混凝土土橋梁梁裂縫縫原因因診斷斷分析析及處處理方方法第一章章混凝土土橋梁梁裂縫縫診斷斷☆引引子混凝土土橋梁梁病害害的主主要表表現(xiàn)形形式：：1、裂縫縫2、變形形（變變位））3、腐蝕蝕對混凝凝土結結構而而言，，其病病害的的最終終形式式是裂裂縫。。所有混混凝土土結構構的裂裂縫都都是由由于混混凝土土中拉拉應變變超過過當時時的混混凝土土極限限拉應應變而而產(chǎn)生生的，，因此此混凝凝土裂裂縫都都是受受力裂裂縫。。為了了與公公路橋橋涵規(guī)規(guī)范所所述的的裂縫縫類型型相對對應，，裂縫縫所產(chǎn)產(chǎn)生的的原因因分為為兩類類：1、非荷載載裂縫縫――由于材材料自自身內內力引引起裂裂縫，，如材材料自自損和和劣化化；2、荷載裂裂縫――由于外外荷載載、預預應力力作用用、溫溫度度變化化、混混凝土土收縮縮、徐徐變及及支座座變位位等等引起起的裂裂縫。。※雖然裂裂縫在在規(guī)范范里是是作為為正常常使用用狀態(tài)態(tài)中耐耐久性性來評評價，，但結構損壞壞乃致倒塌塌往往是從從裂縫的擴擴展開始的的，由安全全狀態(tài)隨著著時間的延延伸而逐漸漸轉化為不不安全狀態(tài)態(tài)，因此結結構耐久性性問題實質質也是安全全問題，必必須引起重重視。第一節(jié)非荷載裂縫縫一、混凝土土收縮裂縫縫1、混凝土收收縮原因1）混凝土組組成：粗骨料細骨料膠結料：水水泥＋水→→水化→水水泥凝膠體體→水泥石石2）混凝土收收縮實為水水泥石收縮縮，有三種種原因：①化學收收縮－水化化過程中體體積縮?、谖锢硎帐湛s－自由由水蒸發(fā)、、干燥引起起體積縮小?、厶蓟帐湛s－空氣中CO2與混凝土中中Ca(OH)2發(fā)生 化學學 反應，，產(chǎn)生CaCO3析出水分蒸蒸發(fā)，促使使體積縮小小。2、混凝土收縮裂縫的原因－自自由收縮受受到約束當收縮受到到約束而產(chǎn)產(chǎn)生的拉應應變大于當當時混凝土土的極限拉拉應變就會會產(chǎn)生與拉拉應力方向向相垂直的的裂縫。1)混凝土構件件表面收縮縮龜裂（圖圖1）圖1-a混凝土表面面龜裂圖1-b橋面鋪裝收收縮裂縫這類收縮裂裂縫多數(shù)是是混凝土構構件表層由由于養(yǎng)護不不當，表層層失水、干干縮所造成成。這類裂裂縫一般不不深，多數(shù)數(shù)深度不超超過鋼筋保保護層厚度度。2）墩臺混凝凝土的豎向向收縮裂縫縫①在巖石石基礎上澆澆筑的墩臺臺混凝土，，混凝土墩墩身要收縮縮，巖石基基礎不收縮縮，由此產(chǎn)產(chǎn)生收縮差，巖石基基礎阻止墩墩身混凝土土收縮而在在橫向產(chǎn)生生拉應力，，當該拉應應變大于該該時段的混混凝土極限限拉應變就就會產(chǎn)生豎豎向裂縫，，這類墩身身、臺身的的豎向裂縫縫為下寬上上細，當臺臺身較厚，，由于表層層收縮大、、內部收縮縮小，因此此顯示表層層裂縫寬些些、內部裂裂縫細些，，一般不貫貫通（圖2）。圖2巖石基礎上上混凝土橋橋臺豎直裂裂縫②在先澆筑好好的混凝土土承臺上再再澆筑薄壁壁砼墻身（（C30，水灰比達達0.63，泵送砼））。由于第第一次澆筑筑的混凝土土齡期長些些，其收縮縮已完成一一部分，后后期收縮要要小一些，，但后澆的的薄壁墻身身收縮顯然然要大于先先澆部分混混凝土的后后期收縮量量，導致產(chǎn)產(chǎn)生收縮差差而裂縫（（圖3）。由于墻墻體薄，故故裂縫一般般貫通。圖3在先澆注的的混凝土承承臺上澆注注橋臺墻身的的混凝土收收縮裂縫③斜拉橋塔底底段混凝土土豎向收縮縮裂縫（圖圖4）。這類裂縫的的深度一般般不深。圖4斜拉橋塔底底裂縫維修方法：：a、采用在裂裂縫內注入入特種樹脂脂膠，如壁壁可法。b、采用水泥泥基滲透結結晶型漿料料涂刷，如如XYPEX（賽伯斯））。④預制T梁由于鋼模模拆除不及及時，T梁混凝土收收縮受到鋼鋼模板約束束，造成最最薄處的腹腹板豎向裂裂縫，圖5為蘇嘉杭高高速公路T梁收縮裂縫縫。由于腹板較較薄，這類類收縮裂縫縫可能穿透透腹板厚度度，但對承承載能力基基本上無影影響。圖5鋼模板拆模模遲引起T梁腹板收縮縮裂縫維修方法：：封閉裂縫縫。3）老橋混凝凝土腹板的的碳化收縮縮現(xiàn)象如蘇式T梁腹板經(jīng)常常發(fā)現(xiàn)棗核核形裂縫，，即兩端細細，中間粗粗。裂縫下下端細是由由于下緣配配筋量大，，裂縫上端端由于逐漸漸上伸到受受壓區(qū)而消消失。裂縫縫中間粗有有二個原因因：一是腹腹板縱向水水平鋼筋少少；二是在在原有裂縫縫基礎上，，由于碳化化收縮而使使裂縫寬度度增寬，圖圖6為蘇式T梁裂縫狀況況。圖6蘇式T梁裂縫4）預制構件件拼裝濕接接頭收縮裂裂縫①拱片之之間的橫系系梁、橫隔隔板的兩端端濕接頭產(chǎn)產(chǎn)生收縮裂裂縫（圖7-a、b）。圖7-a圖7-b剛架拱（蘇蘇州金雞橋橋）橫隔板板濕接頭收縮縮裂縫危害性：a、產(chǎn)生橫向向搖擺b、荷載橫向分分布集中，，降低承載載能力。c、造成拱片頂頂部橋面順順橋向裂縫縫（圖8）。圖8剛架拱橋面面縱向裂縫縫維修要點：：鑿除橫隔板板兩端開裂裂的濕接段段，澆注鋼鋼筋混凝土土圍套。混混凝土采用用無收縮自自流平砂漿漿。②空心板梁剪剪力鉸鉸縫縫混凝土因因收縮產(chǎn)生生縫隙后，，相鄰兩榀榀空心板在在荷載作用用下產(chǎn)生撓撓度不連續(xù)續(xù)，因此導導致鋪裝混混凝土產(chǎn)生生S形彎曲，在在撓度小的的梁邊產(chǎn)生生負彎矩，，當橋面鋪鋪裝鋼筋配配筋率低時時，易造成成橋面沿梁梁長順橋向向裂縫（圖圖9），由此降降低橫橋向向整體性，，使荷載橫橫向分布集集中，降低低橋梁承載載能力。圖9空心心板板梁梁橋面面縱縱縫縫圖10空心心板板梁梁剪剪力力鉸鉸收收縮縮后后橋橋面面鋪鋪裝裝混混凝凝土土裂裂縫縫分分析析維修修要要點點：：方案案一一：：a、橋橋面面鋪鋪裝裝重重新新修修筑筑，，采采用用鋼鋼筋筋鋼鋼纖纖維維混混凝凝土土；；b、原原剪剪力力鉸鉸鑿鑿除除，，采采用用比比板板梁梁混混凝凝土土強強度度高高一一級的的銑銑削削型型鋼鋼纖纖維維混混凝凝土土，，含含量量為為50Kg/m3；c、新新橋橋面面鋪鋪裝裝與與板板梁梁之之間間結結合合面面應應種種植植結結合合面面抗剪剪鋼鋼筋筋，，兩兩端端密密一一些些，，中中央央疏疏一一些些；；方案案二二：：橫橋橋向向施施加加體體外外預預應應力力。。