混凝土橋梁病害診斷及維修加固技術(shù)課件

混凝土橋梁病害診斷及維修加固技術(shù)

精選課件1混凝土橋梁病害診斷及維修加固技術(shù)

精選課件1

第一章

混凝土橋梁病害診斷技術(shù)混凝土橋梁病害的主要表現(xiàn)形式：1、

裂縫2、

變形（變位）3、

腐蝕對混凝土結(jié)構(gòu)而言，其病害的最終形式是裂縫。裂縫可分為兩類：1、

非荷載裂縫――材料自損、劣化（由于材料自身內(nèi)力引起裂縫）2、

荷載裂縫――外力裂縫（由于外力、軸線變形或支承變位引起的裂縫）雖然裂縫在規(guī)范里是作為正常使用狀態(tài)中耐久精選課件2第一章

混凝土橋梁病害診斷技術(shù)精選課件2

性來評價(jià)，但結(jié)構(gòu)損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴(kuò)展開始的，由安全狀態(tài)隨著時(shí)間的延伸而逐漸轉(zhuǎn)化為不安全狀態(tài)，因此結(jié)構(gòu)耐久性問題實(shí)質(zhì)也是安全問題，必須引起重視。第一節(jié)

非荷載裂縫一、

混凝土收縮裂縫1、

混凝土收縮原因混凝土組成：粗骨料

細(xì)骨料膠結(jié)料：水泥＋水→水化→水泥凝膠體→水泥石混凝土收縮實(shí)為水泥石收縮，有三種原因：精選課件3性來評價(jià)，但結(jié)構(gòu)損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴(kuò)展開始的，由安

1）化學(xué)收縮－水化過程中體積縮小2）物理收縮－自由水蒸發(fā)、干燥引起體積縮小3）碳化收縮－空氣中CO2與混凝土中Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生CaCO3折出水分蒸發(fā)，促使體積縮小。2、混凝土收縮裂縫的原因－自由收縮受到約束當(dāng)收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)變大于當(dāng)時(shí)砼的極限拉應(yīng)變就會產(chǎn)生與拉應(yīng)力方向相垂直的裂縫。1)砼構(gòu)件表面收縮龜裂（圖1）精選課件41）化學(xué)收縮－水化過程中體積縮小精選課件4

圖1混凝土表面龜裂這類收縮裂縫多數(shù)是混凝土構(gòu)件表層由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，表層失水、干縮所造成。這類裂縫一般不深，多數(shù)深度不超過鋼筋保護(hù)層厚度。2）墩臺混凝土的豎向收縮裂縫①在巖石基礎(chǔ)上澆筑的墩臺混凝土，混凝土墩身要收縮，巖石基礎(chǔ)不收縮，由此產(chǎn)生收縮精選課件5精選課件5

差，巖石基礎(chǔ)阻止墩身砼收縮而在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于該時(shí)段的混凝土極限拉應(yīng)變就會產(chǎn)生豎向裂縫，這類墩身、臺身的豎向裂縫為下寬上細(xì)，當(dāng)臺身較厚，由于表層收縮大、內(nèi)部收縮小，因此顯示表層裂縫寬些、內(nèi)部裂縫細(xì)些，一般不貫通（圖2）。圖2巖石基礎(chǔ)上砼橋臺豎直裂縫精選課件6差，巖石基礎(chǔ)阻止墩身砼收縮而在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)②在先澆筑好的砼承臺上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達(dá)0.63，泵送砼）。由于第一次澆筑的砼齡期長些，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砼的后期收縮量，導(dǎo)致產(chǎn)生收縮差而裂縫（圖3）。由于墻體薄，故裂縫貫通。圖3在先澆注的砼承臺上澆注橋臺墻身的砼收縮裂縫精選課件7②在先澆筑好的砼承臺上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達(dá)3)預(yù)制T梁由于鋼模拆除不及時(shí)，造成腹板豎向裂縫，圖4為蘇嘉杭高速公路T梁收縮裂縫。圖4鋼模板拆模引起T梁收縮裂縫精選課件83)預(yù)制T梁由于鋼模拆除不及時(shí)，造成腹板豎向裂縫，圖4為蘇4）

老橋混凝土腹板的碳化收縮現(xiàn)象如蘇式T梁腹板經(jīng)常發(fā)現(xiàn)棗核形裂縫，即二端細(xì)，中間粗。裂縫下端細(xì)是由于下緣配筋量大，裂縫上端由于逐漸上伸到受壓區(qū)而消失。裂縫中間粗有二個原因：一是腹板水平鋼筋少；二是在原有裂縫基礎(chǔ)上，由于碳化收縮而使裂縫寬度增寬，圖5為蘇式T梁裂縫狀況。圖5蘇式T梁裂縫精選課件94）

老橋混凝土腹板的碳化收縮現(xiàn)象精選課件95）

預(yù)制構(gòu)件拼裝濕接頭收縮裂縫的危害（1）拱片之間的橫系梁、橫隔板的濕接頭產(chǎn)生收縮裂縫后，大大減弱橋梁橫向整體性（圖6）。精選課件105）

預(yù)制構(gòu)件拼裝濕接頭收縮裂縫的危害精選課件10

圖6剛架拱（蘇州金雞橋）橫隔板濕接頭收縮裂縫精選課件11精選課件11①造成拱片頂部橋面順橋向裂縫（圖7）。圖7剛架拱橋面縱向裂縫②

荷載橫向分布集中，降低承載能力。③產(chǎn)生橫向搖擺。精選課件12①造成拱片頂部橋面順橋向裂縫（圖7）。精選課件12

（2）空心板梁鉸縫砼收縮產(chǎn)生縫隙后，當(dāng)橋面鋪裝鋼筋配筋率低時(shí)，易造成橋面沿梁長產(chǎn)生順橋向裂縫，降低橫橋向整體性，使荷載橫向分布集中，并由此降低橋梁承載能力。6）空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫引起滲水（圖8），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孔，

出水量達(dá)0.6m3，對普通鋼筋砼空心板梁的受力裂縫在受荷時(shí)張開內(nèi)部水滲出，導(dǎo)致鋼筋銹蝕嚴(yán)重。精選課件13精選課件13

圖8空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫滲水7）中層式拱吊桿上端封錨砼因收縮裂縫滲水，通過錨頭孔隙流水鋼束而銹蝕。圖9~圖10為合肥壽春橋吊桿上端封錨砼四周的收縮裂縫和積水。圖11為壽春橋吊桿鋼絲索嚴(yán)重銹蝕（采用黃油保護(hù)）。精選課件14精選課件14

圖9壽春路橋中承式拱吊桿頂端封錨砼周邊收縮裂縫精選課件15精選課件15圖10壽春路橋中承式拱吊桿頂端封錨處有5cm厚積水精選課件16精選課件16圖11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精選課件17精選課件173、

解決方法1）

采用補(bǔ)償收縮砼補(bǔ)償收縮砼是在普通砼中按規(guī)定比例摻加有效膨脹劑，如UEA用量為水泥用量的12～14％，可防止產(chǎn)生收縮裂縫。2）

收縮裂縫，一般采用裂縫封閉方法解決①

注入稀環(huán)氧樹脂膠②

鑿槽后采用無收縮水泥基專用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)③

裂縫較深者鑿槽后采用高強(qiáng)度免振無收縮砂漿修補(bǔ)④涂抹滲透結(jié)晶型水泥基漿料，封閉裂縫。精選課件183、

解決方法精選課件18

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)受到鋼筋阻礙（圖12-a），或模板約束（圖12-b），就會產(chǎn)生裂縫。

圖12混凝土沉落裂縫a—鋼筋阻礙的沉落裂縫b—模板阻礙的沉落裂縫精選課件19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1、原因：①振搗不充分

②漏漿③跑模④

模板剛度不夠⑤

砼保護(hù)層太?、?/p>

砼坍落度過大⑦

空心板梁空腔氣囊漏氣（圖13）精選課件20精選課件20

圖13空心板澆筑砼初凝后因氣

囊漏氣而產(chǎn)生裂縫

精選課件21

圖13空心板澆筑砼初凝后2、后果：這類裂縫一般為表層裂縫。

3、處理：①沿裂縫鑿U型槽、采用專用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)

②這類裂縫較密時(shí)可整片鑿除混凝土保護(hù)層，采用免振自流平砂漿修補(bǔ)。

三、鋼筋銹蝕引起的裂縫

砼中鋼筋產(chǎn)生銹蝕后，由于銹皮會吸濕產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而膨脹，其體積將增大2～4倍，從而脹裂砼保護(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)先銹后裂精選課件222、后果：這類裂縫一般為表層裂縫。

