正文 簡支梁橋上部結構劣化機理研究(2 / 2)

(3)堿集料反應

堿集料反應是混凝土集料表麵的二氧化矽在堿溶液中溶解被羥基化形成凝膠,吸收周圍的鈣、鉀、鈉等離子。隨著鈣離子吸收量的增加,凝膠逐漸轉化成穩定的固態;凝膠吸收的鉀、鈉離子使其粘性增加,吸水膨脹。水泥中的堿與具有堿活性的集料發生堿集料反應後,會造成水泥混凝土體積膨脹,物理力學性能降低。

(4)凍融破壞

水泥混凝土凍融破壞是混凝土中水分隨著外界環境溫度的變化凍融而引起水泥混凝土材料的損傷或破壞,包括混凝土內部損傷引起結構的凍脹開裂和水泥混凝土表麵材料損傷剝蝕,其中最直觀的表現形式是混凝土表麵漿體逐漸剝落,粗骨料外露。

3、結構劣化機理

導致簡支梁橋上部結構劣化的結構原因:

(1)基礎不均勻沉陷。基底承載能力不均衡,引起基礎沉降不均勻,致使簡支梁橋上部結構沉陷不均勻而發生劣化。

(2)支座老化疲勞破壞。簡支梁橋支座歪斜、傾頹,造成空心板不均勻下沉,橋麵產生裂縫,導致空心板受力不均甚至單板受力。

(3)梁體裂縫。空心板和T型梁的撓度與結構開裂成正比關係,加劇上部結構的劣化缺陷。裂縫越多,梁板的下撓也越大;梁板跨中下撓越大,結構開裂就越嚴重。

(4)空心板由於端部應力集中而破碎。空心板端部受壓區在活荷載或超重荷載頻繁衝擊下,出現應力集中發生破碎劣化。

(5)伸縮縫作用失效。伸縮縫沒有或未完全發揮作用,熱脹冷縮功能失效,造成空心板端部受擠壓破碎,鋼筋裸露。特別是一旦後張板的錨墊板失去錨固預應力筋的能力,對空心板破壞是致命性的。

(6)空心板間鉸縫聯結不力。其一,空心板的應變量與鉸縫混凝土應變量不同步,表現為鉸縫混凝土填縫不嚴密,出現縫隙,致使空心板單板受力,從而影響簡支板橋的使用壽命;其二,鉸縫水泥混凝土產生的徐變和水泥混凝土的收縮變形促進了空心板側壁與鉸縫混凝土間裂縫的產生;其三,橋梁空心板施工工序、要求等不適宜,不利於消除空心板側壁與鉸縫混凝土間裂縫的產生。

(7)預製空心板的芯模上浮。在空心板預製過程中,由於施工操作不當致使膠囊、鋼木結合內模或鋼內模上浮,預製空心板頂部厚度比設計厚度低,橋麵鋪裝通車後,在車輛等頻繁活荷載作用下,空心板及橋麵會出現空洞,導致上部機構劣化。

4、結論

基於十幾年的橋梁施工經驗,本文研究總結了簡支梁橋上部結構的劣化機理,從材料、結構及施工質量控製等方麵分析了造成簡支梁橋上部結構劣化的原因,為簡支梁橋的設計施工提供理論依據。