小议常见桥梁病害的形式及成因(2)
2013-08-03 01:18
导读:其次,网裂。当混凝土出现纵横相交的不规则裂缝时,称为网裂或龟裂。主要有以下情况: ①混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇筑
其次,网裂。当混凝土出现纵横相交的不规则裂缝时,称为网裂或龟裂。主要有以下情况:
①混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇筑时坍落度过低,使混凝土出现不规则的网状裂缝。
②混凝土初期养护时,由于浇水不足或不及时或遇大风天气施工,混凝土表面急骤干燥,出现塑性收缩状态,会在混凝土表面产生不规则裂缝,一般深度较浅。
再次,钢筋锈蚀引起的裂缝。混凝土中钢筋发生锈蚀后,其锈蚀产物的体积比原来膨胀2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力。当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时,就会产生裂缝,这种裂缝称为钢锈裂缝。钢锈裂缝一般都为沿钢筋长度方向的顺筋裂缝。
2.2 混凝土碳化及钢筋锈蚀 混凝土碳化及钢筋锈蚀现象在桥梁中比较普遍。也比较严重。调查表明,当碳化深度接近或超过混凝土的保护层厚度时,混凝土内的钢筋已锈蚀。凡裂缝多、混凝土质量差的桥梁,其钢筋锈蚀程度也必然严重,产生的顺筋裂缝也特别多。随着钢筋锈蚀的发生,混凝土开裂、剥落,钢筋和混凝土的粘结力就不断丧失,钢筋截面积就减少,承载能力下降,从而降低了结构的安全度,结构损坏事故就可能发生。
2.3 剥蚀 根据不同的机理,剥蚀可分为冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。
首先,冻融剥蚀:是指在水饱和或潮湿状态下,由于温度正负变化,结构物的已硬化混凝土空隙水结冻膨胀,融解松弛,产生疲劳应力,造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。冻融剥蚀破坏会使钢筋混凝土桥梁的墩台、梁板、桩等钢筋混凝土结构的有效截面积减小,并诱发钢筋锈蚀,加速老化过程,导致结构物的承载能力和稳定性下降。
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其次,冲磨和空蚀。空蚀破坏一般表现为在流过的墩台上表面局部位置出现空蚀剥蚀坑,但其它部位完好,蚀坑深度有时达几厘米;冲磨剥蚀一般面积较大,并具有一定的连续性。冲磨和空蚀破坏发展到一定程度可能诱发大面积的水力冲刷破坏。
再次,水质剥蚀:包括硫酸盐侵蚀;酸侵蚀;碱类侵蚀。
最后,风化剥蚀:这是一种普遍的剥蚀现象,危害都不大,均为轻微剥蚀。
2.4 结构构造的破坏 结构构造的破坏主要出现在伸缩缝和支座两个部位:
首先,伸缩缝:破坏特征为由于设计不当、材料老化和施工的因素造成接缝处不平、跳车、渗漏的现象。
其次,支座:破坏特征为由于设计不当、材料老化和施工的因素造成支座偏位以至支撑不稳、垫块压碎、功能丧失。甚至引起其他病害。
2.5 地基不均匀沉降引起的破坏 这类病害除上述由于地基不均匀沉降引起的桥梁墩台的裂缝外,主要还有翼墙和锥坡的下沉、滑动、倾斜、开裂、毛石墩台的贯通缝、块石松动等。由于各种施工原因造成的桥头跳车也归纳到此部分。
桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;结构各部必须具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形;结构各部尺寸必须具有适当大小,以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲,丧失稳定性。同时结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、假定的近似性,致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害。