5）空空心心板板梁梁封封頭頭板板砂砂漿漿收收縮縮裂裂縫縫引引起起滲滲水水（（圖圖11），，使使空空腔腔內內聚聚積積大大量量水水，，曾曾經(jīng)經(jīng)在在一一塊塊空空心心板板梁梁的的空空腔腔底底部部鉆鉆一一小小孔孔，，出水水量量達達0.6m3，對對普普通通鋼鋼筋筋混混凝凝土土空空心心板板梁梁的的受受荷荷裂裂縫縫在在受受荷荷時時張張開開引引起起內內部部水水逐逐漸漸滲滲出出，，導導致致底底部部鋼鋼筋筋銹銹蝕蝕嚴嚴重重。。圖11空心心板板梁梁封封頭頭板板砂砂漿漿收收縮縮裂裂縫縫滲滲水水6）空空心心板板梁梁底底面面縱縱向向裂裂縫縫（（圖圖12）圖12①該處處縱縱向向裂裂縫縫是是與與空空心心板板梁梁空空腔腔最最低低處處相相對對應應，，裂裂縫縫處處有有滲滲水水痕痕跡跡，，表表明明裂裂縫縫已已貫貫通通空空腔腔底底板板厚厚度度，，裂裂縫縫寬寬度度可可由由0.1mm～0.5mm左右右。。②其原原因因是是混混凝凝土土收收縮縮所所造造成成。。③對對承承載載能能力力不不影影響響，，僅僅影影響響耐耐久久性性。。維修修要要點點：：a、封封閉閉裂裂縫縫。。b、若若有有滲滲水水痕痕跡跡，，應應鑿鑿洞洞，，把把空空腔腔內內積積水水漏漏盡盡。。7）中中承承式式拱拱吊吊桿桿上上端端封封錨錨混混凝凝土土因因收收縮縮裂裂縫縫滲滲水水，，通通過過錨錨頭頭孔孔隙隙流流入入鋼鋼束束而而銹銹蝕蝕。。圖圖13為合肥壽春橋橋吊桿上端封封錨混凝土四四周的收縮裂裂縫和積水。。圖14為壽春橋吊桿桿鋼絲索嚴重重銹蝕（采用用黃油保護））。圖13-a壽春路橋中承承式拱吊桿頂頂端封錨混凝土周周邊收縮裂縫縫圖13-b壽春路橋中承承式拱吊桿頂頂端封錨處有5cm厚積水圖14壽春路橋吊桿桿鋼管內部黃黃油由于鋼絲絲銹蝕物混合成成咖啡渣狀并并含水份8）預應力管道道保護層方向向裂縫①T梁腹板預應力力管道保護層層順管道方向向裂縫（圖15）圖15由于第2根波紋管邊緣緣保護層較薄薄，粗骨料不不易進入，因此此易產(chǎn)生收縮縮裂縫②等截面箱梁底底面沿波紋管管方向裂縫（（圖16）圖16薄處混凝土收收縮大，厚處處混凝土收縮縮小，并產(chǎn)生生收縮應力集集中而開裂該裂縫對承載載能力沒有影影響，僅影響響耐久性。維修方法：封封閉裂縫圖17后果：a、濕接段板由由固端板變成成簡支板，跨跨中彎矩增大大一倍；b、收縮裂縫常常年滲水，鋼鋼筋銹蝕，甚甚至銹斷；c、現(xiàn)澆濕接段段翼板產(chǎn)生斷斷裂、塌陷、、坑洞。9）預制T梁翼板間后澆澆濕接段收縮縮裂縫（圖17）維修要點：a、鑿除濕接段段，重新布筋筋澆筑；b、新澆筑混凝凝土應采用補補償收縮混凝凝土，并加強強養(yǎng)護；c、再澆筑一層層橋面鋪裝混混凝土覆蓋濕濕接縫；d、增設防水層層；e、瀝青鋪裝。。3、解決方法1）補償收縮混混凝土配制方方法補償收縮混凝凝土是在普通通混凝土中按按規(guī)定比例摻摻加有效膨脹脹劑，如UEA用量為水泥用用量的12～14％，可防止產(chǎn)產(chǎn)生收縮裂縫縫。但一定要要連續(xù)保濕三三天以上，否否則裂縫反而而多。2）裂縫封閉方方法①注入稀環(huán)氧樹樹脂膠；②鑿槽后采用無無收縮水泥基基專用修補砂砂漿修補；③裂縫較深者鑿鑿槽后采用高高強度免振無無收縮砂漿修補；④涂抹滲透透結晶型水泥泥基漿料?；炷脸谅淞蚜芽p由于混凝土剛剛澆筑、振搗搗，抹面壓光光后，混凝土土在自重作用用下仍有繼續(xù)續(xù)沉縮趨勢，，此時受到鋼鋼筋阻礙（圖圖18-a），或模板約約束（圖18-b），就會產(chǎn)生生裂縫。圖18混凝土沉落裂裂縫a—鋼筋阻礙的沉沉落裂縫b—模板阻礙的沉沉落裂縫原因：a、振搗不充充分b、漏漿c、跑模d、模板剛度不夠夠e、混凝土保護層層太薄f、混凝土坍落度度過大g、空心板梁空腔腔氣囊漏氣（（圖19）圖19空心板澆筑混混凝土初凝后后

因氣囊漏漏氣而產(chǎn)生裂裂縫這類裂縫一般般為表層裂縫縫，處理方法：a、沿裂縫鑿U型槽，采用專專用修補砂漿漿修補；b、這類裂縫較密密時可整片鑿鑿除混凝土保保護層，采采用免免振自流平砂砂漿修補。二二、鋼筋銹蝕引引起的裂縫混凝土中鋼筋筋產(chǎn)生銹蝕后后，由于銹皮皮會吸濕產(chǎn)生生化學反應而而膨脹，其體體積將增大2～4倍，從而脹裂裂混凝土保護護層。對于鋼筋銹蝕蝕，首先要分分析是先銹后后裂，還是先先裂后銹。1、先銹后裂1）混凝土保護護層碳化鋼筋混凝土保保護層起保護護鋼筋作用的的機理是因為為混凝土保護護層具有弱堿堿性，與鋼筋筋表面產(chǎn)生一一層鈍化膜，，從而保護鋼鋼筋不被銹蝕蝕，俗稱堿性性保護。但混凝土與空空氣中的二氧氧化碳CO2由水通過毛細細孔與混凝土土中氫氧化鈣鈣起作用（化化學反應）Ca(OH)2＋CO2――CaCO3＋H2O轉化為中性的的碳酸鈣和水水使這部分混混凝土由堿性性變成中性，，也即PH值由原來的13降低到8～10，這就是混凝凝土碳化，當當保護層全被被碳化，也就就是失去堿性性保護，在鋼鋼筋表面不能能繼續(xù)生成鈍鈍化膜，當外外界有腐蝕物物質時，通過過毛細孔滲入入到鋼筋表面面而銹蝕，從從而脹裂混凝凝土保護層，，這是先銹后后裂。2）氯離子鋟蝕蝕引起銹蝕氯離子（Cl-1）存在于鹽中中，如Nacl（氯化納）、、Cacl（氯化鈣），，當中含有氯氯離子（Cl-1）時，混凝土土堿度雖然較較高，鋼筋周周圍的混凝土土尚未碳化，，此時鋼筋也也會出現(xiàn)銹蝕蝕，這是因為為氯離子半徑徑小，活性大大，具有很強強穿透鈍化膜膜的能力，氯氯離子首先吸吸附在鈍化膜膜有缺陷處，，使氫氧化鐵鐵反應成易溶溶的氯化鐵，，使鈍化膜局局部破壞，產(chǎn)產(chǎn)生坑蝕。氯離子來源：：①內摻型50年代冬季施工工常用氯鹽（（氯化鈣）摻摻加，防凍，，造成鋼筋銹銹蝕（圖20）。圖20鋼筋周圍混凝凝土未碳化，，鋼筋銹蝕是是由于氯離子子引起②外滲型化工廠海邊地區(qū)結構構物北方橋面化冰冰鹽等由氯離子引起起鋼筋銹蝕而而脹裂混凝土土保護層，也也是先銹后裂類型型。2、先裂后銹1)荷載裂縫的裂裂縫寬度過大大，外界腐蝕蝕物質有直接通道而銹蝕蝕鋼筋;2)酸雨腐蝕先腐腐蝕混凝土保保護層繼而銹銹蝕鋼筋;3)骨料膨脹引起起混凝土裂縫縫后再銹蝕鋼鋼筋。