市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫分析及加固技術(shù)處理

張姍姍 趙詩路

摘要：橋梁是市政工程中非常重要的一部分，對于城市經(jīng)濟的發(fā)展起著關(guān)鍵的影響和作用。裂縫是橋梁中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，對于橋梁的正常使用造成了嚴重的影響，不利于城市經(jīng)濟的穩(wěn)定快速發(fā)展。本文對橋梁裂縫形成的原因、以及加固方法進行了詳細的分析與探討，為實際的施工工作提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：市政；橋梁結(jié)構(gòu)；裂縫；原因；防治措施

一、結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因

設(shè)計結(jié)構(gòu)裂縫是指設(shè)計時采用的結(jié)構(gòu)型式在荷載作用下必然會產(chǎn)生的裂縫，如非預(yù)應(yīng)力的預(yù)制梁板及非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁等。雖然在施工時針對這種形式設(shè)置了預(yù)拱，但在荷載作用下，預(yù)拱消失后梁底抗拉區(qū)的混凝土最終還是要開裂的。非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁還在梁頂負彎矩區(qū)產(chǎn)生裂縫。這種裂縫是正常的、安全的，但裂縫的寬度應(yīng)小于0.20mm或設(shè)計規(guī)定的范圍，若超過這個范圍，那么這種裂縫就不正常了，就需要對其成因及安全性作進一步分析和鑒定。

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉裂縫一般是由于錨墊板位置沒按設(shè)計位置布置、錨墊板后螺旋筋沒有頂牢錨墊板、錨墊板處混凝土不密實或混凝土強度未達到設(shè)計或規(guī)范規(guī)定的張拉強度時進行張拉等原因造成的；普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁拆架過程中產(chǎn)生的裂縫是由于落架順序不當(dāng)或落架時間過長引起的，因為一聯(lián)箱梁落架不可能在瞬間完成，有一個從簡支梁到連續(xù)梁的受力體系以接近設(shè)計受力體系的方式進行轉(zhuǎn)換的過程，那么連續(xù)梁的負彎矩區(qū)在架拆除跨中支架過程中梁頂是有可能會產(chǎn)生橫向裂縫的，梁底正彎矩區(qū)也有可能會出現(xiàn)橫向裂縫。

二、非結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因

（一）塑性裂縫與收縮裂縫塑性裂縫，即混凝土在可塑狀態(tài)下出現(xiàn)的裂縫，分為沉降裂縫和收縮裂縫兩種形式。沉降裂縫產(chǎn)生的原因一是由于混凝土在塑性狀態(tài)下其基礎(chǔ)與支架等有不均勻沉降，使局部混凝土的變形受約束導(dǎo)致裂縫；二是由于重力作用使混凝土中較重顆粒下沉，而使水泥漿上浮，當(dāng)這種下沉受到鋼筋、模板拉桿約束時就會產(chǎn)生裂縫。收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土快速干燥，混凝土內(nèi)水份的蒸發(fā)速率大于其泌水速率，在固體顆粒表面形成彎月形、產(chǎn)生毛細管張力，混凝土收縮等所產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉強度而導(dǎo)致裂縫。

（二）溫差裂縫。溫差裂縫，即由于混凝土本體內(nèi)外部溫度的變化及混凝土本體表面溫度與環(huán)境溫度的差異使混凝土自體收縮不均而產(chǎn)生的裂縫。由于早期混凝土構(gòu)件被模板等材料隔離，水泥水化所產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)到空氣中，故在初始24h內(nèi)混凝土溫度將升高，過幾天后隨著熱量的散發(fā)混凝土將變冷，此時混凝土?xí)a(chǎn)生收縮，這種收縮受結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋及外部模板等約束而使混凝土開裂；當(dāng)混凝土冬季施工時，由于混凝土散熱快，其內(nèi)部溫度較高，而表面溫度受環(huán)境影響變得較低，表面混凝土的收縮率大于混凝土內(nèi)部的收縮率，從而使表面混凝土產(chǎn)生裂縫。

（三）長期干縮裂縫。長期干縮裂縫，即混凝土長期暴露于不飽和的空氣中由于物理的、化學(xué)的失水使混凝土體積縮小，當(dāng)縮小受到約束時產(chǎn)生的裂縫。通常來講，干縮產(chǎn)生的混凝土應(yīng)變速率非常慢，而且混凝土徐變產(chǎn)生的松弛可抵消部分干縮應(yīng)變。但混凝土設(shè)計的體積與表面積的比值、分布鋼筋的布置、混凝土的配合比及混凝土所處環(huán)境的溫度、濕度等都會導(dǎo)致干縮裂縫。