3、處理：①沿裂縫

①砼保護(hù)層碳化鋼筋外表砼保護(hù)層起保護(hù)鋼筋作用的機(jī)理是因?yàn)轫疟Ｗo(hù)層具有弱堿性，與鋼筋表面產(chǎn)生一層鈍化膜，從而保護(hù)鋼筋不被銹蝕，俗稱堿性保護(hù)。但砼與空氣中的二氧化碳CO2由水通過毛細(xì)孔與砼中氣氫氧化鈣起作用（化學(xué)反應(yīng)）Ca(OH)2

＋CO2――CaCO3

＋H2O轉(zhuǎn)化為中性的碳酸鈣和水使這部分砼由堿性變成中性，也即PH值由原來的13降低到8～10，這就是砼碳化，當(dāng)保護(hù)層全被碳化，也就是失去堿性保護(hù)，在鋼筋表面不能繼續(xù)生成鈍化膜，當(dāng)外界有腐蝕物質(zhì)時(shí)，通過毛孔滲入到鋼筋表面而銹蝕，從而脹裂砼保護(hù)層先銹后裂。精選課件23

①砼保護(hù)層碳化精選課件23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)砼中含有氯離子（Cl－1）時(shí)，砼堿度雖然較高，鋼筋周圍的砼尚未碳化，此時(shí)鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕，這是因?yàn)槁入x子半徑小，活性大，具有很強(qiáng)穿透鈍化膜的能力，氯離子首先吸附在鈍化膜有缺陷處，使氫氧化鐵反應(yīng)成易溶的氯化鐵，使鈍化膜局部破壞，產(chǎn)生坑蝕。

氯離子來源：

（1）

內(nèi)滲型

50年代冬季施工常用氯鹽（氯化鈣）摻加，防凍，造成鋼筋銹蝕。精選課件24氯離子鋟蝕引起銹蝕

氯離子（Cl－1）存在于鹽中，如

（2）

外摻型化工廠海邊地區(qū)結(jié)構(gòu)物北方橋面化冰鹽等由氯離子引起鋼筋銹蝕而脹裂砼保護(hù)層，也是先銹后裂類型。2、先裂后銹受力裂縫的裂縫寬度過大，外界腐蝕物質(zhì)有直接通道而銹蝕筋。酸雨腐蝕先腐蝕砼保護(hù)層繼而銹蝕鋼筋。骨料膨脹引起砼裂縫后再銹蝕鋼筋。精選課件25（2）

外摻型精選課件253、鋼筋引起砼崩裂的形態(tài)

鋼筋銹蝕引起裂縫形態(tài)一般是順筋向的。對先銹后裂的混凝土構(gòu)件，實(shí)際上在鋼筋銹蝕早期，構(gòu)件內(nèi)部已有層離裂縫存在，但外部還尚未裂縫，此時(shí)可用小錘輕敲聽聲，有空殼聲表示內(nèi)部已有裂縫起殼，然后鑿開檢查。

1）縱筋銹蝕裂縫（圖14）

圖14鋼筋銹蝕引起順筋向裂縫

精選課件263、鋼筋引起砼崩裂的形態(tài)

鋼筋銹蝕引起裂縫形態(tài)一般

2）箍筋銹蝕裂縫（圖15），手摸裂縫邊緣有突出高差感覺。

圖15箍筋銹蝕崩裂混凝土保護(hù)層精選課件27

2）箍筋銹蝕裂縫（圖15），手摸裂縫邊緣有突出高差感覺3）

鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土產(chǎn)生層離狀態(tài)（圖16）圖16鋼筋銹蝕后，內(nèi)部砼發(fā)生層離現(xiàn)象精選課件283）

鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土產(chǎn)生層離狀態(tài)（圖16）精圖17四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(hù)層a腹板鋼筋銹蝕崩裂混凝土表面精選課件29圖17四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(hù)b箱內(nèi)頂板鋼筋銹蝕成片頂裂混凝土保護(hù)層圖17四川路橋箱內(nèi)腹板和頂板鋼筋銹蝕裂縫精選課件30精選課件30圖18漢陽路橋橋面板鋼筋銹損精選課件31圖18漢陽路橋橋面板鋼筋銹損精選課件31

圖18漢陽路橋邊橋面板鋼筋嚴(yán)重銹蝕精選課件32

圖18漢陽路橋邊橋面板鋼筋嚴(yán)重銹蝕精選課4）

鋼筋銹蝕的危害

1、

粘結(jié)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(yīng)力集中，增加脆性

4、

預(yù)加應(yīng)力鋼筋銹蝕后，在高應(yīng)力作用下會加快銹蝕，即所謂應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。

5）

維修加固方法1、銹蝕鋼筋徹底除銹，補(bǔ)焊鋼筋，彌補(bǔ)鋼筋銹損，然后用砼包裹保護(hù)。2、銹蝕鋼筋，徹底除銹，砼補(bǔ)強(qiáng)，外粘貼鋼板或碳纖維布，補(bǔ)充鋼筋截面損失。3、保護(hù)層混凝土已全面碳化，不防銹，采取封閉砼毛細(xì)孔，隔離水及腐蝕性物質(zhì)，防止鋼筋

精選課件334）

鋼筋銹蝕的危害精選課件33繼續(xù)銹蝕。

4、滲入阻銹劑，防止鋼筋銹蝕。四、骨料膨脹引起的裂縫（一）概況

這是近年來遇到的機(jī)率逐漸增多的一種病害，就我個人而言，自1984年首先在房屋建筑中發(fā)現(xiàn)，繼而在橋梁領(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)龍珍港橋和上海嘉定區(qū)新涇橋和蘇州唯定大橋發(fā)現(xiàn)，最近在上海內(nèi)環(huán)線高架道路上又發(fā)現(xiàn)橋墩立柱產(chǎn)生該病害。精選課件34繼續(xù)銹蝕。精選課件341、杭州清泰門立門橋骨料膨脹病害圖19a~f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縫形態(tài)圖19－a杭州清泰門立交橋西部第七孔和第八孔實(shí)景精選課件351、杭州清泰門立門橋骨料膨脹病害精選課件35圖19－b清泰門立交橋西部第七孔和第八孔之間伸縮縫西側(cè)第七孔端橫梁底裂縫精選課件36精選課件36圖19－c清泰門立交橋第七孔端橫梁裂縫形態(tài)精選課件37精選課件37圖19－d清泰門立交橋第八孔端橫梁底裂縫形態(tài)精選課件38精選課件38圖19－e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－變質(zhì)輝綠巖外圈產(chǎn)生白色反應(yīng)環(huán)精選課件39精選課件3919－f清泰門立交橋第七孔端橫梁內(nèi)部層離狀裂縫形態(tài)精選課件40精選課件40圖19－a顯示清泰門立交橋?yàn)殡p箱并聯(lián)連續(xù)箱梁橋圖19-b為清泰門立交橋西部第七孔與第八孔之間伸縫西側(cè)第七孔端橫梁底面裂縫狀況

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，可明顯感覺裂縫兩側(cè)有高差，表明一側(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)橫梁底粗鋼筋被向外頂彎彎曲，在橫梁頂部有一橫向裂縫，仔細(xì)用手觸摸，該縫可明顯感覺到裂縫下側(cè)相對于上側(cè)凸出10mm，這些均表明混凝土內(nèi)部有多個膨脹源頂出所致。圖19－e為清泰門立交橋第七孔端橫梁鑿入內(nèi)部

精選課件41圖19－a顯示清泰門立交橋?yàn)殡p箱并聯(lián)連續(xù)箱梁橋精選課件41

發(fā)現(xiàn)變質(zhì)巖碎石外圈產(chǎn)生白色反應(yīng)環(huán)，這是明顯的彌漫性堿活性骨料所起化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，白色反應(yīng)環(huán)為堿活性骨料在堿和水的作用下產(chǎn)生的反應(yīng)物，為吸潮膨脹物，由于堿活性骨料多（彌漫型），故其內(nèi)部裂縫呈層離狀裂縫（圖19－f）。骨料膨脹先引起端橫隔板與板底結(jié)合面裂縫后，由于伸縮縫處漏水不斷，導(dǎo)致端橫隔板箍筋在該裂縫處全銹斷，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1121～1123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)生混凝土保護(hù)層崩裂和崩落，精選課件42發(fā)現(xiàn)變質(zhì)巖碎石外圈產(chǎn)生白色反應(yīng)環(huán)，這是明顯的彌漫性堿活性骨

幸好未傷人。圖20－a~d為空心板底崩裂裂縫和崩落后可見白色及姜黃色石子圖20－a精選課件43幸好未傷人。精選課件43圖20－b精選課件44精選課件44圖20－c精選課件45精選課件45圖20－d精選課件46精選課件46圖21－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(diǎn)內(nèi)部有一膨脹源（膨脹骨料）