3、鋼筋引起混混凝土崩裂的的形態(tài)鋼筋銹蝕引起起裂縫形態(tài)一一般是順筋向的。對先銹后后裂的混凝土土構件，實際際上在鋼筋銹銹蝕早期，構構件內部已有有層離裂縫存存在，但外部部還尚未裂縫縫，此時可用用小錘輕敲聽聽聲，有空殼殼聲表示內部部已有層離裂裂縫起殼，然然后鑿開檢查查。1）縱筋銹蝕裂縫縫（圖21）圖21鋼筋銹蝕引起起順筋向裂縫縫圖22立柱銹脹裂縫縫圖23雙曲拱拱肋下下緣鋼筋銹脹脹圖24-aT梁端部鋼筋銹銹蝕圖24-b銹蝕部分采用用自流平砂漿漿修補2）箍筋銹蝕裂縫縫（圖25），手摸裂縫縫邊緣有突出出高差感覺。。圖25箍筋銹蝕崩裂裂混凝土保護護層圖26蓋梁箍筋銹蝕蝕3）鋼筋銹蝕后后，內部混凝凝土產(chǎn)生層離離狀態(tài)見圖27。圖27鋼筋銹蝕后，，內部混凝土土發(fā)生層離現(xiàn)現(xiàn)象這類因鋼筋銹銹蝕后而產(chǎn)生生的順筋向裂裂縫，在評定定時不能用規(guī)規(guī)范中“對荷荷載裂縫的寬寬度限值”作作為標準來評評定。根據(jù)個個人經(jīng)驗，當當構件表面出出現(xiàn)順筋向裂裂縫，并確定定是由于內部部鋼筋銹蝕所所引起，即使使表面順筋向向裂縫寬度小小于受力裂縫縫寬度限制0.2mm，甚至在0.1mm以下時，也應應及時予以維維修。有起殼殼聲者表明已已層離，應及及時鑿除，用用聚合物修補補砂漿予以修修補，并在混混凝土表面涂涂刷滲透結晶晶型的濃縮劑劑漿料堵封混混凝土毛細孔孔，防止外界界腐蝕性物質質通過水滲入入，使鋼筋進進一步銹蝕。。圖28四川路橋箱體體腹板和頂板板鋼筋大面積銹蝕而而崩裂混凝土土保護層圖28-a腹板鋼筋銹蝕蝕崩裂混凝土土表面圖28-b箱內頂板鋼筋筋銹蝕成片頂頂裂混凝土保保護層圖29-a漢陽路橋橋面面板鋼筋銹損損圖29-b漢陽路橋邊橋橋面板鋼筋嚴嚴重銹蝕4）鋼筋銹蝕的危危害①粘結力減弱，，降低承載能能力；②鋼筋截面減小小，降低承載載能力；③鋼筋銹蝕后易易產(chǎn)生應力集集中，增加脆脆性；④預加應力鋼筋筋銹蝕后，在在高應力作用用下會加快銹銹蝕，即所謂謂應力腐蝕現(xiàn)現(xiàn)象。5）維修加固方法法①銹蝕鋼筋筋徹底除銹，，補焊鋼筋，，彌補鋼筋銹銹損，然后用用混凝土包裹裹保護；②銹蝕鋼筋筋應徹底除銹銹，用混凝土土修補，粘貼貼鋼板或碳纖纖維布，補充充鋼筋截面損損失；③保護層混混凝土已全面面碳化，不防防銹，采用XYPEX(賽伯斯)濃縮劑漿料涂涂刷封閉砼毛毛細孔，隔離離水及腐蝕性性物質，防止止鋼筋繼續(xù)銹銹蝕；④滲入滲透型阻阻銹劑，防止止鋼筋銹蝕。。三、骨料膨脹脹引起的裂縫縫（一）概況這是近年來遇遇到的機率逐逐漸增多的一一種病害，就就我個人而言言，自1984年首先在房屋屋建筑中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，繼而在橋橋梁領域中發(fā)發(fā)現(xiàn)。在橋梁梁方面首先于于1995年在杭州清泰泰門立交橋上上發(fā)現(xiàn)，接著著于1999年在上海內環(huán)環(huán)線高架道路路黃興路段空空心板梁上發(fā)發(fā)現(xiàn)，繼而于于2001年在上海寶山山區(qū)龍珍港橋橋、上海嘉定定區(qū)新涇橋和和蘇州唯定大大橋相繼發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，最近在上上海內環(huán)線高高架道路上又又發(fā)現(xiàn)橋墩立立柱和蓋梁產(chǎn)產(chǎn)生該病害。。1、杭州清泰門門立門橋骨料料膨脹病害圖30a~f為杭州清泰門門立交橋端橫橫隔板由于堿堿活性骨料膨脹脹引起的裂縫縫形態(tài)。圖30－a杭州清泰門立立交橋西部第第七孔和第八八孔實景圖30－b清泰門立交橋橋西部第七孔孔和第八孔之之間伸縮縫西西側第七孔端端橫梁底裂縫縫圖30－c清泰門立交橋橋第七孔端橫橫梁裂縫形態(tài)態(tài)圖30－d清泰門立交橋橋第八孔端橫橫梁底裂縫形形態(tài)圖30－e清泰門立交橋橋第七孔端橫橫梁鑿入內部部發(fā)現(xiàn)堿骨料料反映特征－－變質輝綠巖巖外圈產(chǎn)生白白色反應環(huán)圖30－f清泰門立交橋橋第七孔端橫橫梁內部層離離狀裂縫形態(tài)態(tài)圖30－a顯示清泰門立立交橋為雙箱箱并聯(lián)連續(xù)箱箱梁橋圖30-b為清泰門立交交橋西部第七七孔與第八孔孔之間伸縮縫縫西側第七孔孔端橫梁底面面裂縫狀況由該圖顯示該該橫梁北端底底面龜裂，在在底面和側面面用手指觸摸摸，可明顯感覺裂縫縫兩側有高差差，表明一側側“凸出”必必然有膨脹源源膨脹所致，，經(jīng)鑿除松散散碎塊后可發(fā)發(fā)現(xiàn)橫梁底粗粗鋼筋(φ22)被向外頂彎彎彎曲，在橫梁梁頂部有一橫橫橋向裂縫，，仔細用手觸觸摸，該縫可可明顯感覺到到裂縫下側相相對于上側凸凸出10mm，這些均表明明混凝土內部部有多個膨脹脹源膨脹頂出出所致。圖30－e為清泰門立交交橋第七孔端端橫梁鑿入內內部發(fā)現(xiàn)變質青砂砂巖碎石外圈圈產(chǎn)生白色反反應環(huán)，這是是明顯的彌漫漫性堿活性骨骨料所起化學學反應的結果果，白色反應應環(huán)為堿活性性骨料在堿和和水的作用下下產(chǎn)生的反應應物，為吸潮潮膨脹物，由由于堿活性骨骨料多（彌漫漫型），故其其內部裂縫呈呈層離狀裂縫縫（圖30－f）。骨料膨脹先引引起端橫隔板板與頂板底的的結合面裂縫縫，此后由于于伸縮縫處滲滲漏水不斷，，導致端橫隔隔板箍筋在該該結合面裂縫縫處全部銹斷斷，這也是先先裂后銹的主主要表現(xiàn)。2、上海內環(huán)線線高架道路空空心板梁骨料料膨脹病害上海內環(huán)線高高架道路黃興興路1221～1223墩之間二孔跨跨徑為22m的先張法預應應力空心板梁梁于2000年發(fā)現(xiàn)梁底多多處產(chǎn)生混凝凝土保護層崩崩裂和崩落，，幸好未傷人。。