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政信知识:
从荷载、温度、收缩、地基础变形、钢筋锈蚀、冻胀、施工等方面分析了桥梁工程结构裂缝产生的原因,以更好地预防桥梁工程结构裂缝的产生,保证桥梁工程的质量,延长桥梁的使用寿命关键词:桥梁;裂缝;荷载;温度;施工 中图分类号:N0 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2011)13-0312-02 近年来,随着中国铁路、公路桥梁建设快速发展,在桥梁建造和使用过程中,因出现裂缝而影响工程质量的现象时有发生,为提高认识和预防桥梁工程结构裂缝的发生,作者结合桥梁工程施工实践经验,主要对桥梁工程结构裂缝的种类及成因进行论述
一、桥梁工程结构裂缝的成因 1.荷载和次应力下引起的桥梁工程结构裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、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
裂缝产生的原因有:(1)设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;考虑问题不全面、理论与实际不相符引起的裂缝
(2)施工阶段,不按规范要求施工,不按设计图纸要求施工,造成裂缝的产生
(3)使用阶段,受载超出设计荷载或自然灾害造成的裂缝
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝
裂缝产生的原因有:(1)在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力,导致结构开裂
(2)桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋
若处理不当,容易出现裂缝
2.温度变化引起的桥梁工程结构裂缝
(1)年温差
一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥等
(2)日照
桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其他部位,出现结构裂缝
(3)骤然降温引起混凝土表面裂缝
(4)水化热
出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2m)浇筑之后由于水泥水化放热,内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝
(5)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝
3.收缩引起的桥梁工程结构裂缝
研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:(1)水泥品种、标号及用量
矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低
另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长
(2)骨料品种
骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高
另外骨料粒径大、收缩小,含水量越大收缩越大
(3)水灰比
用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大
(4)外掺剂
外掺剂保水性越好,则混凝土收缩越小
(5)养护方法
良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度
养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,则混凝土收缩越小
蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小
(6)外界环境
大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大,则混凝土水分蒸发越快,收缩越快
(7)振捣方式及时间
4.地基础变形引起的桥梁工程结构裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂
基础不均匀沉降的主要原因有:(1)地质勘察精度不够、试验资料不准
在没有充分掌握地质情况就设计、施工,这是造成地基不均匀沉降的主要原因
(2)地基地质差异太大
地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降
(3)结构荷载差异太大
在地质情况比较一致的条件下,各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降
(4)结构基础类型差别大,可能引起地基不均匀沉降
(5)分期建造的基础可能对原有桥梁基础造成较大沉降
(6)地基冻胀
地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降
(7)桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降
(8)桥梁建成以后使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降
对于拱桥等产生水平推力的结构物,对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因
5.钢筋锈蚀引起的桥梁工程结构裂缝
由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏
要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度
6.冻胀引起的桥梁工程结构裂缝
温度低于0℃ 和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件
混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝
冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌合水中掺人防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化
7.施工材料质量引起的桥梁工程结构裂缝
(1)水泥
1)水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标
2)水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,可能使混凝土强度不足,从而导致混凝土开裂
3)当水泥含碱量较高(例如超过0.6%),同时又使用含有碱活性的骨料,可能导致碱骨料反应
(2)砂、石骨料砂石的粒径、级配、杂质含量
砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌合水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重
(3)拌合水及外加剂拌合水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响
采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响
8.施工工艺质量引起的桥梁工程结构裂缝
(1)混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,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
(3)混凝土浇筑过快,流动性较低,引起塑性收缩裂缝
(4)混凝土搅拌、运输时间过长,引起混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝
(5)混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝
(6)用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其他原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现不规则裂缝
(7)混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝
(8)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象
(9)施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝
(10)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝
(11)施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝
(12)装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,T 梁等侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝
(13)安装顺序不正确,对产生的后果认识不足,导致产生裂缝
(14)施工质量控制差
任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂
二、桥梁工程结构裂缝的治理 1.表面处理法
做法:沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料,般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布
施工时先将混凝土表面用钢丝刷打毛,清水洗净干燥,将混凝土表面气孔由油灰状树脂填平,然后在其上铺设薄膜,如果单纯以防水为目的,也可采用涂刷沥青的方法
该法适用于缝较窄,浆材难以灌入,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝
2.填充法
施工时,先将槽内碎片清除,必要时涂底层结合料,填充后待填充料充分硬化,再用砂轮或抛光机将表面磨光
该法一般用来修补较宽的裂缝(0.2mm以上),作业简单,费用低
宽度小于0.2mm,深度较浅的裂缝,以及小规模裂缝的简易处理可采用取开V形槽,然后作填充处理
3.灌浆法
做法:先将结构物的裂缝或孔隙与外界封闭,仅留进浆口及排气孔,然后将较低黏度的浆液通过压浆泵以一定的压力将浆液压入缝隙内并使其扩散、胶凝固化,以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的
浆液主要有:水泥浆、环氧糠酮、聚氨脂等
此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好
三、结束语 一座桥梁从建成到使用,牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面
由上述分析可知,设计疏漏、施工低劣、监理不力均可能使混凝土桥梁出现裂缝
混凝土桥梁工程结构裂缝几乎是不可避免的,对于一些新建桥梁经受荷载的考验和大自然气温的影响,都会逐渐产生结构裂缝
即使一般认为对结构受力没有影响的细微裂缝,也会由于雨水慢慢地渗入,空气中氧气或其他气体的作用,使钢筋较生锈蚀膨胀,裂缝增大,混凝土材料性质不断变坏