圖21－a精選課件47圖21－a為空心板梁梁底因骨料膨脹而產(chǎn)生沖剪裂縫形態(tài)，放射形圖21－b為空心板梁底因骨料膨脹的沖剪裂縫一側(cè)凸，有高差，表明被脹出

圖21－b精選課件48圖21－b為空心板梁底因骨料膨脹的沖剪裂縫一側(cè)凸，有高差，表圖21－c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21－c精選課件49圖21－c為空心板梁底因骨料膨脹的被沖剪部分的錐狀體鑿除后，圖21－d上述膨脹骨料膨脹，不僅把混凝土脹裂，還把鋼筋脹彎

圖21－d精選課件50圖21－d上述膨脹骨料膨脹，不僅把混凝土脹裂，還把鋼筋脹彎精圖21－e空心板梁底骨料膨脹崩落混凝土錐體

圖21－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精選課件51圖21－e空心板梁底骨料膨脹崩落混凝土錐體精選課件51對于空心板梁橋其只有一個臨空面，可以直接觀察，而側(cè)面由于梁與梁之間并列靠緊無法檢查裂縫，頂面由于瀝青混凝土覆蓋著，也無法檢查裂縫，因此其內(nèi)部裂縫目前還無直接觀測方法，最近正在聯(lián)系雷達(dá)檢測。如果腹板崩裂和頂板崩裂，其破壞的危害性更大，更突然，因此必須引起重視。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22－a），橋?qū)?9.5m，在2001年2月發(fā)現(xiàn)該橋北半橋中孔（圖22－b）和邊孔車行道橋面鋪裝碎裂（圖22－c），進(jìn)而發(fā)現(xiàn)空心板頂部碎裂（圖22－d），對碎裂部分檢查可發(fā)現(xiàn)白色、姜黃色骨精選課件52對于空心板梁橋其只有一個臨空面，可以直接觀察，而側(cè)面由于梁與

料，表面呈粉狀（圖22－e和22－f），不僅如此，還發(fā)現(xiàn)常有白色反應(yīng)環(huán)的碎石（圖22－g），這些均為膨脹骨料。圖22-a精選課件53料，表面呈粉狀（圖22－e和22－f），不僅如此，還發(fā)現(xiàn)常圖22-b精選課件54精選課件54圖22-c精選課件55精選課件55圖22-d精選課件56精選課件56

圖22-e精選課件57精選課件57

圖22-f精選課件58精選課件58圖22-g精選課件59精選課件59該空心板梁底也已全面被膨脹骨料所脹裂，由于與黃興路高架相似，恕不復(fù)述。本節(jié)要說明的是空心板梁梁頂碎裂的危害性，以補(bǔ)充前述不足，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，則易導(dǎo)致空心板梁突然斷裂，為此必須予以重視。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簶颍▓D23－a），二端橋臺為樁基重力式，中間二橋墩為雙排樁樁基，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)重裂縫，具體如下：精選課件60該空心板梁底也已全面被膨脹骨料所脹裂，由于與黃興路高架相似，

1）該橋唐行方向橋墩承臺有嚴(yán)重裂縫（圖23－b），最大裂縫寬度達(dá)30mm以上，其裂縫特征為：（1）裂縫兩側(cè)有明顯高差，最大高差可達(dá)幾厘米，圖23－c為承臺園端環(huán)向裂縫，裂縫右側(cè)頂面混凝土高出裂縫左側(cè)混凝土30mm以上。圖23－d為承臺靠唐行方向一側(cè)的邊緣裂縫頂面部分混凝土高出側(cè)面40mm以上。精選課件611）該橋唐行方向橋墩承臺有嚴(yán)重裂縫（圖23－b），最大裂縫圖23-a精選課件62精選課件62圖23-b精選課件63精選課件63圖23-c精選課件64精選課件64圖23-d精選課件65精選課件65（2）承臺頂面混凝土有放射狀裂縫（圖23－e）和龜紋狀裂縫（圖23－f）。圖23-e精選課件66（2）承臺頂面混凝土有放射狀裂縫（圖23－e）和龜紋狀裂縫圖23-f精選課件67精選課件67(3)裂縫呈層離狀，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23－g）。

圖23-g精選課件68(3)裂縫呈層離狀，用錘敲擊混凝土頂面及側(cè)面，有明顯起殼聲，（4）承臺底部和四周在水下，無法觀察，只能用手支摸，發(fā)現(xiàn)其裂縫形態(tài)與頂部相同，由此可知，該承臺上、下和四周已全面層離起殼。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(1)根據(jù)承臺裂縫二側(cè)有高差，多處呈放射形及龜紋裂縫的特征，可以判斷為粗骨料膨脹所引起，根據(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的，通過局部打開層離裂縫部位，可見骨料表面附著一層白色粉汗水沫（圖23－h(huán)）或白色漿狀物質(zhì)，這是一種反應(yīng)物，正是這種反應(yīng)特的膨脹，是造成承臺嚴(yán)重裂縫的根本原因，精選課件69（4）承臺底部和四周在水下，無法觀察，只能用手支摸，發(fā)現(xiàn)其

這類反應(yīng)統(tǒng)稱“堿－骨料反應(yīng)”（又稱堿集料反應(yīng)）。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（已拆除），三元立交橋等，這類病害俗稱“混凝土的癌癥”說明對已建混凝土結(jié)構(gòu)來說是難治的病害。精選課件70這類反應(yīng)統(tǒng)稱“堿－骨料反應(yīng)”（又稱堿集料反應(yīng)）。根據(jù)有關(guān)

圖23-h精選課件71精選課件71（二）骨料膨脹病害種類及產(chǎn)生條件1、骨料膨脹病害有二類：第一類：“堿骨料反應(yīng)”引起骨料膨脹，破壞砼。

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。這類病害的進(jìn)展是由表及里的，這是與外界潮氣由表面通過毛細(xì)孔逐漸滲入有關(guān)。

2、其中發(fā)生所謂“堿骨料反應(yīng)”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，例白云石、蛋白石、玻璃質(zhì)二氧化硅，結(jié)晶不完整的二氧化硅礦物等，當(dāng)含量大于5％時(shí)，對混凝土構(gòu)件可能會產(chǎn)生損害。精選課件72（二）骨料膨脹病害種類及產(chǎn)生條件精選課件72

2）混凝土中堿含量超過一定量（一般控制在3kg/m3之內(nèi)）。

3）水前二點(diǎn)是發(fā)生“堿骨料反應(yīng)”的必要條件，后一點(diǎn)水是充分條件。對于第二類骨料膨脹的充分條件也是水，它們膨脹后體積可達(dá)原體積的2～4倍，相當(dāng)可觀。

一般產(chǎn)生這類病害是在結(jié)構(gòu)竣工數(shù)年（一般在五年后）后發(fā)生，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)該類病害為竣工后6年被發(fā)現(xiàn)。

（三）危害性這類材料自損現(xiàn)象危害很大，當(dāng)在一處首先發(fā)現(xiàn)精選課件732）混凝土中堿含量超過一定量（一般控制在3kg/m3之內(nèi)）發(fā)現(xiàn)這類病害時(shí)，應(yīng)把它當(dāng)作一個信號，很可能在其它部位也會相繼出現(xiàn)。骨料膨脹病害的危害性：1、

骨料膨脹裂縫后使截面削弱。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）3、

受壓區(qū)因骨料膨脹而損壞，達(dá)到一定程度后，可能會出現(xiàn)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)。綜上所述，對骨料膨脹病害必須予以重視，應(yīng)該在施工前，對骨料進(jìn)行檢驗(yàn)，精選課件74發(fā)現(xiàn)這類病害時(shí)，應(yīng)把它當(dāng)作一個信號，很可能在其它部位也會相繼

對水泥及添加劑的堿含量加以控制，做好防水隔離。對于已建結(jié)構(gòu)，必須發(fā)現(xiàn)一處及時(shí)進(jìn)行有效修補(bǔ)一處，同時(shí)作好砼毛細(xì)孔封閉工作，隔絕水分或潮氣浸入，若發(fā)現(xiàn)已較嚴(yán)重，則應(yīng)拆除重建。（四）骨料膨脹裂縫的辨別方法：膨脹骨料在構(gòu)件淺層，一般呈網(wǎng)狀及放射形裂縫，裂縫交點(diǎn)處為膨脹骨料所在位置（圖24）。精選課件75對水泥及添加劑的堿含量加以控制，做好防水隔離。精選課件7

a立面圖精選課件76精選課件76b平面圖圖24骨料膨脹剪錐體精選課件77精選課件772、當(dāng)膨脹骨料在鋼筋背后，則骨料膨脹后，會把鋼筋頂彎，此時(shí)有可能產(chǎn)生順鋼筋裂縫，但其長度不長，同時(shí)可能出現(xiàn)砼被沖剪破裂，其裂縫為周邊一圈。

