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桥梁混凝土裂缝的成因以及常见的检测方法有哪些?
桥梁混凝土裂缝的成因以及常见的检测方法有哪些?
浏览量 62 发布时间 2022-09-02 10:38:16 作者 嘉嘉
由于混凝土施工、变形和约束等一系列问题,混凝土裂缝已成为桥梁工程中常见的工程病害。在桥梁建设和运营过程中,裂缝的存在和发展通常会导致内部钢筋等材料的腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载力、耐久性和抗渗性,削弱桥梁混凝土的强度和刚度,危及桥梁的正常运营,必须加以预防。今天我们就来看看桥梁混凝土裂缝的成因和检测方法都有哪些吧。

由于混凝土施工、变形和约束等一系列问题,混凝土裂缝已成为桥梁工程中常见的工程病害。在桥梁建设和运营过程中,裂缝的存在和发展通常会导致内部钢筋等材料的腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载力、耐久性和抗渗性,削弱桥梁混凝土的强度和刚度,危及桥梁的正常运营,必须加以预防。今天我们就来看看桥梁混凝土裂缝的成因和检测方法都有哪些吧。


一、混凝土裂缝规范允许范围

根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》,裂缝宽度在现行设计规范允许范围内(0.3mm),属于一般缺陷,不影响现浇板的承载力。然而,裂缝对结构的耐久性有不利影响。地面上的分隔缝也有两种,分别是伸缩缝和缩缝,可以说是两个不同的概念。如果是伸缩缝,施工时一定要符合相应的标准,缝隙宽度控制在2cm左右。缩缝应与板面呈垂直状态,宽度应设计在0.4 ~ 0.6cm以内,若混凝土地面分隔缝遇到结构物的交接处,或道路上的相交区域,或填挖变化处,应设置为伸缩缝。在伸缩缝处,也是需要留缝隙填缝的,需要提前留好。此时,提缝板应平直,并与伸缩缝板垂直。


桥梁混凝土裂缝的成因以及常见的检测方法有哪些?


二、桥梁混凝土裂缝的成因

1.荷载引起的裂缝

混凝土在静、动荷载和二次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝,主要包括弯曲裂缝、剪切裂缝、扭转裂缝和局部应力引起的裂缝。根据不同的荷载,裂缝表现出不同的特征。这类裂缝多出现在受拉区、剪切区或剧烈振动区。如果受压区出现沿受压方向的剥离或短裂纹,往往是结构达到承载能力极限的标志,是结构破坏的前兆。

2.温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的特性。当混凝土受到水泥水化热释放、阳光照射、大气和周围温度等因素的影响时,会发生收缩和膨胀,产生温度应力。当温度应力超过混凝土强度时,就会产生裂缝。温度裂缝不同于其他裂缝,它随着温度的变化而膨胀和闭合。

3.收缩引起的裂缝

混凝土凝固时,由于混凝土表面水分的快速蒸发或基础、模板快速吸水,以及混凝土本身的水化热较高,混凝土急剧收缩。此时混凝土的强度很小,无法抵抗变形应力而导致开裂。

4.原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、水和添加剂组成。混凝土中使用的不合格材料可能导致结构产生裂缝,主要表现为砂石含泥量过大、砂石级配不良、骨料中含有泥状硅化物、拌合水或添加剂中含有氯化物以及其他杂质,对钢筋腐蚀有较大影响。

5.施工工艺质量差造成的裂缝

在钢筋混凝土结构的浇筑、拆模、运输、组装和吊装过程中,如果施工工艺不合理,施工质量低,就会产生很多裂缝,尤其是细长薄壁结构。裂缝的位置、方向、宽度因成因而异,如钢筋混凝土保护层厚度过厚、混凝土振捣不密实不均匀、混凝土浇筑过快、水灰比过大、混凝土受冻过早、拆模过早等。


桥梁混凝土裂缝的成因以及常见的检测方法有哪些?


三、桥梁裂缝常用的检测方法

1.超声波检测

无损检测中一般采用超声波法,其工作原理是利用超声波作为介质来获取物体的内部信息。为了测量裂缝深度,发射探头和接收探头通常布置在混凝土同一表面的裂缝周围。但是,由于所选择的波形类型(纵波、横波、表面波)和声学参数(声速、频率、相位等)的不同。),具体方法需要根据情况安排。

2.冲击弹性波法

在弹性体中传播的波总称为弹性波,将检测弹性体的状态人为发射到弹性体中,就是广义弹性波检测法。冲击弹性波法的原理和超声波法是一样的,但是这个检测法比超声波法更深。冲击弹性波法只能检测与表面成直角延伸,不存在简单裂纹的分支。

3.声发射检测方法

声发射检测方法的原理是用声波检测弹性波检测桥接裂缝,但这种方法只能检测现有裂缝,不能检测旧裂缝,而且它可以检测裂缝的位置(声发射源位置)为现有裂缝。

4.摄影检测方法

摄影检测方法主要用于调查混凝土表面的裂缝,通常使用照相机、录像机、辐射、红外摄影等方法来检测。

5.传感仪器监控

埋入混凝土中的仪器用于监测桥梁裂缝,但其控制范围仅为0.12~1,属于点式检测。桥梁裂缝的出现通常是随机的,所以有时会出现漏检的现象。想要不漏掉每一个漏洞,就需要大范围的监控。


了解混凝土桥梁的裂缝深度对桥梁的后续耐久性和维修加固具有重要意义。以上几种常用的桥裂检测技术中,你一般用哪一种?

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