T梁裂缝分析

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预应力混凝土T梁裂缝分析

预应力混凝土T梁裂缝分析

预应力混凝土T梁裂缝分析
背景
预应力混凝土T梁是常用于桥梁、高速公路和隧道等结构中的主要支撑梁。

随着使用时间的增长,预应力混凝土T梁可能会出现裂缝,这不仅会影响结构的美观度,还会对结构的安全性产生负面影响。

因此,对预应力混凝土T梁的裂缝进行分析是非常必要的。

裂缝成因
预应力混凝土T梁的裂缝主要是由以下因素引起的:
1.内部应力过大
2.温度变化引起热应力过大
3.沉降或地震等外部因素引起的震动
裂缝的产生将会导致梁的变形和应力的集中,进而会影响梁的正常使用。

裂缝类型
预应力混凝土T梁的裂缝可以分成三类:弯矩裂缝、剪力裂缝和徐变裂缝。

1.弯矩裂缝是由于弯矩作用下混凝土的拉应力超过强度而引起的。

2.剪力裂缝是由于剪力作用下混凝土的剪应力超过强度而引起的。

3.徐变裂缝是由于长期荷载作用下混凝土的徐变产生而引起的,通常是
在跨度较大的梁中出现。

裂缝检测
预应力混凝土T梁裂缝检测可以采用多种方法,例如:
1.钢丝测量法
2.反射光栅传感器法
3.激光扫描法
4.磁粉探伤法
这些方法可以有效地检测裂缝的位置、大小和数量,为梁结构的修复和维护提供有力的依据。

裂缝修复
预应力混凝土T梁裂缝修复主要有以下几种方法:
1.粘贴预应力碳纤维板
2.玻璃纤维黏结法
3.构造增强法
这些方法可以修复裂缝,使梁结构重新恢复正常状态,提高梁的安全性。

预应力混凝土T梁的裂缝分析和修复工作是非常必要的,可以保证梁的安全性和使用寿命。

在裂缝检测和修复过程中,要注意选择合适的方法和材料,并保证工艺和施工质量的稳定性。

钢筋砼简支T梁裂缝原因分析及维护方法

钢筋砼简支T梁裂缝原因分析及维护方法

钢筋砼简支T梁裂缝原因分析及维护方法由于施工简单、受力明确、环境适应性强等优点,钢筋砼桥梁在我国的中等桥梁上应用广泛。

但是由于钢筋混凝土本身的带裂纹工作的性质,以及各种不利因素的作用,使得裂缝发展加剧,影响到桥梁的正常使用,需要加固或者重建,导致不必要的损失。

就裂缝产生的原因以及维护方法进行简要论述。

一、钢筋混凝砼T梁的裂缝类别产生原因1.受力裂缝。

由于T梁在恒载以及活载的作用下,在梁体上产生的裂缝。

这类裂缝产生的原因有:(1)设计计算阶段的结构计算不合理,受力假设与实际受力不符,安全系数不够,构造处理不当等;(2)施工阶段不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,施工期养护不力等;(3)使用阶段时超出设计荷载的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生地震等。

这类裂缝一般随着荷载的变化而变化,很容易产生结构性破坏,对梁体的影响较大一般有如下两种:(1)T梁底受拉区的横向裂缝;(2)T梁腹板斜裂缝。

2、施工工艺引起的裂缝。

由于施工技术的原因引起的裂缝比较复杂,各种形式都有,常见如下四种:(1)混凝土保护层过厚或钢筋变形,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

(2)混凝土振捣不密实、不均匀、出现蜂窝、麻面、空洞,是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。

(3)混凝土养护初期环境干燥,使其与空气接触面呈现不规则裂纹。

(4)施工拆模过早,混凝土强度不足,使构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

钢筋锈蚀引起的裂缝。

由于混凝土质量较差或保护层厚度不够,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物(氢氧化铁)体积比原来增长2~4倍,从而使周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂,产生裂缝。

这类裂缝往往位于主筋位置附近并顺着主筋延伸的水平纵向发展,对钢筋混凝土梁(板)的危害较大,它破坏了钢筋与混凝土的粘结作用。

T梁施工论文:预应力T梁裂缝的主要原因及预防措施分析

T梁施工论文:预应力T梁裂缝的主要原因及预防措施分析

T梁施工论文:预应力T梁裂缝的主要原因及预防措施分析摘要:桥梁中梁板上的t梁是最重要的部件,对它的维护和保养也非常重要。

而t梁裂缝一直是一个常见问题,本文针对t梁产生裂缝的原因,以及如何预防展开分析,共同行们交流。

关键词:t梁施工混凝土裂缝措施一、t梁裂缝产生的主要原因1、荷载作用引起的裂缝。

混凝土在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,主要有直接裂缝、次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

