張 鯤

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)最常見的病害,公路工程也如此。隨著高速公路通車時(shí)間的延長,沿線橋梁梁板的裂縫數(shù)量將會(huì)日益增多,而且裂縫寬度、長度也在不斷增大。嚴(yán)重的會(huì)危及橋梁的使用,為此需要對已通車的高速公路上的橋梁經(jīng)常進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)裂縫及時(shí)進(jìn)行處理,保證高速公路的正常運(yùn)行。目前我國對通行高速公路的維修基本上是圍繞著路面維修,橋梁方面很少。下面結(jié)合本人多年工作經(jīng)驗(yàn)簡要談?wù)劯咚俟窐蛄毫喊辶芽p的誘發(fā)原因及處理方法的觀點(diǎn)和建議。

1 橋梁梁板裂縫的類型與產(chǎn)生的原因分析

1.1 腹板上的豎向裂縫

腹板上的豎向裂縫是最普遍也是較為嚴(yán)重的一種裂縫。當(dāng)梁跨徑大于12 m時(shí),裂縫多處于薄腹部分,在梁的半高線附近裂縫寬度較大,一般在0.15 mm～0.3 mm左右?？缍仍酱?裂縫越寬越長,經(jīng)荷載作用后,向上下兩端延伸,一般向上至腹下翼緣梁肋處;裂縫一般在跨中地段寬度大,兩側(cè)逐漸變窄;裂縫部位及走向在一片梁的內(nèi)外側(cè)有的大致吻合,形成對裂或環(huán)裂,外側(cè)裂縫比內(nèi)側(cè)長而寬。當(dāng)梁跨徑小于10 m時(shí),裂縫細(xì)小,多數(shù)裂縫系由梁肋向上越來越細(xì),上端到腹板頂部腹板上兩端細(xì)、中間寬的裂縫較少,僅屬個(gè)別現(xiàn)象。

原因分析:設(shè)計(jì)上存在缺陷,如梁跨度較大、梁身較高、梁肋較薄且分布鋼筋較稀;施工質(zhì)量影響,養(yǎng)護(hù)不及時(shí);溫度及周圍環(huán)境條件的影響。

1.2 腹板上的斜裂縫

腹板上的斜裂縫是鋼筋混凝土梁中出現(xiàn)最多的一種裂縫(跨度在10 m以下的梁,裂縫相對較少)。裂縫多在跨中兩側(cè),離跨中越遠(yuǎn)傾斜角度越大,離跨中越近傾斜角越小,傾角約在15°～45°之間(跨度在10 m以下的梁為 10°～30°左右,第一道裂縫多出現(xiàn)在距支座0.5 m～1 m處)。腹板變更截面者,裂縫由梁的半高處向上、下端斜伸。不變更截面者,裂縫多由下翼緣向上斜伸。裂縫寬度一般在0.3 mm以下。

原因分析:1)設(shè)計(jì)上的缺陷。因混凝土收縮,預(yù)先使梁產(chǎn)生微觀裂縫或存在一定的初拉應(yīng)力,同時(shí)腹板受拉區(qū)實(shí)際上受到了影響,中軸要比計(jì)算低,因而增加了剪應(yīng)力,加上拉應(yīng)力的作用,致使主拉應(yīng)力較計(jì)算大,混凝土不能負(fù)擔(dān)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。2)施工質(zhì)量不良,加速了裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

1.3 下緣受拉區(qū)的裂縫

下緣受拉區(qū)的裂縫多發(fā)生于梁跨中部,梁跨度越大,裂縫越多;自下翼緣向上開展,至翼緣與梁肋相接處停為0.1 m～0.2 m。寬度約為0.03mm～0.1 mm,跨度小于10m的梁,其裂縫在0.03mm以下。

原因分析:混凝土收縮和梁撓曲導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.4 梁底面縱向裂縫

梁底面縱向裂縫屬個(gè)別現(xiàn)象,其走向是沿下翼緣主筋方向開裂。

原因分析:由混凝土保護(hù)層過薄或摻入氯鹽等速凝劑所造成,應(yīng)予更換大梁。

1.5 網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫細(xì)小,寬度約為0.03 m,用手觸及有凸起感覺,無固定規(guī)律。

原因分析:多為混凝的表面龜裂。另外還有施工運(yùn)梁不當(dāng),支承點(diǎn)偏向跨中,使支承點(diǎn)上部產(chǎn)生負(fù)彎矩引起的上部裂縫;墩臺下沉引起的梁頂端裂縫;施工分層澆筑,間隔時(shí)間太長引起的近似水平方向的層裂縫等。

2 混凝土橋梁裂縫的處理方法

2.1 表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及淺層裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹環(huán)氧水泥膠泥或在混凝土表面涂刷水泥漆等防腐材料,在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼碳纖維布等措施。

2.2 灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ),它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

2.3 結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的方法主要有:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固等方法。

2.4 混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 落實(shí)工作職責(zé),明確工作機(jī)制,完善公路標(biāo)志標(biāo)線,加大農(nóng)村公路路政管理力度,以保障農(nóng)村公路完好、安全和暢通。對于鄉(xiāng)村公路的路政管理工作可以結(jié)合養(yǎng)護(hù)管理工作,采取委托管理等多種方式,充分調(diào)動(dòng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、村委會(huì)和沿線村民保護(hù)公路的積極性。6)加強(qiáng)愛路、護(hù)路宣傳。通過廣泛的、多種形式的輿論宣傳和各級各部門的共同努力,倡導(dǎo)人人愛路、護(hù)路的意識,營造公路管養(yǎng)氛圍,引導(dǎo)廣大群眾積極維護(hù)公路暢通,為澤州經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的交通環(huán)境。

[1] 毛春梅.淺議農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)與管理[J].山西建筑,2008,34(5):287-288.