圖31－a~d為空心板底面面崩裂裂縫和和崩落后可見見白色及姜黃黃色石子圖31－a圖31－b圖31－c圖31－d圖32－a為空心板梁梁梁底因骨料膨膨脹而產(chǎn)生沖沖剪裂縫形態(tài)態(tài)，放射形裂裂縫交點內部部有一膨脹源源（膨脹骨料料）圖32－a圖32－b為空心板梁底底因骨料膨脹脹的沖剪裂縫縫一側凸，有有高差，表明明被脹出圖32－b圖32－c為空心板梁底底因骨料膨脹脹的被沖剪部部分的錐狀體體鑿除后，可可見潮濕姜黃黃色石子膨脹脹骨料－膨脹脹源（直徑約約11cm）圖32－c圖32－d上述膨膨脹骨骨料膨膨脹，，不僅僅把混混凝土土脹裂裂，還還把鋼鋼筋脹脹彎圖32－d圖32－e空心板板梁底底骨料料膨脹脹崩落落混凝凝土錐錐體圖32－e黃興路路內環(huán)環(huán)線高高架空空心板板梁底底骨料膨膨脹崩崩落混混凝土土錐體體對于空空心板板梁橋橋其只只有一一個臨臨空面面，可可以直直接觀觀察，，而側側面由由于梁梁與梁梁之間間并列列靠緊緊無法法檢查查裂縫縫，頂頂面由由于瀝瀝青混混凝土土覆蓋蓋著，，也無無法檢檢查裂裂縫，，因此此其內內部裂裂縫目目前還還無直直接觀觀測方方法，，我們們曾嘗嘗試雷雷達檢檢測，，能了了解相相互間間損傷傷的相相對程程度，，但還還不能能直接接判斷斷損傷傷形態(tài)態(tài)。如果腹腹板崩崩裂和和頂板板崩裂裂，其其損壞壞的危危害性性更大大，腹腹板崩崩裂，，因此此必須須引起起重視視。經(jīng)經(jīng)檢測測，這這類骨骨料為為氧化化鎂。。3、上海海寶山山龍珍珍港橋橋骨料料膨脹脹病害害龍珍港港橋建建于1992年，為為一座座三孔孔鋼筋筋混凝凝土空空心板板梁，，跨徑徑組成成為8m＋10m＋8m（圖33－a），橋橋寬29.5m，在2001年2月發(fā)現(xiàn)現(xiàn)該橋橋北半半橋中中孔（（圖33－b）和邊邊孔車車行道道橋面面鋪裝裝碎裂裂（圖圖33－c），進進而發(fā)發(fā)現(xiàn)空空心板板頂部部碎裂裂（圖圖33－d），對對碎裂裂部分分檢查查可發(fā)發(fā)現(xiàn)白白色、、姜黃黃色骨骨料，，表面面呈粉粉狀（（圖33－e和33－f），不不僅如此此，還還發(fā)現(xiàn)現(xiàn)常有有白色色反應應環(huán)的的碎石石（圖圖33－g），這這些均均為膨膨脹骨骨料。。圖33-a圖33-b圖33-c圖33-d圖33-e圖33-f圖33-g該空心心板梁梁底也也已全全面被被膨脹脹骨料料所脹脹裂，，由于于與黃黃興路路高架架相似似，恕恕不復復述。。本節(jié)節(jié)要說說明的的是空空心板板梁梁梁頂碎碎裂的的危害害性，，以補補充前前述不不足，，由于于空心心板梁梁頂部部處于于受壓壓區(qū)，，如受受壓區(qū)區(qū)碎裂裂到一一定程程度，，則易易導致致空心心板梁梁突然然斷裂裂，為為此必必須予予以重重視。。4、嘉定定唐華華路新新涇橋橋橋墩墩骨料料膨脹脹病害害該橋為為一座座三孔孔空心心板簡簡支梁梁橋（（圖34-a），兩兩端橋橋臺為為樁基基重力力式，，中間間兩橋橋墩為為雙排排樁樁樁基，，橋墩墩承臺臺高為為0.8m，寬為為1.7m，其上上為三三根圓圓形立立柱和和蓋梁梁組成成墩身身，該該橋主主要病病害是是橋墩墩有嚴嚴重裂裂縫，，具體體如下下：1）該橋橋唐行行方向向橋墩墩承臺臺有嚴嚴重裂裂縫（（圖34-b），最大裂裂縫寬度達達30mm以上，其裂裂縫特征為：①裂縫兩側有有明顯高差差，最大高高差可達幾幾厘米，圖34-c為承臺圓端端環(huán)向裂縫縫，裂縫右右側頂面混混凝土高出裂裂縫左側混混凝土30mm以上。圖34-d為承臺靠唐行行方向一側側的邊緣裂裂縫頂面部部分混凝土高出側面面40mm以上。圖34-a圖34-b圖34-c圖34-d②承臺頂面混混凝土有放放射狀裂縫縫（圖34-e）和龜紋狀狀裂縫（圖圖34-f）。圖34-e圖34-f③裂縫呈層離離狀，用錘錘敲擊混凝凝土頂面及及側面，有有明顯起殼聲聲，這種剝剝離層厚度度達150mm以上（圖34-g）。圖34-g④承臺底部和和四周在水水下，無法法觀察，只只能用手支支摸，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)其裂縫形形態(tài)與頂部部相同，由由此可知，，該承臺上上、下和四四周已全面面層離起殼殼。3）唐行方向向橋墩立柱柱上端也有有局部放射射狀及龜裂裂狀裂縫，，下端有多多條豎向裂裂縫，長度度約為40～50cm。4）病害原因因根據(jù)承臺裂裂縫二側有有高差，多多處呈放射射形及龜紋紋裂縫的特特征，可以以判斷為粗粗骨料膨脹脹所引起，，根據(jù)承臺臺裂縫分布布形態(tài)確診診含有這類類膨脹性骨骨料是彌漫漫性的，通通過局部打打開層離裂裂縫部位，，可見骨料料表面附著著一層白色色粉末（圖圖34－h(huán)）或白色漿漿狀物質，，這是一種種反應物，，經(jīng)檢測這這種反應物物是硫酸鹽鹽骨料，正正是這種反反應物的膨膨脹，是造造成承臺嚴嚴重裂縫的的根本原因因，這類反反應統(tǒng)稱“骨料膨脹反反應”。根據(jù)有關資資料報道，，在北京、、天津等地地橋梁已發(fā)發(fā)生多起這這類病害，，如北京西西直門立交交橋（已拆拆除），三三元立交橋橋等，這類類病害俗稱稱“混凝土的癌癌癥”說明對已建建混凝土結結構來說是是難治的病病害。圖34-h（二）骨料料膨脹病害害種類及產(chǎn)產(chǎn)生條件1、骨料膨脹脹病害有兩兩類：第一類：““堿骨料反反應”引起起骨料膨脹脹，破壞混混凝土。第二類：含含有氧化鎂鎂骨料、硫硫酸鹽骨料料或生石灰灰緩慢水化化膨脹而破破壞混凝土土。骨料膨脹病病害的進展展是由表及及里的，這這是與外界界潮氣由表表面通過毛毛細孔逐漸漸滲入有關關。2、其中發(fā)生生所謂“堿堿骨料反應應”產(chǎn)生的的條件有三三點：1）混凝土骨骨料中含有有一定量的的堿活性二二氧化硅，，例如白云云石、蛋白白石、玻璃璃質二氧化化硅，結晶晶不完整的的二氧化硅硅礦物等，，當含量大大于5％時，對混混凝土構件件可能會產(chǎn)產(chǎn)生損害；；2）混凝土中中堿含量超超過一定量量（一般控控制在3kg/m3之內）；3）水。前兩點是發(fā)發(fā)生“堿骨骨料反應””的必要條條件，后一一點水是充充分條件。。3、第二類骨料料膨脹的主主要條件是是水。上述兩類骨骨料膨脹后后體積可達達原體積的的2～4倍，相當可可觀。