3、砼沖剪錐體邊緣裂縫的二側(cè)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)生層理狀千層餅似的裂縫（圖25）。圖25多顆膨脹源引起層離裂縫精選課件782、當(dāng)膨脹骨料在鋼筋背后，則骨料膨脹后，會把鋼筋頂彎，

5、與網(wǎng)狀收縮裂縫的區(qū)別有二點(diǎn)：一是收縮裂縫一般發(fā)生時(shí)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；二是收縮裂縫二側(cè)無高差，而骨料膨脹裂縫二側(cè)有高差。（五）骨料膨脹類型判別由于骨料膨脹類型較多，這里從表面大致判別1、石子周圍有白色反應(yīng)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，甚致黑色的堿硅凝膠，用濕布不易擦掉，多為堿骨料反應(yīng)。3、膨脹源呈白色粉團(tuán)、姜黃色石子和多為含氧化鎂石子及生石灰吸潮膨脹所致。精選課件795、與網(wǎng)狀收縮裂縫的區(qū)別有二點(diǎn)：一是收縮裂縫一般發(fā)生時(shí)間（六）處理方法1、在施工前，應(yīng)該對骨料進(jìn)行檢驗(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)防措施。2、對于已建結(jié)構(gòu)，必須發(fā)現(xiàn)一處應(yīng)及時(shí)進(jìn)行有效修補(bǔ)一處，同時(shí)作好混凝土毛細(xì)孔封閉工作，隔絕水分或潮氣浸入，以減緩病害發(fā)展速度。若發(fā)現(xiàn)病害已較嚴(yán)重維修加固已不經(jīng)濟(jì)時(shí)，則應(yīng)拆除重建。六、鋼管拱橋裂縫1、鋼管混凝土拱拱腳構(gòu)造裂縫鋼管混凝土拱的拱腳與系梁連接處若采用鋼筋混凝土連接構(gòu)℃下圖為義烏賓王橋拱腳裂縫；

圖26-a,26-b為賓王橋?qū)嵕?；精選課件80（六）處理方法精選課件80

圖26-a精選課件81精選課件81圖26-b精選課件82精選課件82圖27-a,27-b為賓王橋拱腳連接構(gòu)造混凝土順拱向裂縫

圖27-a精選課件83圖27-a,27-b為賓王橋拱腳連接構(gòu)造混凝土順拱向裂縫精圖27-b精選課件84精選課件84產(chǎn)生這類裂縫的根本原因是由于鋼復(fù)拱的鋼管導(dǎo)熱系數(shù)高，而混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)低，當(dāng)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，但效果甚少。

2、鋼管與核心混凝土粘結(jié)脫殼其主要原因是日照后，鋼筆鋼管溫度高于核心混凝土所產(chǎn)生。七、大體積混凝土水化熱引起的裂縫大體積混凝土澆筑過程中，由于水泥水化過程中會產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致內(nèi)外溫差而裂縫，一般在澆筑過程中，應(yīng)采取措施控制內(nèi)外溫差而裂縫，一般在澆筑過程中，精選課件85產(chǎn)生這類裂縫的根本原因是由于鋼復(fù)拱的鋼管導(dǎo)熱系數(shù)高，而混凝土

應(yīng)采取措施控制內(nèi)外差不超過25℃;但往往由于管理不善，保溫措施不力而裂縫。圖28為某斜拉橋塔基混凝土承臺，養(yǎng)護(hù)狀況精選課件86應(yīng)采取措施控制內(nèi)外差不超過25℃;但往往由于管理不善，保溫圖29為承臺混凝土西側(cè)面北部豎向裂縫

精選課件87精選課件87圖30為承臺混凝土西側(cè)面中部豎向裂縫精選課件88精選課件88

圖31為承臺混凝土西側(cè)面南部豎向裂縫精選課件89精選課件89

圖32為承臺混凝土測溫精選課件90精選課件90圖33為用超聲波探測裂縫深度精選課件91精選課件91第一節(jié)

荷載裂縫一、正截面裂縫（圖34）所謂正截面裂縫是指垂直于構(gòu)件軸線的截面在正彎矩或負(fù)彎矩作用下產(chǎn)生的裂縫，這類裂縫一般垂直于構(gòu)件軸線方向。圖34精選課件92第一節(jié)

荷載裂縫精選課件92二、斜截面裂縫在梁端的剪力作用下，當(dāng)主拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度，即為產(chǎn)生斜截面裂縫（圖34），對于箱梁，在扭矩作用下，也會產(chǎn)生斜截面裂縫。一、

組合結(jié)構(gòu)裂縫在裝配組合式結(jié)構(gòu)中，往往由于結(jié)合面強(qiáng)度不足，并在結(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)生裂縫（圖35）。這類裂縫必須引起重視，由于結(jié)合面裂縫后，會造成截面承載能力極度降低，在作荷載試驗(yàn)時(shí)，一般應(yīng)該檢測截面整體性檢驗(yàn)。精選課件93二、斜截面裂縫精選課件93

a肋板組合截面的結(jié)合面裂縫b結(jié)合面裂縫部位圖35結(jié)合面裂縫精選課件94精選課件94

四、

預(yù)加應(yīng)力不足引起裂縫預(yù)加應(yīng)力不足，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)提前出現(xiàn)裂縫，圖36為上海中山西路三號橋由于對箱梁剪滯效應(yīng)估計(jì)不足，而導(dǎo)致預(yù)加應(yīng)力不足而產(chǎn)生正截面裂縫。圖36上海中山西路三號橋由于預(yù)加應(yīng)力不足引起箱梁底板下緣裂縫精選課件95四、

預(yù)加應(yīng)力不足引起裂縫精選五、

預(yù)應(yīng)力混凝土錨下應(yīng)力集中引起裂縫由于預(yù)應(yīng)梁在張拉時(shí)，若混凝土強(qiáng)度未達(dá)到一定要求，或錨下配置抗應(yīng)力集中鋼筋不足時(shí)，就會出現(xiàn)距錨具一定距離產(chǎn)生順應(yīng)力鋼筋方向的縱向裂縫。圖37－a為某橋預(yù)應(yīng)力橫梁端部產(chǎn)生明顯的錨下應(yīng)力集中裂縫。精選課件96五、

預(yù)應(yīng)力混凝土錨下應(yīng)力集中引起裂縫精選課件

圖37－b為錨下混凝土應(yīng)力分布示意圖。由圖37－b可知在錨具處作用局部的集中力后，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(dāng)其拉應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝土抗拉強(qiáng)度，即會沿預(yù)應(yīng)方向裂縫。精選課件97精選課件97

六、

混凝土受壓裂縫鋼筋混凝土拱橋由于拱腳過大水平位移或船撞，往往引起拱腳下緣處于較高壓應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)壓應(yīng)力超過其抗壓強(qiáng)度，就會產(chǎn)生沿受壓方向的裂縫而破壞。圖38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(shí)的形態(tài)。精選課件98六、

混凝土受壓裂縫精

圖38如果受壓繼續(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39示意圖。精選課件99精選課件99

圖39

七、

橋面板沖剪裂縫在六十～七十年代修建的橋梁中，特別是雙曲拱農(nóng)橋，大量采用少筋混凝土微彎板，往往未經(jīng)計(jì)算和試驗(yàn)就應(yīng)用于橋梁上，精選課件100精選課件100

在當(dāng)時(shí)趟小型拖拉機(jī)還能使用，但隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，車載重越來越大，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生橋面板沖剪坡壞，如圖40。

圖40精選課件101在當(dāng)時(shí)趟小型拖拉機(jī)還能使用，但隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，車載重越來也有一些老橋，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。八、

橋面伸縮縫構(gòu)造的損壞1、

板式橡膠伸縮縫往往由于螺母松掉而損壞。2、型鋼伸縮縫構(gòu)造，由于橋面板端部無端橫隔板，使橋面板的抗彎剛度不足，而導(dǎo)致型鋼伸縮縫兩側(cè)錨固混凝土碎裂，圖41。精選課件102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

圖41精選課件103精選課件103

九、

橋面縱向裂縫橋面縱向裂縫主橋梁上部結(jié)構(gòu)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，導(dǎo)致橫向整體性差而使橋面產(chǎn)生錯動裂縫，圖42。a精選課件104九、

