細孔封閉工作，如在混凝土表面涂刷XYPEX(賽伯斯)濃縮劑漿料，隔絕水分或潮氣侵入，以減緩病害發(fā)展速度。若發(fā)覺病害已較嚴重維修加固已不經(jīng)濟時，則應拆除重建。

3、因為骨料膨脹病害發(fā)展是遲緩，當發(fā)覺該病害時，不要焦慮，經(jīng)詳細檢驗后及時對策。對已發(fā)覺骨料膨脹錐體，應及時去除，以防墜落傷人?；炷亮芽p診斷技術第95頁四、鋼管拱橋裂縫

1、鋼管混凝土拱橋拱腳結構裂縫鋼管混凝土拱橋拱腳與系梁連接處，若采取鋼筋混凝土連接結構，以下為義烏賓王橋拱腳裂縫?；炷亮芽p診斷技術第96頁

圖37-a,b為賓王橋實景。圖37-a混凝土裂縫診斷技術第97頁圖37-b混凝土裂縫診斷技術第98頁圖38-a,b為賓王橋拱腳連接結構混凝土順拱向裂縫

圖38-a混凝土裂縫診斷技術第99頁圖38-b混凝土裂縫診斷技術第100頁

產(chǎn)生這類裂縫根本原因是因為鋼管拱鋼管導熱系數(shù)高，而混凝土導熱系數(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，即使混凝土內(nèi)部已布置了非常多鋼筋，但效果甚微。普通采取封閉裂縫處理。

2、鋼管與關鍵混凝土粘結脫殼

1)因為關鍵混凝土收縮和泌水引發(fā)與鋼管間縫隙應采取壓漿處理；

2）因為壓注混凝土時隔板阻擋引發(fā)與鋼管間空穴應采取壓漿處理；

3）經(jīng)上述兩點處理后，在日照作用下，鋼管溫度高于關鍵混凝土溫度，鋼管拱直徑大于關鍵混凝土直徑，于是產(chǎn)生鋼管與關鍵混凝土起殼脫空。該現(xiàn)象是無法克服。但普通這種縫隙很微細，可不予處理。七、大致積混凝土水化熱引發(fā)裂縫大致積混凝土澆筑過程中，因為水泥水化過程中會產(chǎn)生大量熱量，造成內(nèi)外溫差，普通在澆筑過程中，應采取辦法控制內(nèi)外溫差不超出25℃，但往往因為管理不善，保溫辦法不力而開裂?；炷亮芽p診斷技術第101頁

圖39為某斜拉橋塔基混凝土承臺，養(yǎng)護情況混凝土裂縫診斷技術第102頁圖40為承臺混凝土西側面北部豎向裂縫

混凝土裂縫診斷技術第103頁圖41為承臺混凝土西側面中部豎向裂縫混凝土裂縫診斷技術第104頁

圖42為承臺混凝土西側面南部豎向裂縫混凝土裂縫診斷技術第105頁

圖43為承臺混凝土測溫混凝土裂縫診斷技術第106頁

圖44為用超聲波探測裂縫深度混凝土裂縫診斷技術第107頁第二節(jié)

荷載裂縫一、正截面裂縫 所謂正截面裂縫是指垂直于構件軸線截面在正彎矩或負彎矩作用下產(chǎn)生裂縫，這類裂縫普通垂直于構件軸線方向（見圖45）。圖45混凝土裂縫診斷技術第108頁