一般般產(chǎn)生這類類病害是在在結構竣工工數(shù)年（一一般在五年年后）后發(fā)發(fā)現(xiàn)，例杭杭州清泰門門立交橋橫橫梁病害是是建成后7年左右被發(fā)發(fā)現(xiàn)，內環(huán)環(huán)線高架發(fā)發(fā)現(xiàn)該類病病害為竣工工后6年被發(fā)現(xiàn)。。（三）危害害性這類材料自自損現(xiàn)象危危害很大，，當在一處處首先發(fā)現(xiàn)現(xiàn)這類病害時時，應把它它當作一個個信號，很很可能在其其它部位也也會相繼出出現(xiàn)。骨料膨脹病病害的危害害性：1、骨料膨脹脹裂縫后使使截面削弱弱。2、裂縫處易易滲水，銹銹蝕鋼筋（（杭州清泰泰門立交橋橋橫梁頂部箍箍筋全部銹銹斷），這這類鋼筋銹銹蝕屬于先裂后銹。。3、受壓區(qū)因因骨料膨脹脹而損壞，，達到一定定程度后，，可能會出現(xiàn)現(xiàn)受壓突然然破壞。4、梁端因骨骨料膨脹而而損壞，有有可能產(chǎn)生生斜壓破壞壞形態(tài)。綜上所述，，對骨料膨膨脹病害必必須予以重重視。（四）骨料料膨脹裂縫縫的辨別方方法：1、膨脹骨料料在構件淺淺層，一般般呈網(wǎng)狀及及放射形裂裂縫，裂縫縫交點處為為膨脹骨料料所在位置置（圖35）。a平面圖b立面圖圖35骨料膨脹沖沖剪錐體2、當膨脹骨骨料在鋼筋筋背后，則則骨料膨脹脹后，會把把鋼筋頂彎彎，此時有有可能產(chǎn)生生順鋼筋裂裂縫，但其其長度不長長，有時可可能出現(xiàn)混混凝土被沖沖剪破裂，，其裂縫為為周邊一圈圈。3、混凝土沖沖剪錐體邊邊緣裂縫的的兩側有高高差。若內部膨脹脹骨料為彌彌漫性分布布，其內部部有可能產(chǎn)產(chǎn)生層離狀狀千層餅似似的裂縫（（圖36）。圖36多顆膨脹源源引起層離離裂縫4、與網(wǎng)狀收收縮裂縫的的區(qū)別有兩兩點：1）收縮裂縫縫一般發(fā)生生時間較早早，多在施施工后即發(fā)發(fā)生，而骨料膨脹脹裂縫均在在幾年之后后發(fā)生。2）收縮裂縫縫兩側無高高差，而骨骨料膨脹裂裂縫兩側有有高差。（五）骨料料膨脹類型型判別由于骨料膨膨脹類型較較多，這里里從表面可可大致判別別。1、石子周圍圍有白色反反應環(huán)者，，多為堿活活性骨料所所產(chǎn)生。2、裂縫中中滲出乳乳白色，，黃褐色色，咖啡啡色，甚甚至黑色色的堿硅凝膠膠，用濕濕布不易易擦掉，，多為堿堿骨料反反應。3、膨脹源源呈白色色粉團、、姜黃色色顆粒多多為含氧氧化鎂石石子及生石灰灰吸潮膨膨脹所致致。4、膨脹源源呈白色色顆粒，，多為硫硫酸鹽骨骨料吸水水膨脹所所致。（六）處處理方法法1、在施工工前，應應該對骨骨料進行行檢驗，，對水泥泥及添加加劑的堿堿含量加加以控制制，做好好防水隔隔離，這這是最好好的預防防措施。。如果有有條件可可在攪拌拌混凝土土時先摻摻加XYPEX(賽伯斯)摻合劑，，可封閉閉毛細孔孔，消耗耗混凝土土內部自自由水，，減緩骨骨料膨脹脹事故的的發(fā)生。。2、對于已已建結構構，必須須發(fā)現(xiàn)一一處及時時修補一一處，修修補時首首先把膨膨脹骨料料挖除，，然后作作好混凝凝土毛細細孔封閉閉工作，，如在混混凝土表表面涂刷刷XYPEX(賽伯斯)濃縮劑漿漿料，隔隔絕水分分或潮氣氣侵入，，以減緩緩病害發(fā)展速速度。若若發(fā)現(xiàn)病病害已較較嚴重維維修加固固已不經(jīng)經(jīng)濟時，，則應拆拆除重建建。3、由于骨骨料膨脹脹病害發(fā)發(fā)展是緩緩慢的，，當發(fā)現(xiàn)現(xiàn)該病害害時，不不要焦急急，經(jīng)詳詳細檢查查后及時時對策。。對已發(fā)發(fā)現(xiàn)的骨骨料膨脹脹錐體，，應及時時清除，，以防墜墜落傷人人。四、鋼管管拱橋裂裂縫1、鋼管混混凝土拱拱橋拱腳腳構造裂裂縫鋼管混凝凝土拱橋橋的拱腳腳與系梁梁連接處處，若采采用鋼筋筋混凝土土連接構構造，以以下為義義烏賓王王橋拱腳腳裂縫。。圖37-a,b為賓王橋橋實景。。圖37-a圖37-b圖38-a,b為賓王橋橋拱腳連連接構造造混凝土土順拱向向裂縫圖38-a圖38-b產(chǎn)生這類類裂縫的的根本原原因是由由于鋼管管拱的鋼鋼管導熱熱系數(shù)高高，而混混凝土的的導熱系系數(shù)低，，在日照照作用下下，鋼管管溫度比比混凝土土高，以以致鋼管管膨脹量量比混凝凝土大，，從而脹脹裂外包包混凝土土，雖然然混凝土土內部已已布置了了非常多多的鋼筋筋，但效效果甚微微。一般般采用封封閉裂縫縫處理。。2、鋼管與與核心混混凝土粘粘結脫殼殼1)由于核心心混凝土土收縮和和泌水引引起與鋼鋼管間的的縫隙應應采用壓壓漿處理理；2）由于壓壓注混凝凝土時隔隔板的阻阻擋引起起與鋼管管間的空空穴應采采用壓漿漿處理；；3）經(jīng)上述述兩點處處理后，，在日照照作用下下，鋼管管溫度高高于核心心混凝土土的溫度度，鋼管管拱直徑徑大于核核心混凝凝土的直直徑，于于是產(chǎn)生生鋼管與與核心混混凝土起起殼脫空空。該現(xiàn)現(xiàn)象是無無法克服服的。但但一般這這種縫隙隙很微細細，可不不予處理理。七、大體體積混凝凝土水化化熱引起起的裂縫縫大體積混混凝土澆澆筑過程程中，由由于水泥泥水化過過程中會會產(chǎn)生大大量熱量量，導致致內外溫溫差，一一般在澆澆筑過程程中，應應采取措措施控制制內外溫溫差不超超過25℃℃，但往往往由于管管理不善善，保溫溫措施不不力而開開裂。圖39為某斜拉拉橋塔基基混凝土土承臺，，養(yǎng)護狀狀況圖40為承臺混混凝土西西側面北北部豎向向裂縫圖41為承臺混混凝土西西側面中中部豎向向裂縫圖42為承臺混混凝土西西側面南南部豎向向裂縫圖43為承臺混混凝土測測溫圖44為用超聲聲波探測測裂縫深深度第二節(jié)荷荷載裂縫縫一、正截截面裂縫縫所謂正截截面裂縫縫是指垂垂直于構構件軸線線的截面面在正彎彎矩或負負彎矩作作用下產(chǎn)產(chǎn)生的裂裂縫，這這類裂縫縫一般垂垂直于構構件軸線線方向（（見圖45）。圖45二、斜截截面裂縫縫在梁端的的剪力作作用下，，當主拉拉應變超超過混凝凝土極限限拉應變變，即產(chǎn)產(chǎn)生斜截截面裂縫縫（圖46），對于于箱梁，，在扭矩矩作用下下，也會會產(chǎn)生斜斜截面裂裂縫。三、組組合結構構裂縫在裝配組組合式結結構中，，往往由由于結合合面強度度不足，，以及結結合面未未予配筋筋而在結結合面受受剪較大大處及結結合面受受拉較大大處產(chǎn)生生裂縫（（圖47）。