橋面縱向裂縫精選課件104b圖42T梁橫隔板焊接鋼板脫焊及橋面縱裂精選課件105精選課件1052、

上海式的空心板梁由于鉸縫構(gòu)造較小，施工時(shí)又不注意混凝土強(qiáng)度，在活載作用下極易剪裂，而造成橋面產(chǎn)生縱向裂縫。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)致縱裂，圖43。圖43精選課件1062、

上海式的空心板梁由于鉸縫構(gòu)造較小，施

十、

支座變位引起的裂縫1、連續(xù)梁因橋墩不均勻沉降引起的裂縫（圖44）

圖44連續(xù)梁支座不均勻沉降引起的裂縫

2、

拱圈因拱腳水平變位引起的裂縫（圖45）精選課件107十、

支座變位引起的裂縫精選課件107圖

45拱圈因拱腳變位引起的裂縫

跨中下緣正彎矩裂縫拱腳區(qū)段上緣負(fù)彎矩裂縫3、剛架拱因拱腳變位引起的裂縫（圖46）精選課件108精選課件108

圖46剛架拱因拱腳變位引起裂縫第三節(jié)

裂縫調(diào)查及形態(tài)分析鋼筋混凝土閏害的主要表現(xiàn)是“裂縫”。一、裂縫調(diào)查方法：精選課件109精選課件109

1、

目測：裂縫界面、走向、部位、裂縫寬度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，以示醒目和照相記錄。精選課件1101、

目測：裂縫界面、走向、部位、裂縫寬度精選課件1

3、

注出位置坐標(biāo)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）。并予以注明分子――裂縫寬度以mm計(jì)；分母――時(shí)間（年、月、日）

精選課件111精選課件111

5、

用于觸摸裂縫1)裂縫二側(cè)無高差

2)裂縫二側(cè)有高差

精選課件1125、

用于觸摸裂縫精選課件112并把感覺予以記錄

精選課件113精選課件1136、

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、

裂縫真?zhèn)闻袆e觀察裂縫：遠(yuǎn)望，但不夠，只有靠近觀察才能確定關(guān)鍵：界面分析和部位分析精選課件1146、

觀察裂縫處顏色精選課件114

界面分析：

1）界面清淅

是

精選課件115界面分析：精選課件1152）界面模糊否

主要是局部漏漿所致精選課件1162）界面模糊精選課件1163）無界面，表面凹凸

否

模板制作不平整精選課件1173）無界面，表面凹凸精選課件117

9、

關(guān)于裂縫寬度的檢測1）

裂縫寬度應(yīng)指主筋重心部位的裂縫寬度精選課件1189、

關(guān)于裂縫寬度的檢測精選課件1182）

裂縫寬度真?zhèn)闻袆e10、

在裂縫部位用小錘敲擊若聲響輕脆，則內(nèi)部未起殼，估計(jì)內(nèi)部沒有脹裂現(xiàn)象產(chǎn)生。若聲響沉悶和明顯起殼聲，則內(nèi)部有脹裂現(xiàn)象產(chǎn)生。精選課件1192）

裂縫寬度真?zhèn)闻袆e精選課件119

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(biāo)卡尺（測量裂縫寬度變化值）12、

小結(jié)裂縫調(diào)查口訣一、看――看裂縫走向、部位、測量裂縫寬度。二、摸――摸裂縫兩側(cè)高差。三、敲――敲裂縫兩側(cè)混凝土，聽聲響。四、分析――分析裂縫性質(zhì)和產(chǎn)生原因。精選課件12011、

裂縫寬度檢測儀器精選課件120

第二章橋梁變位檢查及分析一般采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀進(jìn)行變位檢測一、墩變位檢測內(nèi)容1、

墩、臺沉降檢測2、

墩、臺傾斜檢測3、

墩、臺水平變位檢測4、

墩、臺撓度和軸線測定5、

橋面標(biāo)高檢測6、

伸縮縫寬度變化檢測精選課件121第二章橋梁變位檢查及分析精選課件121拱腳水平變位檢測方法一般中小拱橋竣工時(shí)均未保存變位測點(diǎn)的原始標(biāo)高值，因此推示拱橋由于拱腳水平變位往往存在困難，對此，一般可測量拱橋的實(shí)際矢高與竣工時(shí)矢高的變化值△f來估計(jì)拱腳水平變位△△f實(shí)測＝△f收縮＋△f徐變＋△f溫差＋△f水平變位混凝土收縮和徐變引起矢高降低（△f收縮和△f徐變）可按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行檢算，實(shí)測時(shí)溫度與竣工時(shí)溫度差引起的矢高差△f溫差由計(jì)算而得，所以由拱腳水平變位引起的矢高降低△f水平變位＝△f實(shí)測－△f收縮－△f徐變－△f溫差拱腳水平變位△＝△f水平變位÷推力影響線跨中縱標(biāo)（計(jì)算值）精選課件122拱腳水平變位檢測方法精選課件122三、拱橋拱軸變形曲線分析拱腳變位性質(zhì)1、

拱腳單純水平變位引起拱軸拋物線變形，跨徑增大矢高降低（圖56－a）2、

混凝土收縮和徐變引起拱軸拋物線變形，此時(shí)跨徑不變，矢高降低。無鉸拱拱腳向后轉(zhuǎn)動，變位引起拱軸變形為馬鞍形，此時(shí)跨徑不變，矢高變化，四分點(diǎn)縱標(biāo)抬高，拱頂縱標(biāo)下降（圖56－b）。精選課件123三、拱橋拱軸變形曲線分析拱腳變位性質(zhì)精選課件123

圖56拱腳變位引起拱軸變

精選課件124精選課件124補(bǔ)充一、成品索的鋼絲銹蝕目前斜拉橋、系桿拱橋、無推力拱橋和中承式拱橋等均采用平行鋼絲擠塑成品索，一般而言它的防銹能力較強(qiáng)、較為耐久，但也不可掉以輕心，如管理不當(dāng)，也會產(chǎn)生內(nèi)部鋼絲銹蝕。例浙江上虞人民橋?yàn)橐恍豹?dú)塔斜拉橋，該橋建于20世紀(jì)九十年代中期，但在2002年檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)有五根成品索內(nèi)部鋼絲銹蝕嚴(yán)重，如圖所示，究其原因是施工安裝時(shí)，由于在地上拖拉時(shí)不慎把塑膠皮護(hù)套劃開所造成，因此今后在安裝，換索過程中均要密切注意保護(hù)索的外套，直到安裝完成。成品索易銹部位是錨具及減震器的口子上，特別是減震器處由于經(jīng)常振動摩擦而導(dǎo)致索的護(hù)套磨損耗。精選課件125補(bǔ)充一、成品索的鋼絲銹蝕精選課件125精選課件126精選課件126精選課件127精選課件127補(bǔ)充二、關(guān)于受力裂縫的最大裂縫寬度確定1．根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》附錄C“C.0.10.”第4條規(guī)定：“對正截面裂縫，應(yīng)量測受拉主筋處的最大裂縫寬度；對斜截面裂縫，應(yīng)量測腹部斜裂縫的最大裂縫寬度。確定受彎構(gòu)件受拉主筋處的裂縫寬度時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件側(cè)面量測。”2．交通部“公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范”第4.2.5條列出最大裂縫寬度（mm）3．關(guān)于最大裂縫寬度的取值我國著名裂縫專家王鐵夢院士在他的工程結(jié)構(gòu)裂縫控制一書中指出，應(yīng)在最大裂縫寬度的15％范圍內(nèi)取平均值作為最大裂縫寬度取值。精選課件128補(bǔ)充二、關(guān)于受力裂縫的最大裂縫寬度確定精選課件128混凝土橋梁病害診斷及維修加固技術(shù)

精選課件129混凝土橋梁病害診斷及維修加固技術(shù)

精選課件1

第一章

混凝土橋梁病害診斷技術(shù)混凝土橋梁病害的主要表現(xiàn)形式：1、

裂縫2、

變形（變位）3、

腐蝕對混凝土結(jié)構(gòu)而言，其病害的最終形式是裂縫。裂縫可分為兩類：1、

非荷載裂縫――材料自損、劣化（由于材料自身內(nèi)力引起裂縫）2、

荷載裂縫――外力裂縫（由于外力、軸線變形或支承變位引起的裂縫）雖然裂縫在規(guī)范里是作為正常使用狀態(tài)中耐久精選課件130第一章

混凝土橋梁病害診斷技術(shù)精選課件2

性來評價(jià)，但結(jié)構(gòu)損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴(kuò)展開始的，由安全狀態(tài)隨著時(shí)間的延伸而逐漸轉(zhuǎn)化為不安全狀態(tài)，因此結(jié)構(gòu)耐久性問題實(shí)質(zhì)也是安全問題，必須引起重視。第一節(jié)