二、斜截面裂縫 在梁端剪力作用下，當主拉應變超出混凝土極限拉應變，即產(chǎn)生斜截面裂縫（圖46），對于箱梁，在扭矩作用下，也會產(chǎn)生斜截面裂縫。三、組合結構裂縫 在裝配組合式結構中，往往因為結合面強度不足，以及結合面未予配筋而在結合面受剪較大處及結合面受拉較大處產(chǎn)生裂縫（圖47）。 這類裂縫必須引發(fā)重視，因為結合面裂縫產(chǎn)生后，會造成截面承載能力大幅降低，在作荷載試驗時，普通應該檢測截面整體性。混凝土裂縫診斷技術第109頁

a肋板組合截面結合面裂縫b結合面裂縫部位圖47結合面裂縫混凝土裂縫診斷技術第110頁

四、預加應力不足引發(fā)裂縫 預加應力不足，會造成混凝土結構提前出現(xiàn)裂縫，圖48為上海中山西路三號橋因為對箱梁剪滯效應預計不足，而造成預加應力不足，由此產(chǎn)生正截面裂縫。圖48上海中山西路三號橋因為預加應力不足引發(fā)箱梁底板下緣裂縫混凝土裂縫診斷技術第111頁

五、預應力混凝土錨下應力集中引發(fā)裂縫 因為預應梁在張拉時，若混凝土強度未到達一定要求，或錨下配置抗應力集中鋼筋不足時，就會出現(xiàn)距錨具一定距離產(chǎn)生順應力鋼筋方向縱向裂縫。圖49-a某橋預應力橫梁端部產(chǎn)生顯著錨下應力集中裂縫混凝土裂縫診斷技術第112頁

圖49－b為錨下混凝土應力分布示意圖

由圖49－b可知在錨具處作用局部集中力后，在錨具下一定范圍內(nèi)是處于橫向受壓狀態(tài)，但過后即產(chǎn)生橫向受拉狀態(tài)，當其拉應變大于當初混凝土極限拉應變，即會沿預應力方向開裂?；炷亮芽p診斷技術第113頁

六、混凝土受壓裂縫鋼筋混凝土拱橋因為拱腳過大水平位移或船撞，往往引發(fā)拱腳下緣處于較高壓應力狀態(tài)，當壓應變超出其當初極限壓應變，就會產(chǎn)生沿受壓方向裂縫而破壞。圖50為某剛架拱橋拱腳截面下緣混凝土產(chǎn)生受壓縱向裂縫形態(tài)，這種破壞形態(tài)類似于混凝土立方塊受壓破壞時形態(tài)?；炷亮芽p診斷技術第114頁

圖50

假如受壓繼續(xù)加大，則下緣將全部壓碎，內(nèi)部下緣鋼筋會產(chǎn)生壓屈現(xiàn)象，這在軟土地基上早期拱橋中是常見現(xiàn)象，如圖51示意圖。這類拱腳壓碎往往是拱橋突然坍塌先兆。受壓裂縫混凝土裂縫診斷技術第115頁

圖51

七、橋面板沖剪裂縫 在60～70年代修建橋梁中，尤其是雙曲拱農(nóng)橋，大量采取少筋混凝土微彎板，往往未經(jīng)計算和試驗就應用于橋梁上，混凝土裂縫診斷技術第116頁

在當初通行小型拖拉機還能使用，但伴隨國民經(jīng)濟發(fā)展，汽車載重越來越大，造成經(jīng)常發(fā)生橋面板沖剪破壞，如圖52。圖52混凝土裂縫診斷技術第117頁

也有一些老橋，因為橋面板板底鋼筋銹蝕造成橋面板混凝土被脹裂崩落，使截面嚴重減弱而發(fā)生沖剪破壞，如上海四川路橋就發(fā)生這么事故。圖53混凝土裂縫診斷技術第118頁

八、橋面伸縮縫結構損壞

1、板式橡膠伸縮縫結構往往因為螺母松掉而損 壞。

2、剛架拱橋端部型鋼伸縮縫結構，因為橋面板 端部無故橫隔板，使橋面板抗彎剛度不 足，而造成型鋼伸縮縫兩側保護段混凝土碎 裂，如圖54-a。圖54-a混凝土裂縫診斷技術第119頁

混凝土裂縫診斷技術第120頁

混凝土裂縫診斷技術第121頁

3、空心板型鋼伸縮縫結構保護段混凝土強度不高，且不采取鋼纖維混凝土而產(chǎn)生收縮裂縫，并深入龜裂（圖54-b）。圖54-b混凝土裂縫診斷技術第122頁九、橋面縱向裂縫橋面縱向裂縫主要因為橋梁上部結構橫向整體性差所致。