2、温度、收缩引起的裂缝。

钢筋混凝土水利工程中,很多裂缝是由温度和收缩引起的。

如果混凝土体积变化不受任何约束,则不会引起混凝土开裂,而钢筋混凝土梁中,混凝土体积的变化总是受到内部或外部的约束,引起拉应力导致混凝土开裂另外,由于日照影响,构件内温度差也是使混凝土开裂的主要原因之一。

3、材料质量不好引起的裂缝。

如果水泥质量不好、骨料含泥量过大,将在混凝土浇筑后产生不规则裂缝;当骨料是反应性的或风化骨料时,在混凝土硬化后往往出现以骨料为中心的裂缝。

二、t梁预制施工(一)模板的设计与制作根据公路工程施工技术规范,模板的设计制作本着拆装、操作方便的原则,保证模板表面平直、接缝严密,满足了施工过程中必须的刚度、强度、稳定性的要求。

模板的设计充分考虑了在施工过程中的可操作性,在严格符合t梁几何尺寸的条件下,为了便于工程施工现场模板拼装,将模板合理分段,每段长度为2.54m。

在模板设计中充分考虑了浇筑过程中的侧压力、倾倒混凝土时产生的水平荷载和冲击力及附着式振捣设备在振动过程中对模板的振动作用,采用厚10mm钢模板制作模板,经验算,各项指标均符合公路工程技术标准要求。

为了提高梁底混凝土的密实性,充分利用了附着式振动器的捣实性能,并将底模设置为空心底模以槽钢制作框架,底板以6mm 钢板制作.在稳定性设计中,底模设计以张拉后t梁简支状态计算。

根据预制场的土质条件整体梁底座断面设计为70cm×50cm,按c30混凝土施工,增加施工中底模的稳定性。

预应力混凝土T梁裂缝分析

预应力混凝土T梁裂缝分析

预应力混凝土T梁裂缝分析摘要:贵州省遵义-绥阳高速公路TJ4合同段4座大桥均为多跨25m先简支后连续预应力T梁,在预制T梁的过程中,多片T梁腹板逐渐出现了裂缝。

从T梁结构设计、施工工艺、材料配合比、温度、基座沉降等方面分析裂缝产生的原因,有效解决了T梁腹板开裂问题,并提出了相应改进措施和建议。

关键词:T梁竖向裂缝环向裂缝裂缝分析一、工程概况贵州省遵义—绥阳高速公路TJ4合同段4座大桥上部结构均采用了25m预应力混凝土先简支后连续T梁,共有T梁570片。

T梁的施工工艺均采用现场预制吊装,简支安装后浇注墩顶现浇连续段,并张拉墩顶现浇段负弯矩区预应力钢绞线,安装永久支座,拆除临时支座,最后形成结构连续,浇注桥面系,完成桥梁的施工.腹板厚度为20cm,T梁横断面结构尺寸如图1。

T梁结构采用的主要材料如下:预制T梁、现浇湿接缝、接头、调平层均采用C55混凝土;钢绞线采用低松驰高强度预应力钢绞线符合GB/T5224—2003的规定,单根钢绞线直径15.24mm,钢绞线面积A=140m2,强度级别为1860MPa,弹性模量为1.95×105MPa;普通钢筋采用HRB335和IR235级;钢板采用符合GB700-88规定的Q235的钢板;预应力锚具符合国标《预应力筋用锚具、夹具、连接器》(GB/T14370—2000)要求的OVM锚具及配套产品。

图1 T横断面结构图(单位:mm)其中部分桥T梁在预制场拆模后,腹板出现了开裂现象。

笔者从结构设计、施工方面分析探讨了裂缝产生的原因,解决了T梁腹板开裂,并提出改进措施和建议。

二、梁体腹板裂缝概况T梁预制场设在路基上,现场设置24个混凝土预制台座。

在开始预制的100多片梁中,在预应力钢绞线张拉后,除发现部分T梁略有侧弯外未有裂缝产生.而在后来预制的T梁中,发现有5片T梁在拆模后,腹板上陆续出现裂缝并有所发展。

T梁裂缝分布情况分为2种:①为竖向裂缝仅分布在腹板上,未延伸到马蹄或翼板;②为竖向裂缝并环向贯通裂缝,延伸到马蹄或者翼板.有2片梁拆模后随即在腹板上出现竖向裂缝,有3片梁在T梁的腹板上发现有3~4条竖向裂缝,裂缝分布在端横隔板和中横隔板之间,裂缝在竖向相互平行,最高裂至腹板和翼板交接处,并延伸至翼板底面;最低裂至马蹄处,并通过马蹄底面与腹板对面裂缝相接。