非荷載裂縫一、

混凝土收縮裂縫1、

混凝土收縮原因混凝土組成：粗骨料

細(xì)骨料膠結(jié)料：水泥＋水→水化→水泥凝膠體→水泥石混凝土收縮實(shí)為水泥石收縮，有三種原因：精選課件131性來評價(jià)，但結(jié)構(gòu)損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴(kuò)展開始的，由安

1）化學(xué)收縮－水化過程中體積縮小2）物理收縮－自由水蒸發(fā)、干燥引起體積縮小3）碳化收縮－空氣中CO2與混凝土中Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生CaCO3折出水分蒸發(fā)，促使體積縮小。2、混凝土收縮裂縫的原因－自由收縮受到約束當(dāng)收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)變大于當(dāng)時(shí)砼的極限拉應(yīng)變就會產(chǎn)生與拉應(yīng)力方向相垂直的裂縫。1)砼構(gòu)件表面收縮龜裂（圖1）精選課件1321）化學(xué)收縮－水化過程中體積縮小精選課件4

圖1混凝土表面龜裂這類收縮裂縫多數(shù)是混凝土構(gòu)件表層由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，表層失水、干縮所造成。這類裂縫一般不深，多數(shù)深度不超過鋼筋保護(hù)層厚度。2）墩臺混凝土的豎向收縮裂縫①在巖石基礎(chǔ)上澆筑的墩臺混凝土，混凝土墩身要收縮，巖石基礎(chǔ)不收縮，由此產(chǎn)生收縮精選課件133精選課件5

差，巖石基礎(chǔ)阻止墩身砼收縮而在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于該時(shí)段的混凝土極限拉應(yīng)變就會產(chǎn)生豎向裂縫，這類墩身、臺身的豎向裂縫為下寬上細(xì)，當(dāng)臺身較厚，由于表層收縮大、內(nèi)部收縮小，因此顯示表層裂縫寬些、內(nèi)部裂縫細(xì)些，一般不貫通（圖2）。圖2巖石基礎(chǔ)上砼橋臺豎直裂縫精選課件134差，巖石基礎(chǔ)阻止墩身砼收縮而在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)②在先澆筑好的砼承臺上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達(dá)0.63，泵送砼）。由于第一次澆筑的砼齡期長些，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砼的后期收縮量，導(dǎo)致產(chǎn)生收縮差而裂縫（圖3）。由于墻體薄，故裂縫貫通。圖3在先澆注的砼承臺上澆注橋臺墻身的砼收縮裂縫精選課件135②在先澆筑好的砼承臺上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達(dá)3)預(yù)制T梁由于鋼模拆除不及時(shí)，造成腹板豎向裂縫，圖4為蘇嘉杭高速公路T梁收縮裂縫。圖4鋼模板拆模引起T梁收縮裂縫精選課件1363)預(yù)制T梁由于鋼模拆除不及時(shí)，造成腹板豎向裂縫，圖4為蘇4）

老橋混凝土腹板的碳化收縮現(xiàn)象如蘇式T梁腹板經(jīng)常發(fā)現(xiàn)棗核形裂縫，即二端細(xì)，中間粗。裂縫下端細(xì)是由于下緣配筋量大，裂縫上端由于逐漸上伸到受壓區(qū)而消失。裂縫中間粗有二個原因：一是腹板水平鋼筋少；二是在原有裂縫基礎(chǔ)上，由于碳化收縮而使裂縫寬度增寬，圖5為蘇式T梁裂縫狀況。圖5蘇式T梁裂縫精選課件1374）

老橋混凝土腹板的碳化收縮現(xiàn)象精選課件95）

預(yù)制構(gòu)件拼裝濕接頭收縮裂縫的危害（1）拱片之間的橫系梁、橫隔板的濕接頭產(chǎn)生收縮裂縫后，大大減弱橋梁橫向整體性（圖6）。精選課件1385）

預(yù)制構(gòu)件拼裝濕接頭收縮裂縫的危害精選課件10

圖6剛架拱（蘇州金雞橋）橫隔板濕接頭收縮裂縫精選課件139精選課件11①造成拱片頂部橋面順橋向裂縫（圖7）。圖7剛架拱橋面縱向裂縫②

荷載橫向分布集中，降低承載能力。③產(chǎn)生橫向搖擺。精選課件140①造成拱片頂部橋面順橋向裂縫（圖7）。精選課件12

（2）空心板梁鉸縫砼收縮產(chǎn)生縫隙后，當(dāng)橋面鋪裝鋼筋配筋率低時(shí)，易造成橋面沿梁長產(chǎn)生順橋向裂縫，降低橫橋向整體性，使荷載橫向分布集中，并由此降低橋梁承載能力。6）空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫引起滲水（圖8），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孔，

出水量達(dá)0.6m3，對普通鋼筋砼空心板梁的受力裂縫在受荷時(shí)張開內(nèi)部水滲出，導(dǎo)致鋼筋銹蝕嚴(yán)重。精選課件141精選課件13

圖8空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫滲水7）中層式拱吊桿上端封錨砼因收縮裂縫滲水，通過錨頭孔隙流水鋼束而銹蝕。圖9~圖10為合肥壽春橋吊桿上端封錨砼四周的收縮裂縫和積水。圖11為壽春橋吊桿鋼絲索嚴(yán)重銹蝕（采用黃油保護(hù)）。精選課件142精選課件14

圖9壽春路橋中承式拱吊桿頂端封錨砼周邊收縮裂縫精選課件143精選課件15圖10壽春路橋中承式拱吊桿頂端封錨處有5cm厚積水精選課件144精選課件16圖11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精選課件145精選課件173、

解決方法1）

采用補(bǔ)償收縮砼補(bǔ)償收縮砼是在普通砼中按規(guī)定比例摻加有效膨脹劑，如UEA用量為水泥用量的12～14％，可防止產(chǎn)生收縮裂縫。2）

收縮裂縫，一般采用裂縫封閉方法解決①

注入稀環(huán)氧樹脂膠②

鑿槽后采用無收縮水泥基專用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)③

裂縫較深者鑿槽后采用高強(qiáng)度免振無收縮砂漿修補(bǔ)④涂抹滲透結(jié)晶型水泥基漿料，封閉裂縫。精選課件1463、

解決方法精選課件18

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)受到鋼筋阻礙（圖12-a），或模板約束（圖12-b），就會產(chǎn)生裂縫。

圖12混凝土沉落裂縫a—鋼筋阻礙的沉落裂縫b—模板阻礙的沉落裂縫精選課件147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1、原因：①振搗不充分

②漏漿③跑模④

模板剛度不夠⑤

砼保護(hù)層太?、?/p>

砼坍落度過大⑦

空心板梁空腔氣囊漏氣（圖13）精選課件148精選課件20

圖13空心板澆筑砼初凝后因氣

囊漏氣而產(chǎn)生裂縫

精選課件149

圖13空心板澆筑砼初凝后2、后果：這類裂縫一般為表層裂縫。

3、處理：①沿裂縫鑿U型槽、采用專用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)

②這類裂縫較密時(shí)可整片鑿除混凝土保護(hù)層，采用免振自流平砂漿修補(bǔ)。

三、鋼筋銹蝕引起的裂縫

砼中鋼筋產(chǎn)生銹蝕后，由于銹皮會吸濕產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而膨脹，其體積將增大2～4倍，從而脹裂砼保護(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)先銹后裂精選課件1502、后果：這類裂縫一般為表層裂縫。

3、處理：①沿裂縫

①砼保護(hù)層碳化鋼筋外表砼保護(hù)層起保護(hù)鋼筋作用的機(jī)理是因?yàn)轫疟Ｗo(hù)層具有弱堿性，與鋼筋表面產(chǎn)生一層鈍化膜，從而保護(hù)鋼筋不被銹蝕，俗稱堿性保護(hù)。但砼與空氣中的二氧化碳CO2由水通過毛細(xì)孔與砼中氣氫氧化鈣起作用（化學(xué)反應(yīng)）Ca(OH)2

＋CO2――CaCO3

＋H2O轉(zhuǎn)化為中性的碳酸鈣和水使這部分砼由堿性變成中性，也即PH值由原來的13降低到8～10，這就是砼碳化，當(dāng)保護(hù)層全被碳化，也就是失去堿性保護(hù)，在鋼筋表面不能繼續(xù)生成鈍化膜，當(dāng)外界有腐蝕物質(zhì)時(shí)，通過毛孔滲入到鋼筋表面而銹蝕，從而脹裂砼保護(hù)層先銹后裂。精選課件151