为了改善混凝土桥梁的质量,尽量减少桥梁工程结构裂缝,必须找出桥梁工程结构裂缝产生的原因,对其危害程度进行有效控制
参考文献: 【1】曹小平.大体积混凝土裂缝控制【J】.施工技术,2006,(2):19-21. 【2】韩春萍.混凝土桥面横向裂缝的预防措施【J】.山西建筑,2005,(11):109-111. 【3】王铁梦.工程结构裂缝控制【M】.北京:中国建筑工业出版社,2001. 【4】JTJ023-85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范【Z (一)2008年之前建造的房屋;(二)宅基地上的房屋超建的面积不一定认为为违建;(三)房屋征收决定之后认定的违法建筑
不算违建的有哪几种房屋 有拆迁户在遇到拆迁项目时,突然被告知房屋存在建设不合法属于违建不给赔偿,有的拆迁户还收到一些部门下发的拆除违建的各种通知
这让拆迁户们纳闷了,房子自己住得好好的,一到拆迁怎么就变成违法建筑了呢? 拆迁中以拆违强拆房屋,法院最终确认政府行为违法 2018年6月14日张女士家位于湖北某市某区的一处私有房屋被区人民政府规定强制拆除
就在强拆前两天张女士家收到该区一个项目指挥部发送的《告知书》,告知张女士其房屋属于违法建设,某区人民政府将会同有关执法部门于6月14日对其房屋进行依法拆除,并责令张女士及家人在规划时间内自行搬离
《告知书》并未告知张女士其他陈述、申辩、救济等权利,那么就在收到告知书之后第三天,区政府便强拆了张女士家房屋,造成严重的财产损害,导致张女士一家居无定所,无家可归
原来,在张女士家所在位置属于区政府一个棚户改造项目,因为征收方与张女士家就不合理的补偿一直未达成补偿协议
在2018年5月25日 该区城市管理综合执法局就张女士家房屋改建部分作出行政处罚决定, 6月5日作出《履行行政处罚决定催告书》,6月11日作出限期拆除违法建筑物公告
紧接着12日就收到上述《告知书》,针对告知书对张女士家房屋违法建筑的认定,张女士家在第二天便向该市人民政府申请了行政复议,已经申请行政复议的情况下,区政府依旧实施了强拆行为
7月初,张女士家便一纸诉状诉至市中级人民法院,针对案件我们团队作为张女士家代理人,就征收方违法强拆充分陈述了几点: 1、在申请行政复议期间,该区政府未依法申请法院强制执行,自行组织相关人员拆除房屋其行为违法
2、该房屋是否违建未经最终司法认定,张女士家享有的法律救济尚未终结,该区人民政府无权对房屋是否系违建进行认定,其作出告知后进行强拆剥夺了张女士依法享有的陈述、申辩权、听证权以及复议、诉讼等司法救济权利,该区政府行为严重违法
3、在房屋征收过程中,征收方应当严格按照我国《土地管理法》和《国有土地上房屋征收与补偿条例》《土地管理法实施条例》的相关规定依法实施征收,如双方在征收补偿方案确定的签约期限内达不成补偿协议,征收方应当依法作出补偿决定,并依法实施强制搬迁
该案件法院认为,征收方即区政府以及相应职能部门既未及时依法履职,又未能保障被征收人合法权益,也未能正确理解《国有土地上房屋征收与补偿条例》有关强制搬迁制度的立法目的,还未能实现棚户区改造项目顺利实施,最终确定区政府决定强拆行为违法
在律师的努力和法院的支持下张女士家最终赢了这场官司
张女士的案子属于一起典型的以拆违来达到拆迁目的的案件,征收部门中的违法点也存在很多,但是类似张女士家情况的拆迁户比比皆是,并不是每个拆迁户都能这样取得“胜利”
这个案子取胜的三个关键: 1、张女士家没有签订任何拆迁协议,并就自建房屋相关情况充分地取证并保留
2、律师介入的及时,专业律师能够第一时间了解并介入到案件中,对整个案子的把控梳理起了关键作用
3、地方法院对案子的充分审查
注意了,这几种房屋不能认定为违建,但经常被违法拆违 (一)2008年之前建造的房屋 2008年1月1日实施《城乡规划法》,为了加强城乡规划管理,协调城乡空间布局,改善人居环境,促进城乡经济社会全面协调可持续发展
约束的主要是城市、乡镇规划区内的相关活动
而在此之前适用的更多是1984年颁布的《城市规划条例》,城市规划条例主要约束城市内的房屋
大部分农村、集体土地上的房屋是不能适用城市规划条例,但在2008年之前我国还有一部1993年颁布《村庄、集镇规划建设管理条例》在一定程度上规范了农村、乡镇的房屋
但是如果在拆迁过程中,行政部门作出的限期拆除通知或决定,适用的是《城乡规划法》,那么如果该房屋是08年之前就已经建成的,直接以该法来规范,在适用法律上,我们认为是错误的
(二)宅基地上的房屋超建的面积不一定认为为违建 还有一些农户因为家庭人口的增加,例如子女结婚之后,房屋空间已经不够居住,在自家老房子上加建或在剩余的宅基地面积新建房屋,以满足家庭生活的需要,这样的房屋咱们在拆迁的时候也不能完全直接认定为违建,应当结合实际情况,进行合理调查确认
(三)房屋征收决定之后认定的违法建筑 房屋征收决定公布之后,房屋被划入到征收范围内,那么对房屋的登记情况以及性质的确认等调查相关工作由征收方组织实施,不应当额外有其他相关部门对房屋是否违建再做认定
同样的,征收决定发布之后,营业用房的工商营业手续停止办理,户籍信息随之冻结,这是征收决定发布之后产生的一些列法律效果
如果在拆迁活动进行中,对房屋进行违建认定和处罚,显然是以拆违来代替拆迁,损害房屋权利人的利益
拆迁活动中不少打这拆违的旗号,实质是想低补偿征收土地和房屋,这个时候拆迁户一定要做到三点:一稳、二做、三问
一稳就是先稳住自己的心态,别人说自己房屋是违建,不要马上就被吓到,着急火燎无奈签字,一定要沉稳下心态把事情想明白
二做,及时收集房屋的建设材料信息,房屋、土地权属证明、征收方相关征收文件和补偿安置方案等,这些材料和文件将是后期确认房屋拆迁补偿的重要依据,拆迁户们一定要留心收集
三问,不懂就问专业人士,在自己发现有对自己不利的苗头的时候就提前咨询,了解违建与拆迁之间的区别和相关认定的法律依据,做到未雨绸缪
山东青州农文旅投城投债权计划