這類裂縫縫必須引引起重視視，由于于結合面面裂縫產(chǎn)產(chǎn)生后，，會造成成截面承承載能力力大幅降降低，在在作荷載載試驗時時，一般般應該檢檢測截面面整體性性。a肋板組合合截面的的結合面面裂縫b結合面裂裂縫部位位圖47結合面裂裂縫四、預加加應力不不足引起起裂縫預加應力力不足，，會導致致混凝土土結構提提前出現(xiàn)現(xiàn)裂縫，，圖48為上海中中山西路路三號橋橋由于對對箱梁剪剪滯效應應估計不不足，而而導致預預加應力力不足，，由此產(chǎn)產(chǎn)生正截截面裂縫縫。圖48上海中山山西路三三號橋由由于預加加應力不不足引起箱梁梁底板下下緣裂縫縫五、預應應力混凝凝土錨下下應力集集中引起起裂縫由于預應應梁在張張拉時，，若混凝凝土強度度未達到到一定要要求，或或錨下配配置抗應應力集中中鋼筋不不足時，，就會出出現(xiàn)距錨錨具一定定距離產(chǎn)產(chǎn)生順應應力鋼筋筋方向的的縱向裂裂縫。圖49-a某橋預應應力橫梁梁端部產(chǎn)產(chǎn)生明顯顯的錨下下應力集集中裂縫縫圖49－b為錨下混混凝土應應力分布布示意圖圖由圖49－b可知在錨錨具處作作用局部部的集中中力后，，在在錨具下下一定范范圍內是是處于橫橫向受壓壓狀態(tài)，，但過后后即產(chǎn)生生橫向受受拉狀態(tài)態(tài)，當其其拉應變變大于當當時混凝凝土極限限拉應變變，即會會沿預應應力方向向開裂。。六、混凝凝土受壓壓裂縫鋼筋混凝凝土拱橋橋由于拱拱腳過大大水平位位移或船船撞，往往往引起起拱腳下下緣處于于較高壓壓應力狀狀態(tài)，當當壓應變變超過其其當時的的極限壓壓應變，，就會產(chǎn)產(chǎn)生沿受受壓方向向的裂縫縫而破壞壞。圖50為某剛架架拱橋拱拱腳截面面下緣混混凝土產(chǎn)產(chǎn)生受壓壓縱向裂裂縫形態(tài)態(tài)，這種種破壞形形態(tài)類似似于混凝凝土立方方塊受壓壓破壞時時的形態(tài)態(tài)。圖50如果受壓壓繼續(xù)加加大，則則下緣將將全部壓壓碎，內內部下緣緣鋼筋會會產(chǎn)生壓壓屈現(xiàn)象象，這在在軟土地地基上早早期拱橋橋中是常常見現(xiàn)象象，如圖圖51示意圖。。這類拱拱腳壓碎碎往往是是拱橋突突然坍塌塌的先兆兆。受壓裂縫縫圖51七、橋面面板沖剪剪裂縫在60～70年代修建建的橋梁梁中，特特別是雙雙曲拱農(nóng)農(nóng)橋，大大量采用用少筋混混凝土微微彎板，，往往未未經(jīng)計算算和試驗驗就應用用于橋梁梁上，在當時通通行小型型拖拉機機還能使使用，但但隨著國國民經(jīng)濟濟發(fā)展，，汽車載載重越來來越大，，導致經(jīng)經(jīng)常發(fā)生生橋面板板沖剪破破壞，如如圖52。圖52也有一些些老橋，，由于橋橋面板板板底鋼筋筋銹蝕導導致橋面面板混凝凝土被脹脹裂崩落落，使截截面嚴重重減弱而而發(fā)生沖沖剪破壞壞，如上上海四川川路橋就就發(fā)生這這樣的事事故。圖53八、橋面面伸縮縫縫構造的的損壞1、板式橡橡膠伸縮縮縫構造造往往由由于螺母母松掉而而損壞壞。2、剛架拱拱橋端部部型鋼伸伸縮縫構構造，由由于橋面面板端端部無端端橫隔板板，使橋橋面板的的抗彎剛剛度不足足，而而導致型型鋼伸縮縮縫兩側側保護段段混凝土土碎裂裂，如圖圖54-a。圖54-a3、空心板板型鋼伸伸縮縫構構造的保保護段混混凝土強強度不高，，且不采采用鋼纖纖維混凝凝土而產(chǎn)產(chǎn)生收縮裂縫，，并進一一步龜裂裂（圖54-b）。圖54-b九、橋面面縱向裂裂縫橋面縱向向裂縫主主要由于于橋梁上上部結構構橫向整整體性差差所致。。1、拼裝式式T梁，由于于橫隔板板拼縫處處下緣焊焊接鋼板板脫焊焊，在活活荷載作作用下，，相鄰T梁產(chǎn)生錯錯動撓撓度差(圖55-a)，導致橋橋面鋪裝裝產(chǎn)生縱縱向裂縫縫(圖55-b)。圖55-a圖55-b圖55T梁橫隔板板焊接鋼鋼板脫焊焊及橋面面縱裂圖56T梁橫隔板板拼接鋼鋼板焊縫縫斷裂引引起橋面面裂縫分分析維修方法法：a、橋面鋪鋪裝重新新修筑、、采用鋼鋼筋鋼纖纖維混凝凝土，鋼筋筋網(wǎng)為Φ10～Φ12@10cm～@15cm,鋼纖維45kg/m3；b、橫隔板拼接接，鋼板重焊焊，橫隔板底底緣增設鋼筋筋混凝土馬馬蹄。2、空心板梁由由于剪力鉸鉸鉸縫構造較小小，施工時又又不注意混混凝土強度，，在活載作用用下極易剪裂裂，并在相相鄰板梁之間間產(chǎn)生錯動撓撓度差，而造造成橋面產(chǎn)產(chǎn)生縱向裂縫縫。3、槽形梁由于于兩梁之間簡簡支板在活載載下，產(chǎn)生撓撓曲變形而而導致縱向裂裂縫，見圖57。圖574、獨立槽型梁組組合的簡支梁梁的橋面縱向向裂縫。圖58為上海陳行橋橋的橋面縱向向裂縫它是由3榀獨立槽形梁梁組合的簡支支梁橋。如圖圖59-b所示，加載后后發(fā)現(xiàn)邊槽形形梁向內扭轉轉，導致橋面面橫向受拉而而縱裂（見圖圖59-a）。圖59-a圖59-b5、35mT梁橋面縱向裂裂縫分析圖60-a橫隔梁構造圖60-b橫隔梁下緣拼拼接鋼板呈S形圖60-c處理方法：T梁橫隔板下緣緣布設鋼筋混混凝土半圍套套加固，增加加橫隔板的橫橫向撓度變形形剛度，處理理完后，至今今未出現(xiàn)縱裂裂。特別提醒：橋面縱向裂縫縫不能僅認為為是橋面鋪裝裝問題，必須須認真查明原原因，由上所所述，橋面縱縱向裂縫往往往會引起荷載載橫向分布集集中，導致承承載能力降低低。對于一榀空心心板梁兩側剪剪力鉸處均有有縱向裂縫者者，已發(fā)生多多起這類空心心板梁斷裂事事故，因此檢檢算時取其荷荷載分布系數(shù)數(shù)為一個軸重重P的0.5，這是偏安全全的檢算方法法。荷載試驗驗時，必須考考慮橋面縱向向裂縫的不利利狀態(tài)。十、支座變位位引起的裂縫縫1、連續(xù)梁因橋橋墩不均勻沉沉降引起的裂裂縫(圖61)圖61連續(xù)梁支座不不均勻沉降引引起的裂縫2、拱圈因拱腳腳水平變位引引起的裂縫（（圖62）圖62拱圈因拱腳變變位引起的裂裂縫跨中下緣正彎彎矩裂縫拱腳區(qū)段上緣緣負彎矩裂縫縫3、剛架拱因因拱腳變位引引起的裂縫（（圖63）圖63剛架拱因拱腳腳變位引起裂裂縫十一、伸縮縫縫堵塞引起的的裂縫1、橋端橋面鋪鋪裝由于伸縮縮縫堵塞引起起的裂縫;圖64照片中幾條縱縱向裂縫是堵堵塞的硬塊引引起橋面鋪裝裝端部產(chǎn)生應應力集中所產(chǎn)產(chǎn)生。