①砼保護(hù)層碳化精選課件23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)砼中含有氯離子（Cl－1）時(shí)，砼堿度雖然較高，鋼筋周圍的砼尚未碳化，此時(shí)鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕，這是因?yàn)槁入x子半徑小，活性大，具有很強(qiáng)穿透鈍化膜的能力，氯離子首先吸附在鈍化膜有缺陷處，使氫氧化鐵反應(yīng)成易溶的氯化鐵，使鈍化膜局部破壞，產(chǎn)生坑蝕。

氯離子來源：

（1）

內(nèi)滲型

50年代冬季施工常用氯鹽（氯化鈣）摻加，防凍，造成鋼筋銹蝕。精選課件152氯離子鋟蝕引起銹蝕

氯離子（Cl－1）存在于鹽中，如

（2）

外摻型化工廠海邊地區(qū)結(jié)構(gòu)物北方橋面化冰鹽等由氯離子引起鋼筋銹蝕而脹裂砼保護(hù)層，也是先銹后裂類型。2、先裂后銹受力裂縫的裂縫寬度過大，外界腐蝕物質(zhì)有直接通道而銹蝕筋。酸雨腐蝕先腐蝕砼保護(hù)層繼而銹蝕鋼筋。骨料膨脹引起砼裂縫后再銹蝕鋼筋。精選課件153（2）

外摻型精選課件253、鋼筋引起砼崩裂的形態(tài)

鋼筋銹蝕引起裂縫形態(tài)一般是順筋向的。對先銹后裂的混凝土構(gòu)件，實(shí)際上在鋼筋銹蝕早期，構(gòu)件內(nèi)部已有層離裂縫存在，但外部還尚未裂縫，此時(shí)可用小錘輕敲聽聲，有空殼聲表示內(nèi)部已有裂縫起殼，然后鑿開檢查。

1）縱筋銹蝕裂縫（圖14）

圖14鋼筋銹蝕引起順筋向裂縫

精選課件1543、鋼筋引起砼崩裂的形態(tài)

鋼筋銹蝕引起裂縫形態(tài)一般

2）箍筋銹蝕裂縫（圖15），手摸裂縫邊緣有突出高差感覺。

圖15箍筋銹蝕崩裂混凝土保護(hù)層精選課件155

2）箍筋銹蝕裂縫（圖15），手摸裂縫邊緣有突出高差感覺3）

鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土產(chǎn)生層離狀態(tài)（圖16）圖16鋼筋銹蝕后，內(nèi)部砼發(fā)生層離現(xiàn)象精選課件1563）

鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土產(chǎn)生層離狀態(tài)（圖16）精圖17四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(hù)層a腹板鋼筋銹蝕崩裂混凝土表面精選課件157圖17四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(hù)b箱內(nèi)頂板鋼筋銹蝕成片頂裂混凝土保護(hù)層圖17四川路橋箱內(nèi)腹板和頂板鋼筋銹蝕裂縫精選課件158精選課件30圖18漢陽路橋橋面板鋼筋銹損精選課件159圖18漢陽路橋橋面板鋼筋銹損精選課件31

圖18漢陽路橋邊橋面板鋼筋嚴(yán)重銹蝕精選課件160

圖18漢陽路橋邊橋面板鋼筋嚴(yán)重銹蝕精選課4）

鋼筋銹蝕的危害

1、

粘結(jié)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(yīng)力集中，增加脆性

4、

預(yù)加應(yīng)力鋼筋銹蝕后，在高應(yīng)力作用下會加快銹蝕，即所謂應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。

5）

維修加固方法1、銹蝕鋼筋徹底除銹，補(bǔ)焊鋼筋，彌補(bǔ)鋼筋銹損，然后用砼包裹保護(hù)。2、銹蝕鋼筋，徹底除銹，砼補(bǔ)強(qiáng)，外粘貼鋼板或碳纖維布，補(bǔ)充鋼筋截面損失。3、保護(hù)層混凝土已全面碳化，不防銹，采取封閉砼毛細(xì)孔，隔離水及腐蝕性物質(zhì)，防止鋼筋

精選課件1614）

鋼筋銹蝕的危害精選課件33繼續(xù)銹蝕。

4、滲入阻銹劑，防止鋼筋銹蝕。四、骨料膨脹引起的裂縫（一）概況

這是近年來遇到的機(jī)率逐漸增多的一種病害，就我個人而言，自1984年首先在房屋建筑中發(fā)現(xiàn)，繼而在橋梁領(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)龍珍港橋和上海嘉定區(qū)新涇橋和蘇州唯定大橋發(fā)現(xiàn)，最近在上海內(nèi)環(huán)線高架道路上又發(fā)現(xiàn)橋墩立柱產(chǎn)生該病害。精選課件162繼續(xù)銹蝕。精選課件341、杭州清泰門立門橋骨料膨脹病害圖19a~f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縫形態(tài)圖19－a杭州清泰門立交橋西部第七孔和第八孔實(shí)景精選課件1631、杭州清泰門立門橋骨料膨脹病害精選課件35圖19－b清泰門立交橋西部第七孔和第八孔之間伸縮縫西側(cè)第七孔端橫梁底裂縫精選課件164精選課件36圖19－c清泰門立交橋第七孔端橫梁裂縫形態(tài)精選課件165精選課件37圖19－d清泰門立交橋第八孔端橫梁底裂縫形態(tài)精選課件166精選課件38圖19－e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－變質(zhì)輝綠巖外圈產(chǎn)生白色反應(yīng)環(huán)精選課件167精選課件3919－f清泰門立交橋第七孔端橫梁內(nèi)部層離狀裂縫形態(tài)精選課件168精選課件40圖19－a顯示清泰門立交橋?yàn)殡p箱并聯(lián)連續(xù)箱梁橋圖19-b為清泰門立交橋西部第七孔與第八孔之間伸縫西側(cè)第七孔端橫梁底面裂縫狀況

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，可明顯感覺裂縫兩側(cè)有高差，表明一側(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)橫梁底粗鋼筋被向外頂彎彎曲，在橫梁頂部有一橫向裂縫，仔細(xì)用手觸摸，該縫可明顯感覺到裂縫下側(cè)相對于上側(cè)凸出10mm，這些均表明混凝土內(nèi)部有多個膨脹源頂出所致。圖19－e為清泰門立交橋第七孔端橫梁鑿入內(nèi)部

精選課件169圖19－a顯示清泰門立交橋?yàn)殡p箱并聯(lián)連續(xù)箱梁橋精選課件41

發(fā)現(xiàn)變質(zhì)巖碎石外圈產(chǎn)生白色反應(yīng)環(huán)，這是明顯的彌漫性堿活性骨料所起化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，白色反應(yīng)環(huán)為堿活性骨料在堿和水的作用下產(chǎn)生的反應(yīng)物，為吸潮膨脹物，由于堿活性骨料多（彌漫型），故其內(nèi)部裂縫呈層離狀裂縫（圖19－f）。骨料膨脹先引起端橫隔板與板底結(jié)合面裂縫后，由于伸縮縫處漏水不斷，導(dǎo)致端橫隔板箍筋在該裂縫處全銹斷，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1121～1123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)生混凝土保護(hù)層崩裂和崩落，精選課件170發(fā)現(xiàn)變質(zhì)巖碎石外圈產(chǎn)生白色反應(yīng)環(huán)，這是明顯的彌漫性堿活性骨

幸好未傷人。圖20－a~d為空心板底崩裂裂縫和崩落后可見白色及姜黃色石子圖20－a精選課件171幸好未傷人。精選課件43圖20－b精選課件172精選課件44圖20－c精選課件173精選課件45圖20－d精選課件174精選課件46圖21－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(diǎn)內(nèi)部有一膨脹源（膨脹骨料）

圖21－a精選課件175圖21－a為空心板梁梁底因骨料膨脹而產(chǎn)生沖剪裂縫形態(tài)，放射形圖21－b為空心板梁底因骨料膨脹的沖剪裂縫一側(cè)凸，有高差，表明被脹出

圖21－b精選課件176圖21－b為空心板梁底因骨料膨脹的沖剪裂縫一側(cè)凸，有高差，表圖21－c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21－c精選課件177圖21－c為空心板梁底因骨料膨脹的被沖剪部分的錐狀體鑿除后，圖21－d上述膨脹骨料膨脹，不僅把混凝土脹裂，還把鋼筋脹彎