解析预制预应力T梁裂缝原因分析与处理

解析预制预应力T梁裂缝原因分析与处理

解析预制预应力T梁裂缝原因分析与处理摘要:本文针对T梁裂缝产生的原因,指出预应力T梁混凝土裂缝处理方法以及预防措施。

关键词:预制预应力;T梁裂缝原因;处理方法Abstract: in this paper the causes of cracks T beam, and points out that the prestressed concrete beam crack processing method T and preventive measures.Keywords: precast prestressed; T beam crack causes; Processing method一、T梁裂缝产生的原因混凝土主要就是由多种脆性材料组成的非匀质材料,其抗压能力比较强,能够在很长时间内保持良好的状态,同时,没有很好的导热能力,抗拉强度低,容易发生变形和开裂。

T梁开始灌注混凝土的时候,外界环境和本身的一些因素都会对其产生一定的影响,促使在混凝土中的一点发生变形,这样的话,应力就有所产生了。

通常情况下,当混凝土的极限已经承载不了应力的时候,或者混凝土的极限变形值中已经不能容纳应力变形的时候,裂缝就会出现在梁体结构中。

T 梁产生破坏的应力主要有温度应力、台座约束应力、台座变形应力等。

1.表面裂缝产生的原因T梁在灌注混凝土刚开始的时候,因为水泥水化会有大量的热量产生,从而混凝土的温度就会出现不断上升的趋势。

但是因为梁体本身的散热条件就比价好,热量可以很快地排除,上升的温度相对来说会少很多,实测结果通常情况下都会高于外界温度10~20℃,而梁体内部因为没有很好地散热条件,散发热量的能力相对来说会弱一些,在这种情况下,混凝土内部的温度就会上升到50~60℃,还可能会更高。

梁体内部有很高的温度,但是表面的温度却比较低,这样的话,温度梯度就会有所形成。

当这种内外温差在梁体表面产生的拉应力超过混凝土在此期间建立的抗拉强度时,就会导致混凝土开裂,这是梁体表面裂缝形成的主要原因。

预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析

预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析

预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析1 混凝土裂缝产生的原因分析裂缝对混凝土外观质量来说是一种缺陷,有些裂缝影响外观质量,有些裂缝则直接影响构件的安全使用。

混凝土出现裂缝是一个很普遍的现象,一般将其分为两类,一类是在外荷载作用下产生的裂缝,即结构性裂缝。

另一类裂缝是由变形引起的,也称非结构性裂缝,产生这类裂缝的原因是由于混凝土变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许拉应力时,导致混凝土开裂。

预应力混凝土T梁产生非结构性裂缝的原因很多,如温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、原材料不合格、模板变形、基座不均匀沉降、施工操作过程不规范等等。

下面重点就温度对混凝土产生的裂缝进行分析。

2 温度对预应力混凝土T梁产生裂缝的原因工程施工中,由于水泥用量多、水泥所释放出的水化热会产生较大的温度变化,同时又养护不到位,由此形成的温度收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。

2.1 温度应力的形成过程初期:从浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束一般约30d。

这个阶段有两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量急剧变化,由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。

这个时期温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相融合。

在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。

晚期:混凝土完全冷却以后温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。

2.2 温度产生裂缝的机理混凝土浇筑完成后,硬化期间内部温度不断上升,由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度内高外低,形成了温度梯度,在表面T 梁边缘产生拉应力,内部产生压应力;后期在降温过程中,由于受到基座约束,又会在混凝土内部出现拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。

由温度所引起的湿度问题也很重要,许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化时,如养护不到位、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束也往往导致裂缝的产生。

预制预应力T梁裂缝原因分析与处理、预防措施

预制预应力T梁裂缝原因分析与处理、预防措施

预制T梁裂缝原因分析与处理、预防措施苏仕平一、原因分析混凝土主要就是由多种脆性材料组成的非匀质材料,其抗压能力比较强,能够在很长时间内保持良好的状态,同时,没有很好的导热能力,抗拉强度低,容易发生变形和开裂。

T梁开始灌注混凝土的时候,外界环境和本身的一些因素都会对其产生一定的影响,促使在混凝土发生变形,这样的话,应力就有所产生了。

通常情况下,当混凝土的极限已经承载不了应力的时候,或者混凝土的极限变形值中已经不能容纳应力变形的时候,裂缝就会出现在梁体结构中。

T梁产生破坏的应力主要有温度应力、台座约束应力、台座变形应力。

还包含砂、石料的级配不良、石粉含量控制,配合比方面的水灰比、水泥用量、水泥比表面积、外加剂与水泥的适应性、在浇筑过程的浇筑方式、振捣方法、养生条件和风力、温度差等气候条件的影响。