1、拼裝式T梁，因為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)生錯動 撓度差(圖55-a)，造成橋面鋪裝產(chǎn)生縱向裂縫 (圖55-b)。圖55-a

混凝土裂縫診斷技術第123頁圖55-b圖55T梁橫隔板焊接鋼板脫焊及橋面縱裂混凝土裂縫診斷技術第124頁圖56T梁橫隔板拼接鋼板焊縫斷裂引發(fā)橋面裂縫分析混凝土裂縫診斷技術第125頁維修方法：

a、橋面鋪裝重新修筑、采取鋼筋鋼纖維混凝土，鋼筋網(wǎng)為Φ10～Φ12@10cm～@15cm,

鋼纖維45kg/m3；

b、橫隔板拼接，鋼板重焊，橫隔板底緣增設鋼 筋混凝土馬蹄?；炷亮芽p診斷技術第126頁

2、空心板梁因為剪力鉸鉸縫結構較小，施工時 又不注意混凝土強度，在活載作用下極易剪 裂，并在相鄰板梁之間產(chǎn)生錯動撓度差，而 造成橋面產(chǎn)生縱向裂縫。

3、槽形梁因為兩梁之間簡支板在活載下，產(chǎn)生 撓曲變形而造成縱向裂縫，見圖57。圖57混凝土裂縫診斷技術第127頁 4、獨立槽型梁組合簡支梁橋面縱向裂縫。圖58為上海陳行橋橋面縱向裂縫混凝土裂縫診斷技術第128頁

它是由3榀獨立槽形梁組合簡支梁橋。如圖59-b所表示，加載后發(fā)覺邊槽形梁向內(nèi)扭轉，造成橋面橫向受拉而縱裂（見圖59-a）。

圖59-a

圖59-b混凝土裂縫診斷技術第129頁 5、35mT梁橋面縱向裂縫分析圖60-a橫隔梁結構混凝土裂縫診斷技術第130頁圖60-b橫隔梁下緣拼接鋼板呈S形混凝土裂縫診斷技術第131頁圖60-c處理方法：

T梁橫隔板下緣布設鋼筋混凝土半圍套加固，增加橫隔板橫向撓度變形剛度，處理完后，至今未出現(xiàn)縱裂?；炷亮芽p診斷技術第132頁尤其提醒： 橋面縱向裂縫不能僅認為是橋面鋪裝問題，必須認真查明原因，由上所述，橋面縱向裂縫往往會引發(fā)荷載橫向分布集中，造成承載能力降低。 對于一榀空心板梁兩側剪力鉸處都有縱向裂縫者，已發(fā)生多起這類空心板梁斷裂事故，所以檢算時取其荷載分布系數(shù)為一個軸重P0.5，這是偏安全檢算方法。荷載試驗時，必須考慮橋面縱向裂縫不利狀態(tài)。混凝土裂縫診斷技術第133頁十、支座變位引發(fā)裂縫

1、連續(xù)梁因橋墩不均勻沉降引發(fā)裂縫(圖61)

圖61連續(xù)梁支座不均勻沉降引發(fā)裂縫

2、拱圈因拱腳水平變位引發(fā)裂縫（圖62）混凝土裂縫診斷技術第134頁圖

62拱圈因拱腳變位引發(fā)裂縫

跨中下緣正彎矩裂縫 拱腳區(qū)段上緣負彎矩裂縫

3、剛架拱因拱腳變位引發(fā)裂縫（圖63）混凝土裂縫診斷技術第135頁

圖63剛架拱因拱腳變位引發(fā)裂縫混凝土裂縫診斷技術第136頁十一、伸縮縫堵塞引發(fā)裂縫

1、橋端橋面鋪裝因為伸縮縫堵塞引發(fā)裂縫;圖64混凝土裂縫診斷技術第137頁

照片中幾條縱向裂縫是堵塞硬塊引發(fā)橋面鋪裝端部產(chǎn)生應力集中所產(chǎn)生。 橫向壓碎裂縫是因為硬塊頂起端部橋面鋪裝混凝土拱起起殼，在車輪碾壓下壓碎。處理方法：