三、裂縫問題的加固處理方法

（一）常見措施

1.表面封閉修補法。這種方法就是沿著混凝土裂縫的表面鋪上一層薄膜材料，在施工的時候?qū)⒒炷恋谋砻嬗盟⒆哟蛎?，將混凝土表面的裂縫填平。也可以用瀝青進行修補縫合，但是這種方法的漿液很難灌入。表面修補的方法適合運用在裂縫很淺的橋梁上，即橋梁內(nèi)部并沒有出現(xiàn)裂縫，基本穩(wěn)定。為了防止出現(xiàn)更大的裂縫，可以采用表面修補的方法。

2.壓力灌漿法。壓力灌漿法也可分為水泥灌漿、石灰灌漿、化學(xué)物質(zhì)灌漿、瀝青灌漿等。噴漿修補是一種在經(jīng)過處理的裂縫表面，噴射一層密實的水泥砂漿保護層，來封閉裂縫的修補方法。在噴漿之前，要把結(jié)構(gòu)表面的剝離部分除去，然后用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿。水泥灌漿這種方法適合在橋梁的裂縫分布不均勻的情況下使用?；瘜W(xué)灌漿現(xiàn)在己經(jīng)在橋梁裂縫的修補上得到了廣泛的應(yīng)用。

3.梁式結(jié)構(gòu)加固法。梁式橋上部加固可以采用任何一種方法，要根據(jù)橋梁的實際情況來確定。就目前的情況來看，主要采取擴大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，以提高結(jié)構(gòu)的強度和剛度；以新的結(jié)構(gòu)代替舊的抗力不足的結(jié)構(gòu)，改變原結(jié)構(gòu)的受力體系，使控制截面變矩的峰值減小，對原結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，改變原結(jié)構(gòu)的受力圖式，以達到提高橋梁剛度和強度的目的。

（二）其他一些控制措施

1.在鋼筋的選用問題上，要嚴格按照標準組織加工，在焊接時，要嚴防焊接技術(shù)不過關(guān)的現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.在設(shè)計和制作模板上，要盡量減少錯臺和漏縫現(xiàn)象的產(chǎn)生并要求模板必須具有足夠的剛度和光潔度，同時要求單元面積大，接縫少，接縫嚴密平順。在使用模板時，要進行試拼，對精度差的地方進行修平，并做刨光處理，并涂抹一層防護油，確保撤膜后砼結(jié)構(gòu)表面平順光潔。

3.定量預(yù)測。計算大體積混凝土溫度、應(yīng)力、平均整澆長度（伸縮縫間距），確定混凝土內(nèi)外最大溫差、最大應(yīng)力、最長伸縮縫間距，當(dāng)其超過混凝土極限抗拉強度時，需在施工方案中采取降溫、延長溫度變化時間，或增加應(yīng)力釋放途徑，或增加伸縮縫來避免產(chǎn)生裂縫。計算支架及模板的剛度及撓度，防止因支架及模板的下沉而引起混凝土在未形成強度前不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。

4.要進行實時的監(jiān)控。

首先，是對支架以及模板變形的監(jiān)控。對于重要結(jié)構(gòu)部位，在施工前要進行等荷載預(yù)壓，實際測得變形值，施工時根據(jù)實測變形值預(yù)設(shè)預(yù)拱度。

要對混凝土的配合比進行監(jiān)控。實測粗細骨料含水量，計算出施工配合比。攪拌過程中，水量通過實踐來控制，粗細骨料以及水泥等通過電子計量來控制，外加劑聽過量杯，從而保證按施工配合比攪拌混凝土，嚴禁隨意更改水灰比。

還要對溫度進行監(jiān)控?；炷恋娜肽囟纫刂圃?0℃以下，實時監(jiān)控構(gòu)件中混凝土終凝前內(nèi)外溫度，尤其是澆筑后1天—3天內(nèi)水化熱高峰時。

四、結(jié)束語

橋梁在市政工程的建設(shè)中占據(jù)著非常重要的位置，裂縫是市政橋梁中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，對于橋梁的質(zhì)量以及正常使用帶來了很大的負面影響。裂縫產(chǎn)生的原因和類型是多種多樣的，必須針對實際情況，對橋梁裂縫進行詳細的分析和全面的掌握，針對實際情況，采取科學(xué)有效的措施進行裂縫的加固處理，不斷提高橋梁的質(zhì)量，為城市經(jīng)濟的發(fā)展做出積極有益的貢獻。

參考文獻：

[1]路永龍.市政橋梁裂縫處理方法[J].住宅與房地產(chǎn)，2015（28）.