圖21－d精選課件178圖21－d上述膨脹骨料膨脹，不僅把混凝土脹裂，還把鋼筋脹彎精圖21－e空心板梁底骨料膨脹崩落混凝土錐體

圖21－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精選課件179圖21－e空心板梁底骨料膨脹崩落混凝土錐體精選課件51對于空心板梁橋其只有一個臨空面，可以直接觀察，而側(cè)面由于梁與梁之間并列靠緊無法檢查裂縫，頂面由于瀝青混凝土覆蓋著，也無法檢查裂縫，因此其內(nèi)部裂縫目前還無直接觀測方法，最近正在聯(lián)系雷達(dá)檢測。如果腹板崩裂和頂板崩裂，其破壞的危害性更大，更突然，因此必須引起重視。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22－a），橋?qū)?9.5m，在2001年2月發(fā)現(xiàn)該橋北半橋中孔（圖22－b）和邊孔車行道橋面鋪裝碎裂（圖22－c），進(jìn)而發(fā)現(xiàn)空心板頂部碎裂（圖22－d），對碎裂部分檢查可發(fā)現(xiàn)白色、姜黃色骨精選課件180對于空心板梁橋其只有一個臨空面，可以直接觀察，而側(cè)面由于梁與

料，表面呈粉狀（圖22－e和22－f），不僅如此，還發(fā)現(xiàn)常有白色反應(yīng)環(huán)的碎石（圖22－g），這些均為膨脹骨料。圖22-a精選課件181料，表面呈粉狀（圖22－e和22－f），不僅如此，還發(fā)現(xiàn)常圖22-b精選課件182精選課件54圖22-c精選課件183精選課件55圖22-d精選課件184精選課件56

圖22-e精選課件185精選課件57

圖22-f精選課件186精選課件58圖22-g精選課件187精選課件59該空心板梁底也已全面被膨脹骨料所脹裂，由于與黃興路高架相似，恕不復(fù)述。本節(jié)要說明的是空心板梁梁頂碎裂的危害性，以補(bǔ)充前述不足，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，則易導(dǎo)致空心板梁突然斷裂，為此必須予以重視。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簶颍▓D23－a），二端橋臺為樁基重力式，中間二橋墩為雙排樁樁基，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)重裂縫，具體如下：精選課件188該空心板梁底也已全面被膨脹骨料所脹裂，由于與黃興路高架相似，

1）該橋唐行方向橋墩承臺有嚴(yán)重裂縫（圖23－b），最大裂縫寬度達(dá)30mm以上，其裂縫特征為：（1）裂縫兩側(cè)有明顯高差，最大高差可達(dá)幾厘米，圖23－c為承臺園端環(huán)向裂縫，裂縫右側(cè)頂面混凝土高出裂縫左側(cè)混凝土30mm以上。圖23－d為承臺靠唐行方向一側(cè)的邊緣裂縫頂面部分混凝土高出側(cè)面40mm以上。精選課件1891）該橋唐行方向橋墩承臺有嚴(yán)重裂縫（圖23－b），最大裂縫圖23-a精選課件190精選課件62圖23-b精選課件191精選課件63圖23-c精選課件192精選課件64圖23-d精選課件193精選課件65（2）承臺頂面混凝土有放射狀裂縫（圖23－e）和龜紋狀裂縫（圖23－f）。圖23-e精選課件194（2）承臺頂面混凝土有放射狀裂縫（圖23－e）和龜紋狀裂縫圖23-f精選課件195精選課件67(3)裂縫呈層離狀，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23－g）。

圖23-g精選課件196(3)裂縫呈層離狀，用錘敲擊混凝土頂面及側(cè)面，有明顯起殼聲，（4）承臺底部和四周在水下，無法觀察，只能用手支摸，發(fā)現(xiàn)其裂縫形態(tài)與頂部相同，由此可知，該承臺上、下和四周已全面層離起殼。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(1)根據(jù)承臺裂縫二側(cè)有高差，多處呈放射形及龜紋裂縫的特征，可以判斷為粗骨料膨脹所引起，根據(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的，通過局部打開層離裂縫部位，可見骨料表面附著一層白色粉汗水沫（圖23－h(huán)）或白色漿狀物質(zhì)，這是一種反應(yīng)物，正是這種反應(yīng)特的膨脹，是造成承臺嚴(yán)重裂縫的根本原因，精選課件197（4）承臺底部和四周在水下，無法觀察，只能用手支摸，發(fā)現(xiàn)其

這類反應(yīng)統(tǒng)稱“堿－骨料反應(yīng)”（又稱堿集料反應(yīng)）。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（已拆除），三元立交橋等，這類病害俗稱“混凝土的癌癥”說明對已建混凝土結(jié)構(gòu)來說是難治的病害。精選課件198這類反應(yīng)統(tǒng)稱“堿－骨料反應(yīng)”（又稱堿集料反應(yīng)）。根據(jù)有關(guān)

圖23-h精選課件199精選課件71（二）骨料膨脹病害種類及產(chǎn)生條件1、骨料膨脹病害有二類：第一類：“堿骨料反應(yīng)”引起骨料膨脹，破壞砼。

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。這類病害的進(jìn)展是由表及里的，這是與外界潮氣由表面通過毛細(xì)孔逐漸滲入有關(guān)。

2、其中發(fā)生所謂“堿骨料反應(yīng)”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，例白云石、蛋白石、玻璃質(zhì)二氧化硅，結(jié)晶不完整的二氧化硅礦物等，當(dāng)含量大于5％時(shí)，對混凝土構(gòu)件可能會產(chǎn)生損害。精選課件200（二）骨料膨脹病害種類及產(chǎn)生條件精選課件72

2）混凝土中堿含量超過一定量（一般控制在3kg/m3之內(nèi)）。

3）水前二點(diǎn)是發(fā)生“堿骨料反應(yīng)”的必要條件，后一點(diǎn)水是充分條件。對于第二類骨料膨脹的充分條件也是水，它們膨脹后體積可達(dá)原體積的2～4倍，相當(dāng)可觀。

一般產(chǎn)生這類病害是在結(jié)構(gòu)竣工數(shù)年（一般在五年后）后發(fā)生，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)該類病害為竣工后6年被發(fā)現(xiàn)。

（三）危害性這類材料自損現(xiàn)象危害很大，當(dāng)在一處首先發(fā)現(xiàn)精選課件2012）混凝土中堿含量超過一定量（一般控制在3kg/m3之內(nèi)）發(fā)現(xiàn)這類病害時(shí)，應(yīng)把它當(dāng)作一個信號，很可能在其它部位也會相繼出現(xiàn)。骨料膨脹病害的危害性：1、

骨料膨脹裂縫后使截面削弱。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）3、

受壓區(qū)因骨料膨脹而損壞，達(dá)到一定程度后，可能會出現(xiàn)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)。綜上所述，對骨料膨脹病害必須予以重視，應(yīng)該在施工前，對骨料進(jìn)行檢驗(yàn)，精選課件202發(fā)現(xiàn)這類病害時(shí)，應(yīng)把它當(dāng)作一個信號，很可能在其它部位也會相繼

對水泥及添加劑的堿含量加以控制，做好防水隔離。對于已建結(jié)構(gòu)，必須發(fā)現(xiàn)一處及時(shí)進(jìn)行有效修補(bǔ)一處，同時(shí)作好砼毛細(xì)孔封閉工作，隔絕水分或潮氣浸入，若發(fā)現(xiàn)已較嚴(yán)重，則應(yīng)拆除重建。（四）骨料膨脹裂縫的辨別方法：膨脹骨料在構(gòu)件淺層，一般呈網(wǎng)狀及放射形裂縫，裂縫交點(diǎn)處為膨脹骨料所在位置（圖24）。精選課件203對水泥及添加劑的堿含量加以控制，做好防水隔離。精選課件7

a立面圖精選課件204精選課件76b平面圖圖24骨料膨脹剪錐體精選課件205精選課件772、當(dāng)膨脹骨料在鋼筋背后，則骨料膨脹后，會把鋼筋頂彎，此時(shí)有可能產(chǎn)生順鋼筋裂縫，但其長度不長，同時(shí)可能出現(xiàn)砼被沖剪破裂，其裂縫為周邊一圈。

3、砼沖剪錐體邊緣裂縫的二側(cè)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)生層理狀千層餅似的裂縫（圖25）。圖25多顆膨脹源引起層離裂縫精選課件2062、當(dāng)膨脹骨料在鋼筋背后，則骨料膨脹后，會把鋼筋頂彎，

5、與網(wǎng)狀收縮裂縫的區(qū)別有二點(diǎn)：一是收縮裂縫一般發(fā)生時(shí)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；二是收縮裂縫二側(cè)無高差，而骨料膨脹裂縫二側(cè)有高差。（五）骨料膨脹類型判別由于骨料膨脹類型較多，這里從表面大致判別1、石子周圍有白色反應(yīng)環(huán)者