1）去除伸縮縫堵塞硬塊; 2）鑿除損壞橋面鋪裝，重新鋪筑。混凝土裂縫診斷技術第138頁 2、伸縮縫堵塞引發(fā)預應力混凝土帶頸（倒T 型）蓋梁單側豎向裂縫。圖65-b圖65-a混凝土裂縫診斷技術第139頁圖65-c原因：因為梁體在熱脹作用下，側向頂推蓋梁而引發(fā)。處理方法： 去除伸縮縫堵塞硬塊后，裂縫趨閉合，外涂XYPEX(賽柏斯)水泥基滲透結晶型漿料封閉裂縫?；炷亮芽p診斷技術第140頁

十二、簡支梁橋面連續(xù)結構裂縫

這類裂縫是橫橋向，在上海一帶幾乎全部簡支梁橋面連續(xù)結構均產(chǎn)生橫橋向裂縫，有一條，有兩條或三條。

圖66混凝土裂縫診斷技術第141頁

產(chǎn)生這類裂縫主要原因是梁剛度較小，在荷載作用下，梁端轉角較大，引發(fā)橋面連續(xù)處產(chǎn)生較大負彎矩而拉裂。 該裂縫會引發(fā)該處滲水，鋼筋銹蝕，在車輛荷載重復作用下逐步損壞。處理方法：改建為型鋼伸縮縫結構?；炷亮芽p診斷技術第142頁十三、明槽混凝土裂縫引發(fā)鋼筋銹蝕

因為明槽混凝土是普通鋼筋混凝土，在預應力鋼筋張拉完成后澆筑，所以不存在預壓應力，后期恒載及混凝土收縮徐變作用產(chǎn)生負彎矩，加上明槽混凝土本身收縮受到約束，造成明槽混凝土產(chǎn)生拉應變，當其拉應變超出其本身極限拉應變，即產(chǎn)生橫橋向裂縫。圖67預應力T構鋼束銹蝕斷裂，引發(fā)懸臂端部及掛孔墜落混凝土裂縫診斷技術第143頁

圖68

若此時橋面有水或含氯離子水，就極易滲透裂縫抵達預應力鋼筋而銹蝕鋼筋。而預應力鋼筋比普通鋼筋更易銹蝕，即所謂“應力腐蝕”現(xiàn)象，有很大可能發(fā)生突然斷裂現(xiàn)象。混凝土裂縫診斷技術第144頁

尤其提醒： 當裂縫寬度到達0.05mm，就有可能滲水，所以對于負彎矩區(qū)裂縫寬度不能用設計規(guī)范要求0.2mm，或養(yǎng)護規(guī)范要求0.25mm來判斷，而應更嚴格。 這對北方地域，橋面經(jīng)常撒“除冰鹽”橋梁更應慎重。 所以對于產(chǎn)生負彎矩橋面系，防水和封閉裂縫辦法非常主要。混凝土裂縫診斷技術第145頁第三節(jié) 預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁裂縫預應力混凝土變截面連續(xù)梁及連續(xù)剛構（箱形截面）橋梁多年來發(fā)覺病害較多，主要病害：

