李玉龍
摘? ? 要:隨著我國交通行業(yè)的發(fā)展,更高規(guī)格的鋼筋混凝土橋梁建設越來越多,而混凝土橋梁在建設和使用中經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫問題,嚴重的威脅到橋梁的安全性和使用功能。本文對鋼筋混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的原因做出分析,探討對橋梁裂縫檢測及預防的有效措施。
關鍵詞:鋼筋混凝土;橋梁;預防措施
1? 引言
近年來我國交通行業(yè)得到迅猛發(fā)展,交通行業(yè)的基礎建設水平也隨著得到了提高,鋼筋混凝土橋梁工程是交通基礎建設中重要的部分。而混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫也是工程中常見的問題,嚴重的影響混凝土橋梁的使用性和安全性。在橋梁的建設和使用中都存在裂縫發(fā)生的問題,會引起橋梁的開裂,縮短了混凝土橋梁的使用壽命。我們應當認真分析混凝土橋梁產(chǎn)生的原因,針對問題提出預防裂縫產(chǎn)生的辦法,為鋼筋混凝土橋梁的設計和施工提供參考。
2? 鋼筋混凝土裂縫的概念和危害
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于受到施工方法不當、本身變形等因素影響,很容易產(chǎn)生出各種各樣的裂縫。由于混凝土結(jié)構(gòu)是無法避免產(chǎn)生裂縫的,因此在實際的施工中,應把裂縫產(chǎn)生的有害程度盡可能減小在工程可允許的范圍內(nèi),不會使工程耐久性收到影響。混凝土裂縫根據(jù)寬度可以分為宏觀裂縫和微觀裂縫。微觀裂縫一般為混凝土內(nèi)部固有的存在,肉眼幾乎看不到,在荷載不超過規(guī)定的條件下被視為無害。根據(jù)裂縫不同的深度可以分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種,其中深層裂縫和貫穿裂縫都對橋梁建筑具有較大的危險性,會破工程結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性,應進行有效的檢測和預防措施,以避免造成更大的危害。
3? 鋼筋混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的原因
在鋼筋混凝土橋梁中產(chǎn)生裂縫的原因很多,主要有以下幾個方面:
首先是受拉鋼筋應力產(chǎn)生裂縫。通過對裂縫寬度的研究,裂縫截面內(nèi)所受拉筋應力會影響裂縫的寬度,但不同橋梁所受拉鋼筋應力有所不同,對裂縫產(chǎn)生的影響也不同。
其次為受保護層厚度的影響,保護層的厚度不當會導致橋梁裂縫間距變寬,裂縫越來越寬。保護層越厚,鋼筋受銹蝕的可能性越小,從設計角度出發(fā)可以選擇使用的保護層厚度,這項影響可以忽略不計。
第三是受鋼筋配筋率的影響。當鋼筋應力相同,直徑也無太大差別的情況下,裂縫的寬度會隨著配筋率的增大而減小。
第四是受鋼筋直徑的影響,大量的試驗證明,在鋼筋應力和受拉鋼筋配筋率相同的情況下,混凝土裂縫的寬度會隨著鋼筋的直徑變化,一般呈線性關系。
第五是受荷載的作用,在荷載的影響下不同的構(gòu)件會產(chǎn)生不同寬度的裂縫,例如在相同的荷載影響下受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件、軸心受拉構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫寬度并不相同。
第六的受鋼筋粘結(jié)特征的影響。不同鋼筋具有不同的粘結(jié)力度,螺紋鋼的筋裂縫開展比較小而光圓鋼筋具有較小的粘結(jié)能力,裂縫卻開展相對較大。
最后構(gòu)件所處的環(huán)境條件也會影響混凝土的施工質(zhì)量,不同溫度、濕度條件、侵蝕條件、養(yǎng)護條件,原材料的質(zhì)量和特性,都會導致鋼筋混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫。
4? 裂縫檢測技術分析
鋼筋混凝土橋梁更加強檢測技術,從而及時檢測出裂縫的寬度和深度,這對橋梁建設行業(yè)是具有重要作用的技術手段,目前主要有一下幾項檢測技術。
4.1? 超聲波檢測
一般非破損的檢測會使用超聲波法,這是一種通過超聲波來獲取物體內(nèi)部信息的檢測方法。超聲波法被廣泛的應用于鋼材探傷、醫(yī)療診斷、魚群探測等多個領域。由于這些領域中的物體密度大、分布均勻、顆粒小,因此聲波能夠順暢傳播,準確的檢測出內(nèi)部的缺陷并確定其位置?;炷帘砻娴牧芽p深度嚴重影響著橋梁建設的安全,如何讓測定其深度和寬度對后續(xù)診斷、修補加固具有重要的意義。利用超生波發(fā)測定裂縫的深度,一般是將發(fā)射和接收的探頭安置在混凝土同面的裂縫附近,根據(jù)橋梁實際情況選用適用的聲學參數(shù)和波形種類,采取相對應的方法來進行檢測。
4.2? 沖擊彈性波法檢測
把彈性體內(nèi)傳播的波被總稱為彈性波。廣義的彈性波探測法是用人工發(fā)射彈性波到彈性體內(nèi),從而探測到彈性體內(nèi)的狀態(tài)。這項技術的原理和超聲波相同,主要針對具有擴展方向的裂縫,比超聲波的深度更深,但無法實現(xiàn)裂縫分支的檢測。
4.3? 傳感儀器監(jiān)測
傳感儀器檢測是利用埋在混凝土中的儀器來對裂縫進行檢測,一般是使用弦式或者卡爾遜式測縫計,屬于點式檢測。混凝土橋梁中的裂縫具有一定的隨機性,應用這種檢測方法有可能出現(xiàn)遺漏,因此應實施連續(xù)性、全方面的監(jiān)測,稱為全分布監(jiān)測。
4.4? 光纖傳感網(wǎng)絡監(jiān)測
光纖的傳感具有獨特性和靈巧性,它的精度較高,有很強的抗干擾能力,非常可靠,可以通過光纖傳輸來組成自動化的遙測系統(tǒng)。光纖傳感被廣泛應用與于結(jié)構(gòu)工程的監(jiān)測,例如航空航天器和橋梁中,監(jiān)測內(nèi)容主要有溫度、振動和應變等。鋼筋混凝土的裂縫可以通過埋設在混凝土中的光纖變化來進行檢測,通過對OTDR曲線上的裂縫損耗突變點進行衰減,來準確定位裂縫的位置。光纖傳感網(wǎng)絡監(jiān)測的使用,可以實現(xiàn)對橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的分布檢測,對裂縫進行定位、定寬、定向,很好的提高了橋梁監(jiān)測的水平,有效改善了橋梁預防裂縫的質(zhì)量。
4.5? 攝影檢測
攝影檢測主要用于對混凝土表面的裂縫檢測,包括使用錄像機、照相機、放射線及紅外線攝影設備來進行檢測。
5? 結(jié)束語
橋梁的設計建設到投入使用,涉及到施工技術、施工管理等多個方面。施工質(zhì)量不到位、監(jiān)管不嚴等情況都會對橋梁裂縫產(chǎn)生影響,危害橋梁的使用質(zhì)量和使用壽命,因此應按照相關的質(zhì)量標準,依據(jù)國際技術規(guī)定,保證橋梁施工的質(zhì)量,提升其耐用性,充分發(fā)揮橋梁的使用作用,提升我國城市建設的發(fā)展。
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