无论是出于什么样的影响造成,针对裂缝发展机理也应该作为重点关注的工作内容,在施工适用的范围内,控制混凝土质量。

二、加强管理责任预制T梁质量控制是一个系统的工程,一定要保证每个施工环节的精细操作。

问题出现的关键,除了工序衔接上存在问题,更多的是责任心不强导致的。

目前,工期较紧,工作任务重,要想在规定的时间内保质保量的完成施工任务,务必要将T梁施工中的各个流程衔接理顺,严格执行技术交底和施工规范的要求,将制梁工作做到真正的流程化、规范化。

驻地办各岗位服务人员响应‘质量专题会’精神,各司其职,增强责任意识,严格做好每道工序旁站、巡视、技术指导工作,及时发现问题,及时通知整改,做到过程控制,而不是事后控制。

三、预防措施1.原材料控制细集料宜采用级配良好、颗粒洁净、质地坚硬,细度模数M = 2.5~3.0中砂,严格控制含泥量≯2%,石粉含量≯7%,亚甲蓝≯1.4%。

粗集料宜采用质地坚硬、级配良好、吸水率小的碎石,并控制含泥量≯1%,针片状含量≯5%,吸水率≯1%,最大粒径不宜超过25 mm。

水泥强度等级不宜低于42.5,宜选用比表面积较小硅酸盐或普通硅酸盐水泥。

T梁开裂的原因分析2011年1月11日

T梁开裂的原因分析2011年1月11日

大型预制预应力混凝土梁板裂缝的产生和防治1、前言随着路桥建设项目的不断发展,大型、特大型桥梁的预制工程随处可见。

在桥梁预制构件施工中,有一个很普通的质量通病----梁体裂缝(纹),却一直困扰着工程施工人员,本文根据云南大丽高速公路四合同段的桥梁施工实例来分析梁体裂缝(纹)产生的原因及对应其生成原因而应采取的防治措施。

2、梁体易出现裂缝(纹)的部位根据各类型桥梁的梁板施工,将各梁板常见出现的裂缝(纹)位置进行统计,其结果见表1:表 1序号梁板类型梁板规格梁板裂缝(纹)位置备注1 T梁25-50m 梁端梗部位以及梁端1/3跨范围2 空心板16-30m 单、双孔梁梁端底板、顶板以及侧板相连接的边角部位,侧板纵缝、横缝3 箱梁20-40m 箱板结合部,顶板纵、横裂缝(纹)根据表1的统计,我们实例一一分析其原因。

3、T梁两端的梗部裂缝3.1 实例高速某标段预制50 m T梁,第2榀梁拆模后发现两条梗部裂纹,一条长2.9 m,一条裂纹长近4 m。

施工技术人员对裂纹进行了详细的检查和记录,并初步认定为养护不及时造成的。

在后几榀梁预制生产时,施工人员改变了旧的养护方法,加强了混凝土拆模后的养护,保证了养护的质量。

但第4、5榀梁端梗部又出现一条裂缝,长度分别为1.8 m和3.9 m。

现场技术人员和监理检查分析,认为裂缝可能是由于支护不当(用方木直接垂直支护在梁两端翼板下)引起的。

于是将前几榀梁已支护方木全部拆除,改为斜支梁梗肋的方法来支护梁体,然后继续施工。

但在预制第8、9、10三榀梁时,梁梗部依旧各出现一条裂缝,现场技术人员会同监理工程师将所有裂缝全部凿开检查,检查结果显示最大的裂缝深度为1.5cm,大部分裂缝深度在1--1.5cm之间。

现场施工人员和监理再次分析原因,认为是梁梗部抗裂筋较少,于是在梁梗部增加了部分抗裂钢筋。

其后第11、13、14、18、22五榀梁梗部下方裂缝依然存在,只是长度相应有所减小。

施工单位和驻地监理同时向总监代表处和业主汇报了这个问题,业主召集质量监督部门和业内的专家来到施工现场,连续观看了两榀梁的施工情况,专家认为裂纹的出现与施工人员操作不规范有关,其中包括钢筋受到踩踏,混凝土下料高度过高冲击钢筋骨架,混凝土振捣时拔出过快等,致使钢筋骨架下陷、钢筋保护层变薄,混凝土干缩、拉裂,从而造成混凝土产生裂纹。