1、0＃塊裂縫2、腹板斜裂縫

3、底板橫向裂縫

4、底板縱向裂縫

5、底板厚度中央層離裂縫

6、頂板縱向裂縫

7、體外預應力加固引發(fā)裂縫

8、齒塊周圍裂縫混凝土裂縫診斷技術第146頁一、0＃塊裂縫某橋0＃塊拆內(nèi)?；炷亮芽p診斷技術第147頁0＃塊橫梁人孔部位裂縫混凝土裂縫診斷技術第148頁0＃塊橫梁上部加腋處裂縫混凝土裂縫診斷技術第149頁0＃塊人孔內(nèi)部裂縫混凝土裂縫診斷技術第150頁0＃塊腹板裂縫混凝土裂縫診斷技術第151頁0#塊裂縫主要展現(xiàn)大致積混凝土水化熱引發(fā)內(nèi)外溫差較大所引發(fā)。假如脫模后，不進行保溫，若有風吹，造成混凝土結構表層驟然降溫，加大內(nèi)外溫差而引發(fā)表層裂縫，尤其是在截面突變處輕易出現(xiàn)這類裂縫，如人孔部位以及預應力波紋管附近。若0#塊分層澆筑，則也會因為混凝土收縮差而造成裂縫，這類裂縫普通于澆筑結合面相垂直?；炷亮芽p診斷技術第152頁二、腹板斜裂縫圖691、主要原因： 梁端不設預應力彎起束，僅采取豎向預應力筋，（高強度精軋螺紋鋼），因為豎向高度小，所以豎向預應力筋中預應力損失大。混凝土裂縫診斷技術第153頁2、處理方法： 方法一：內(nèi)套方案

a、壓漿封閉斜裂縫；

b、種植垂直于腹板結合面鋼筋；

c、箱內(nèi)增設鋼筋混凝土內(nèi)襯套。 方法二：粘鋼方案

a、壓漿封閉斜裂縫；

b、粘貼鋼板混凝土裂縫診斷技術第154頁三、底板橫向裂縫

1、原因：預應力不足所引發(fā)。

2、處理方法： 方法一、箱內(nèi)對底板采取體外預應力； 方法二、底面粘貼纖維布加強； 方法三、體外預應力和粘貼纖維布相結合。圖70-a混凝土裂縫診斷技術第155頁 3、注意事項：體外預應力引發(fā)病害圖70-b

體外預加力加固方式，必須考慮體外預加力在新設錨固結構處引發(fā)偏心力矩對頂板或底板彎曲影響，預防頂板或底板裂縫。混凝土裂縫診斷技術第156頁四、底板底面縱向裂縫

圖71

這類縱向裂縫主要分布在縱向預應力索范圍內(nèi)（圖71），底板底面產(chǎn)生這類縱向裂縫后，可能會伴伴隨底板厚度方向層離，有引發(fā)局部起殼，嚴重者底板下半層混凝土脫落?；炷亮芽p診斷技術第157頁原因分析：1、底板曲面在縱向預應力束作用下會產(chǎn)生徑向分布力（圖72）。 假如曲面為拋物線，那么徑向分布力為徑向均布力。 假如鋼束彎曲半徑很小，則徑向力分布力集度會增大，比如圖72所表示，齒板鋼束反向彎曲部位徑向力很大。 假如施工不妥，局部波紋管上浮，使彎曲半徑減小，也會增大徑向力。圖72混凝土裂縫診斷技術第158頁2、在底板束作用下，橫截面上底板在各預應力束產(chǎn)生徑向力作用下，底板橫截面產(chǎn)生如圖所表示彎曲變形，造成底板橫向受彎而產(chǎn)生縱向裂縫（圖73-a～e）。 圖73-a圖73-b→底板縱向裂縫混凝土裂縫診斷技術第159頁圖73-c主橋南邊孔箱梁底面裂縫圖圖73-d主橋北邊孔箱梁底面裂縫圖圖73-e主橋中邊孔箱梁底面裂縫圖混凝土裂縫診斷技術第160頁3、箱內(nèi)底板頂面齒板前部產(chǎn)生縱向裂縫（圖74）裂縫原因分析：圖74圖75

齒板前部因為鋼束反向彎曲而產(chǎn)生徑向力所致。如圖75所表示。混凝土裂縫診斷技術第161頁4、底板在厚度方向中央產(chǎn)生層離裂縫和表層起殼

1）層離裂縫層離裂縫機理分析： 假定底板由兩層混凝土板結合而成，因為徑向力是作用在波紋管底，故認為底板下層受到徑向力引發(fā)彈性壓縮，由此使底板下層軸線縮短，而板上層未受到徑向力故上層軸線不縮短，造成底板上下兩層產(chǎn)生拉開。該層離裂縫在曲面中央最寬。見圖76、77。