橫向壓碎裂縫縫是由于硬塊塊頂起端部橋橋面鋪裝混凝凝土拱起起殼殼，在車輪的的碾壓下壓碎碎。處理方法：1）清除伸縮縫縫堵塞硬塊;2）鑿除損壞橋橋面鋪裝，重重新鋪筑。2、伸縮縫堵塞塞引起預應力力混凝土帶頸頸（倒T型）蓋梁單側側豎向裂縫。。圖65原因：由于梁體在熱熱脹作用下，，側向頂推蓋蓋梁而引起。。處理方法：清除伸縮縫堵堵塞硬塊后，，裂縫趨閉合合，外涂XYPEX(賽柏斯)水泥基滲透結結晶型漿料封封閉裂縫。十二、簡支梁梁橋面連續(xù)構構造裂縫這類裂縫是橫橫橋向的，在在上海一帶幾幾乎所有簡支支梁橋面連續(xù)續(xù)構造均產(chǎn)生生橫橋向裂縫縫，有的一條條，有的兩條條或三條。圖66產(chǎn)生這類裂縫縫的主要原因因是梁的剛度度較小，在荷荷載作用下，，梁端轉角較較大，引起橋橋面連續(xù)處產(chǎn)產(chǎn)生較大負彎彎矩而拉裂。。該裂縫會引起起該處滲水，，鋼筋銹蝕，，在車輛荷載載的反復作用用下逐步損壞壞。處理方法：改改建為型鋼伸伸縮縫構造。。十三、明槽混混凝土裂縫引引起鋼筋銹蝕蝕由于明槽混凝凝土是普通鋼鋼筋混凝土，，在預應力鋼鋼筋張拉完成成后澆筑的，，因此不存在在預壓應力，，后期恒載及及混凝土收縮縮徐變的作用用產(chǎn)生負彎矩矩，加上明槽槽混凝土自身身收縮受到約約束，導致明明槽混凝土產(chǎn)產(chǎn)生拉應變，，當其拉應變變超過其自身身極限拉應變變，即產(chǎn)生橫橫橋向裂縫。。圖67預應力T構鋼束銹蝕斷斷裂，引起懸懸臂端部及掛掛孔墜落圖68若此時橋面有有水或含氯離離子的水，就就極易滲入裂裂縫到達預應應力鋼筋而銹銹蝕鋼筋。而而預應力鋼筋筋比普通鋼筋筋更易銹蝕，，即所謂的“應力腐蝕”現(xiàn)象，有很大大可能發(fā)生突然斷裂的現(xiàn)象。特別提醒：當裂縫寬度達達到0.05mm，就有可能滲滲水，因此對對于負彎矩區(qū)區(qū)裂縫寬度不不能用設計規(guī)規(guī)范規(guī)定的0.2mm，或養(yǎng)護規(guī)范范規(guī)定的0.25mm來判斷，而應應更嚴格。這對北方地區(qū)區(qū)，橋面經(jīng)常常撒“除冰鹽鹽”的橋梁更更應謹慎。因此對于產(chǎn)生生負彎矩的橋橋面系，防水水和封閉裂縫縫的措施非常常重要。第三節(jié) 預應應力混凝土變變截面連續(xù)箱箱梁裂縫預應力混凝土土變截面連續(xù)續(xù)梁及連續(xù)剛剛構（箱形截截面）橋梁近近年來發(fā)現(xiàn)的的病害較多，，主要病害：：1、腹板斜裂縫縫2、底板橫向裂裂縫3、底板縱向裂裂縫4、底板厚度中中央層離裂縫縫5、頂板縱向裂裂縫6、體外預應力力加固引起的的裂縫7、齒塊周圍裂裂縫一、腹板斜裂裂縫圖691、主要原因：：梁端不設預應應力彎起束，，僅采用豎向向預應力筋，，（高強度精精軋螺紋鋼）），由于豎向向高度小，因因此豎向預應應力筋中的預預應力損失大大。2、處理方法：：方法一：內套套方案a、壓漿封閉斜斜裂縫；b、種植垂直于于腹板的結合合面鋼筋；c、箱內增設鋼鋼筋混凝土內內襯套。方法二：粘鋼鋼方案a、壓漿封閉斜斜裂縫；b、粘貼鋼板二、底板橫向向裂縫1、原因：預應應力不足所引引起。2、處理方法：：方法一、箱內內對底板采取取體外預應力力；方法二、底面面粘貼纖維布布加強；方法三、體外外預應力和粘粘貼纖維布相相結合。圖70-a3、注意事項-體外預應力引引起的病害圖70-b體外預加力的的加固方式，，必須考慮體體外預加力在在新設錨固構構造處引起的的偏心力矩對對頂板或底板板的彎曲影響響，防止頂板板或底板裂縫縫。三、底板底面面縱向裂縫圖71這類縱向裂縫縫主要分布在在縱向預應力力索范圍內（圖71），底板底面產(chǎn)產(chǎn)生這類縱向向裂縫后，可可能會伴隨著著底板厚度方方向層離，有有的引起局部部起殼，嚴重重者底板下半半層混凝土脫脫落。原因分析：1、底板曲面在在縱向預應力力束作用下會會產(chǎn)生徑向分分布力（圖72）。如果曲面為拋拋物線，那么么徑向分布力力為徑向均布布力；如果鋼鋼束彎曲彎曲曲半徑很小，，或為折角，，則在徑向會會產(chǎn)生集中力力。圖722、在底板束作用用下，橫截面面上底板在各各預應力束產(chǎn)產(chǎn)生的徑向力力作用下，底底板橫截面產(chǎn)產(chǎn)生如圖所示示的彎曲變形形，導致底板板橫向受彎而而產(chǎn)生縱向裂裂縫（圖73-a、b）。圖73-a圖73-b→底板縱向裂縫縫3、箱梁底板頂頂面齒板前部部產(chǎn)生縱向裂裂縫（圖74）裂縫原因分析析：圖74圖75齒板前部由于于鋼束反向彎彎曲而產(chǎn)生徑徑向力所致。。如圖75所示。4、底板在厚度方方向的中央產(chǎn)產(chǎn)生層離裂縫縫和表層起殼殼1）層離裂縫假定底板由兩兩層混凝土板板結合而成，，底板下層受受到徑向力引引起彈性壓縮縮，由此使底底板下層軸線線縮短，而上上層軸線不縮縮短，導致底底板上下兩層層產(chǎn)生縫隙、、拉開。圖76圖77-a→底板縱向預應應力張拉后，，底板混凝土土起殼剝落←圖77-b底板縱向預應應力張拉后，，底板混凝土土層離為了使底板上上下兩層共同同作用，必須須增設足夠強強的拉結筋，，不讓它們產(chǎn)產(chǎn)生縫隙。由由此可見，如如果設計時底底板上下兩層層鋼筋網(wǎng)之間間布設的拉結結筋比較薄弱弱，如僅設帶帶直角勾的拉拉結筋，不能能有效抵抗上上下層之間產(chǎn)產(chǎn)生縫隙的拉拉力。作為整整體底板考慮慮，當上下層層之間的拉應應變超過底板板混凝土的極極限拉應變就就會拉裂，這這就是圖77底板厚度中央央產(chǎn)生層離裂裂縫的原因。。這類病害在在施工過程中中施加預應力力時就可能發(fā)發(fā)生。2)底板底面混凝凝土局部起殼殼由于預應力管管道施工布置置誤差而引起起局部彎折，，在預加力作作用下會產(chǎn)生生徑向集中力力，該力作用用于波紋管底底，引起局部部沖剪受力狀狀態(tài)而起殼。。如圖78、79所示。