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一、裂缝情况及分析:
裂缝是混凝土结构普遍会遇到的现象,一类是由外荷载引起的裂缝,也称结构性裂缝,表示结构承载力可能不足或存在严重问题;另一类裂缝是由变形引起的,也称非结构性裂缝,指变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许应力时,引起混凝土开裂。

在上述两类裂缝中,变形裂缝约占80%.引起该类裂缝的原因主要有:
(1)混凝土浇注后处于塑性阶段,由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸发而产生
裂缝。

(2)混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。

(3)由于温度变化产生的裂缝,结构随着温度古变化受到约束时,在混凝土内部产生应力,当此应力超过混凝土抗裂强度,混凝土便开裂,即产生温度裂缝。

(4)施工不当产生裂缝。

从裂缝情况看,裂缝分布部位,裂缝方向、出现时间具有一定的规律性。

裂缝分布在跨中处,只有腹板开裂,且两面对称,时间一般为拆模后两天左右。

如果施工方案合理,施工工艺符合质量控制要求,混凝土配合比、坍落度满足要求,而现场地施工温度高达25℃以上,那么裂缝的主要原因是因温度应力引起的。

温度应力包括内约束应力和外约束应力。

内约束应力是指结构内部某一构件单元,在非线形温差作用下纤维间温度不同,引起的应变不同而受到约束引起的应力;外约束应力是指结构内部各构件因温度不同产生变形受到的约束后结构外部超静定约束,无法实现自用变形引起的应力。

二、防止裂缝产生及措施:
1、由混凝土质量引起的非结构裂缝,可以通过以下措施防止:控制及改善水灰比,减少砂率,增加骨料用量,严格控制坍落度,混凝土凝固时间不宜过短,下料不宜过快,高温季节注意采取缓凝措施,避免水分剧烈蒸发,混凝土振捣密实,改善现场混凝土的施工工艺,同时注意混凝土的施工防雨、养护及保温工作。

一旦裂缝出现,可以用环氧树脂配固化剂、丙酮以1:05:0.25的比例配合进行修补,将裂缝周围5厘米内的混凝土用钢刷刷毛吹净,用酒精清洗后,再用丙酮擦洗一次,在涂环氧树脂,贴玻璃布,以后再涂一层环氧树脂。

玻璃布要求经5%浓度的纯硷水煮沸脱脂,用清水冲洗干净并烘干。

这种封闭处理,能保证日后运营过程中梁体内钢筋不受大气腐蚀,提高结构的使用寿命。

2、由温度应力引起的非结构裂缝,可以通过配置足够的温度应力钢筋、增加结构的安全储备等措施来防止裂缝的产生(在腹板加纵向钢筋);同时在施工时,应尽量选择温度低的时间浇注后半天(利用早、晚进行施工)、热天浇注混凝土时,应降低水温拌制,选用水化热小和收缩小的水泥灰比,合理使用减水剂,加强振捣以减少水化热,
3、在施工中对38米预应力混凝土T梁裂缝的控制方案和已出现裂缝的处理办法是:
——裂缝的控制方案:
A:在腹板处两面对称增加通长纵向应力钢筋,根数为原设计的一倍。

B:控制好混凝土的浇注时间和浇注时的温度,安排在早、晚或温度低的时候进行混凝
土浇注。

C:及时掩护,并用塑料布进行覆盖,经常保持混凝土湿润。

D:及时拆模、及时张拉。

当混凝土达到拆模强度时就即使拆模,当混凝土强度达到设计张拉强度时就及时张拉压浆。

——裂缝的处置措施:用环氧树脂配固化剂、丙酮以1:0.5:0.25的配合比进行修补。

将裂缝周围5厘米内的混凝土用钢刷刷干净,用酒精清洗后,再用丙酮擦洗一次,再涂环氧树脂,贴玻璃布,之后再涂一层环氧树脂。

玻璃布要求经5%浓度的纯硷水煮沸脱脂,能保证日后运营过程中梁体内的钢筋不受大气腐蚀,提高结构的使用寿命。

通过以上的控制方案和防处治措施,在以后的T梁预制过程中再没有出现裂缝,并通
过对裂缝的处治也不影响梁体的正常使用。

结论:
预应力混凝土箱形结构产生裂缝很常见,但可避免或减少,关键是在设计时,认真验算,合理不止构造钢筋或预应力筋,对易出现裂缝的部位,通过施工过程的严格控制,尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量,减少裂缝的长度和宽度,通过对裂缝的妥善处理,控制裂缝的发展,使裂缝不至于对结构产生危害,保证结构的正常使用。

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