圖76→

某連續(xù)梁橋底板預應力索張拉完成后，跨中位置，底板厚度中央層離裂縫混凝土裂縫診斷技術第162頁

圖77

為了使底板上下兩層共同作用，必須增設足夠強拉結筋，不讓它們產(chǎn)生縫隙。由此可見，假如設計時底板上下兩層鋼筋網(wǎng)之間布設拉結筋比較微弱，如僅設帶直角勾拉結筋“］”，不能有效抵抗上下層之間產(chǎn)生縫隙拉力。作為整體底板考慮，當上下層之間拉應變超出底板混混凝土裂縫診斷技術第163頁

凝土極限拉應變就會拉裂，這就是圖77底板厚 度中央產(chǎn)生層離裂縫主要原因。這類病害是在施加預應力時就可能發(fā)生，所以該病害是設計考慮不周所造成。

2) 底板底面混凝土局部起殼 因為預應力管道施工布置誤差而引發(fā)局部彎折，在預加力作用下會產(chǎn)生徑向集中力，該力作用于波紋管底，引發(fā)局部沖剪受力破壞而起殼。如圖78、79所表示。圖78→混凝土裂縫診斷技術第164頁圖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，混凝土保護層起殼剝落混凝土裂縫診斷技術第165頁 3)實例 在年，咱們曾在安徽檢驗某預應力混凝土變截面連續(xù)剛構時，開始僅發(fā)覺底板縱向裂縫和局部起殼，未見層離裂縫，因為這類裂縫隱含在底板內(nèi)部，所以檢驗時很輕易忽略，不易診療出該病害，后又去觀察，中跨下?lián)显黾樱诘装逍顾走叞l(fā)覺層離裂縫，該縫寬可達幾厘米。底板底面縱向裂縫由0.3mm增寬到0.5mm。表明該橋技術情況在向差狀態(tài)發(fā)展。見圖80。圖80-a圖80-b混凝土裂縫診斷技術第166頁 4)提議 ①對變截面連續(xù)箱梁、連續(xù)剛構橋和預應力彎橋，不論是新橋還是老橋，在荷載試驗之前，必須對底板不輕易發(fā)覺層離裂縫或裂隙采取無損檢測和局部解剖觀察相結合方法來進行檢驗。這種底板層離裂縫或層離裂隙產(chǎn)生，首先對底板預加力對橋梁應力狀態(tài)會重新分布，這種改變對橋梁是有害；另首先不但施加預加力局部截面會產(chǎn)生過大預壓應力，而對橋梁其它個別造成預加應力不足，降低了橋梁承載能力，甚至演變?yōu)槲颉? 此時若進行荷載試驗，必須考慮這一不利原因，測點布置必須含有針對性，試驗荷載和加載方式必須慎重研究，不能按常規(guī)方式加載，以防在荷載試驗時出事故?；炷亮芽p診斷技術第167頁圖81-b ②當前，有些設計單位已經(jīng)考慮到這一問題嚴重性，在設計中對箱梁板內(nèi)上下兩層鋼筋網(wǎng)之間連接采取封閉式箍筋作為拉結筋，如昆明某連續(xù)剛構橋（圖81）已采取該辦法。圖81-a混凝土裂縫診斷技術第168頁 ③假如在施工中發(fā)生這類病害，應拆除底板， 對拆除個別重新進行設計施工。 ④假如在運行中橋梁發(fā)生這類病害，標準上應 保持結構現(xiàn)實狀況，采取底板加固方案或采取結 構體系轉換方案。混凝土裂縫診斷技術第169頁五、頂板縱向裂縫1、病害位置：