圖79→底板混凝土起起殼圖78→3)實例在2005年，我們曾在在安徽檢查某某預應力混凝凝土變截面連連續(xù)剛構時，，開始僅發(fā)現(xiàn)現(xiàn)底板縱向裂裂縫和局部起起殼，未見層層離裂縫，由由于這類裂縫縫隱含在底板板內部，因此此檢查時很容容易忽略，未未診斷出該病病害，事隔一一年，又去觀觀測，中跨下下?lián)显黾樱谠诘装宓男顾走叞l(fā)現(xiàn)層層離裂縫，該該縫寬可達幾幾厘米。底板板底面的縱向向裂縫由0.3mm增寬到0.5mm。表明該橋技技術狀況在向向差的狀態(tài)發(fā)發(fā)展。見圖80。圖80-a圖80-b4)建議①對變截面面連續(xù)箱梁、、連續(xù)剛構橋橋和預應力彎彎橋，不管是是新橋還是老老橋，在荷載載試驗之前，，必須對底板板不容易發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的層離裂縫縫或裂隙采取取無損檢測和和局部解剖觀觀察相結合的的方法來進行行檢查。這種種底板層離裂裂縫或層離裂裂隙的產(chǎn)生，，一方面對底底板的預加力力對橋梁應力力狀態(tài)會重新新分布，這種種改變對橋梁梁是有害的；；另一方面不不僅施加預加加力的局部截截面會產(chǎn)生過過大的預壓應應力，而對橋橋梁的其他部部分造成預加加應力不足，，降低了橋梁梁承載能力，，甚至演變?yōu)闉槲颉４藭r若進行荷荷載試驗，必必須考慮這一一不利因素，，測點布置必必須具有針對對性，試驗荷荷載和加載方方式必須慎重重研究，不能能按常規(guī)方式式加載，以防防在荷載試驗驗時出事故。。圖81-b②目前，有些設設計單位已經(jīng)經(jīng)考慮到這一一問題的嚴重重性，在設計計中對箱梁板板內上下兩層層鋼筋網(wǎng)之間間的連接采用用封閉式箍筋筋作為拉結筋筋，如昆明某某連續(xù)剛構橋橋（圖81）已采取該措措施。圖81-a③如果在施工中中發(fā)生這類病病害，應拆除除底板，對對拆除部分重重新進行設計計施工。④如果在運運營中橋梁發(fā)發(fā)生這類病害害，原則上應應 保持結構構現(xiàn)狀，采用用底板加固方方案或采用結結 構體系轉轉換方案。四、頂板縱向向裂縫1、病害位置：：1）多發(fā)生在錨錨固齒板前，，預應力鋼索索轉向部位位，這是由于于頂板上下層層鋼筋網(wǎng)之間間拉結筋較較弱引起。2）頂板的錨固固齒板以外的的縱向裂縫，，往往由于施施工中橫向向預加力管道道的位置誤差差所造成。3）縱向裂縫位位置如與波紋紋管相對應，，這有可能是是混凝土收收縮所引起。。2、處理方法：：1）齒板前的縱縱向裂縫一般般可采用螺栓栓夾緊。2）以上“2）”、“3）”所述病害害原則上可以以采用 纖維維布加固。本節(jié)結語箱梁的病害害眾多，從從目前來看看，是由于于對箱梁細細節(jié)構造的的力學分析析不足所造造成，而往往往這些病病害是致命命的，需要要引起重視視。第四節(jié)裂縫調查及及形態(tài)分析析鋼筋混凝土土病害的主主要表現(xiàn)是是“裂縫”。一、裂縫調調查方法：：1、目測：裂裂縫界面、、走向、部部位、裂縫縫寬度。為了清楚判判斷裂縫形形態(tài)，一般般要求眼睛睛到裂縫的的最佳距離離為30cm左右。圖82-a2、用筆勾畫在裂縫邊約約3～5mm處用粉筆或或記號筆或或毛筆勾勾畫 線，，以示醒目目和照相記記錄。圖82-b3、注出位置坐坐標4、沿裂縫劃劃三個小圈圈，第一個個圈是裂縫縫寬度最寬寬處（如如①）；第第二個圈是是主鋼筋重重心處裂縫縫寬度（（②如）；；第三個圈圈是裂縫未未處裂縫寬寬度（如如③）。并并予以注明明分子――裂縫寬度度以mm計；分母――時間（年、、月、日））5、用于觸摸裂裂縫1)裂縫兩側無無高差圖832)裂縫兩側有有高差圖84并把感覺予予以記錄6、觀察裂縫縫處顏色1）裂縫處有白白漿滲出2）裂縫處處有其它顏顏色粘液滲滲出（如鐵鐵銹色姜黃黃色等）3）鐘乳液液7、用手指或或布擦拭，，觀察和指指感1）用手指或布布容易擦掉掉不留痕跡跡2）用手指或布布容易擦不不掉仍留痕痕跡3）指感：粘粘感不不粘感8、裂縫真?zhèn)闻信袆e觀察裂縫：：遠望，但但不夠，只只有靠近觀觀察才能確確定關鍵：界面面分析和部部位分析界面分析：：1）界面清淅淅是圖852）界面模糊糊否圖86主要是局部部漏漿所致致3）無界面，，表面凹凸凸否圖87模板制作不不平整9、關于裂縫縫寬度的檢檢測1）裂縫寬度度應指主筋筋重心部位位的裂縫寬寬度圖882）裂縫寬度度真?zhèn)闻袆e別圖8910、在裂縫部部位用小錘錘敲擊若聲響輕脆脆，則內部部未起殼，，估計內部部沒有脹裂裂現(xiàn)象產(chǎn)生生。若聲響響沉悶和明明顯起殼聲聲，則內部部有脹裂現(xiàn)現(xiàn)象產(chǎn)生。。11、裂縫寬度檢檢測儀器1)20～40倍刻度放大大鏡2)裂縫寬度對對比卡3)游標卡尺（（測量裂縫縫寬度變化化值）12、小結裂縫調查口口訣一看—看裂縫走向向、部位、、測量裂縫縫寬。二摸—摸裂縫兩側側高差。三敲—敲裂縫兩側側混凝土，，聽聲響。。四分析—分析裂縫性性質和產(chǎn)生生原因。第二章索索的病害我國自二十十世紀70年代以來，，修建的斜斜拉橋、系系桿拱、中中承式拱、、懸索橋等等帶索橋型型已很多，，索的構造造也在不斷斷改進，但但索的損壞壞早已顯現(xiàn)現(xiàn)，有的由由于斷索而而導致塌橋橋，對此必必須引起高高度重視。。第一節(jié)早早期索防護護失效一、安徽合合肥壽春路路橋該橋建于1987年，是鋼筋筋混凝土中中承式拱橋橋，跨徑為為72m，矢高18m，矢跨比為為1/4，全橋寬為為30.38m，吊桿是橋橋面系結構構和拱結構構之間傳力力構件，由由于發(fā)現(xiàn)下下端錨具處處有漏油和和滲水現(xiàn)象象，故主管管部門要求求檢查。該橋每根吊吊桿有96根φ5平行鋼絲組組成，采用用鋼管內灌灌注黃油保保護。檢查查的唯一方方法是解剖剖鋼管，觀觀察內部鋼鋼絲，后發(fā)發(fā)現(xiàn)鋼管內內黃油干涸涸，鋼絲銹銹蝕。銹蝕原因，，上端封錨錨混凝土收收縮開裂，，雨水順縫縫流入鋼管管內（圖90），銹蝕鋼鋼絲。雖然然先前采用用灌注黃油油防護，但但由于黃油油干縮老化化，防護作作用減弱，，當水滲入入就會銹蝕蝕鋼絲。（（圖91～93）圖90圖91圖92圖