1）多發(fā)生在錨固齒板前，預應力鋼索轉向部 位，這是 因為頂板上下層鋼筋網(wǎng)之間拉結筋較弱引發(fā)。

2）頂板錨固齒板以外縱向裂縫，往往因為施工中 橫向預加力管道位置誤差所造成。

3）縱向裂縫位置如與波紋管相對應，這有可能是混凝 土收縮所引發(fā)。2、處理方法：

1）齒板前縱向裂縫普通可采取頂板頂面和底面粘貼 鋼板并用對穿螺栓夾緊。

2）以上“2）”、“3）”所述病害標準上能夠采取纖維布 加固?；炷亮芽p診斷技術第170頁六、齒板周圍其它裂縫1）齒板兩側底板斜裂縫和齒板后面橫向裂縫

圖82

因為施加于齒板上預加力，引發(fā)向上徑向力在其兩側底板和后側底板，產(chǎn)生負彎矩裂縫。 這類裂縫若寬度不大，且已穩(wěn)定，則只需封閉即可?；炷亮芽p診斷技術第171頁本節(jié)結語 箱梁病害眾多，從當前來看，是因為對箱梁細節(jié)結構力學分析不足所造成，而往往這些病害是致命，需要引發(fā)重視?；炷亮芽p診斷技術第172頁第四節(jié)

裂縫調(diào)查及形態(tài)分析鋼筋混凝土病害主要表現(xiàn)是“裂縫”。一、裂縫調(diào)查方法：

1、目測：裂縫界面、走向、部位、裂縫寬度。 為了清楚判斷裂縫形態(tài)，普通要求眼睛到裂縫最正確距離為30cm左右。圖83-a混凝土裂縫診斷技術第173頁

2、

用筆勾畫 在裂縫邊約3～5mm處用粉筆或記號筆或毛筆 勾畫 線，以示醒目和攝影統(tǒng)計。圖83-b混凝土裂縫診斷技術第174頁

3、

注出位置坐標

4、沿裂縫劃三個小圈，第一個圈是裂縫寬度最 寬處（如①）；第二個圈是主鋼筋重心處裂 縫寬度（②如）；第三個圈是裂縫未處裂縫 寬度（如③）。并給予注明分子――裂縫寬 度以mm計；分母――時間（年、月、日）

混凝土裂縫診斷技術第175頁

5、

用于觸摸裂縫

1)裂縫兩側無高差

圖84-a 2)裂縫兩側有高差

混凝土裂縫診斷技術第176頁圖84-b并把感覺給予統(tǒng)計

混凝土裂縫診斷技術第177頁6、觀察裂縫處顏色

1）

裂縫處有白漿滲出

2）裂縫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，觀察和指感

1）

用手指或布輕易擦掉不留痕跡

2）

用手指或布輕易擦不掉仍留痕跡

3）

指感：粘感不粘感

8、

裂縫真?zhèn)闻袆e觀察裂縫：遠望，但不夠，只有靠近觀察才能確定關鍵：界面分析和部位分析混凝土裂縫診斷技術第178頁

界面分析：

1）界面清淅

是圖85

混凝土裂縫診斷技術第179頁2）界面含糊否

圖86

主要是局部漏漿所致混凝土裂縫診斷技術第180頁3）無界面，表面凹凸

否

圖87

模板制作不平整混凝土裂縫診斷技術第181頁

9、關于裂縫寬度檢測

1）裂縫寬度應指主筋重心部位裂縫寬度圖88混凝土裂縫診斷技術第182頁2）裂縫寬度真?zhèn)闻袆e圖8910、在裂縫部位用小錘敲擊若聲響輕脆，則內(nèi)部未起殼，預計內(nèi)部沒有脹裂現(xiàn)象產(chǎn)生。若聲響沉悶和顯著起殼聲，則內(nèi)部有脹裂現(xiàn)象產(chǎn)生?；炷亮芽p診斷技術第183頁

11、

裂縫寬度檢測儀器

1)20～40倍刻度放大鏡

2)

裂縫寬度對比卡

3)

游標卡尺（測量裂縫寬度改變值）

12、

小結裂縫調(diào)查口訣一看—看裂縫走向、部位、寬度和深度。二摸—

摸裂縫兩側高差。三敲—