浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理朱韬

浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理朱韬

朱韬

朱韬

湖北利民建设工程咨询有限公司湖北襄阳441000

摘要：随着我国桥梁在市政工程中的作用越来越大，其施工质量和裂缝的加固除险工程越来越受到关注。导致裂缝出现的因素多种多样，因此认真分析裂缝成因，并针对性地提出加固技术对体现桥梁结构使用功能及其经济效益和社会效益具有现实意义。本文通过对市政桥梁结构裂缝的原因进行分析，进而得出市政桥梁裂缝的加固处理办法。

关键词：市政桥梁；结构裂缝；加固技术；

随着我国科学技术的不断发展，桥梁给人们的出行带来了很大的便利，然而市政桥梁结构裂缝的问题极大可能的对人们的生命安全、社会稳定造成一定的威胁，所以及时的分析成因并提出相应的加固处理技术是一项重要的任务。

1市政桥梁结构裂缝问题产生的原因

1.1市政桥梁自身应力产生的裂缝

桥梁自身的应力产生裂缝的种类分为桥梁收缩引起的裂缝和温度差异引起的裂缝两大类，下面将对其具体分析。第一，桥梁收缩引起的裂缝问题。桥梁的收缩实际上是因为砼在进行凝固的时候内外的收缩不均匀，导致表面上的砼所受到的拉力远远超过了抗拉的强度，从而出现了桥梁的裂缝。市政桥梁在施工的过程中，混凝土筑后4小时左右时，水泥水化的反应异常激烈和活跃，此时也是分子链逐渐产生和形成的关键时期。分子链形成的时候会出现泌水，这就说明混凝土并没有完全硬化，这就导致塑性收缩的产生。另外，混凝土硬化以后，混凝土表面的泌水会逐渐蒸发，温度也会下降，这时候混凝土的体积会减小，所以会出现缩水干缩的情况。

1.2非受力裂缝的分析

市政桥梁结构中混凝土的非受力裂缝与混凝土自身的性质是有着密切的关系的。混凝土是由水泥、掺和料、外加剂于与水配制的胶结材浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料，硬结的混凝土含固相、液相，气相，是多元、多相、非匀质水泥基复合材料水泥与水反应后的水化物要比原占体积有所缩减，缩减量约相当于化合水量的1/4，拌和物中石子吸水也使水泥石体积收缩，虽不至于影响混凝土的外观尺寸，但在骨料约束下可引发微小裂缝和增大孔隙率。微裂的原因可按混凝土的构造理论加以解释，即视混凝土为非均质材料（如骨料、水泥石、气体、水分等），在温度、湿度变化条等条件下，混凝土逐步硬化，同时产生体积变形，这种变形是不均匀的，水泥石收缩较大，骨料收缩很小，水泥石的热膨胀系数大，骨料较小，它们之间的变形不是自由的而产生相互约束应力。在构造论中一种极为简单的计算模型，是假定圆形骨料不变形，且均匀地分布于均质弹性水泥石中，当水泥石产生收缩的引起内应力，这种应力而引起粘着微裂和水泥石微裂。混凝土又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料，在受约束条件下只要发生少许收缩，产生的拉应力往往会大于该凝期混凝土的抗拉强度，导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇筑成型后，混凝土骨料对浆体收缩的约束，使混凝土内部从一开始就产生了微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素作用下，这些混凝土就可发展为肉眼可见的宏观裂缝。

1.3市政桥梁荷载作用所产生的裂缝

随着经济的不断发展，人们的欲望不断膨胀，超载现象也日益增多，进而导致不安全事故的发生。市政桥梁荷载所产生的裂缝主要有两种裂缝方式，直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝指的是超载现象经过桥梁使得桥梁的承载能力达不到这样的超载力度，从而发生市政府桥梁结构裂缝的问题；次应力裂缝是指在通过次生力进而产生的市政桥梁结构裂缝的问题。

2市政桥梁结构裂缝问题的加固技术处理

2.1表面封闭修补法

表面修补的具体做法是沿着混凝土裂缝的表面铺上薄膜材料，在施工的时候将混凝土的表面用刷子打毛，将混凝土表面的裂缝填平。也可以采用沥青进行修补缝合，但是这种方法的浆液很难灌入。表面修补的方法适合运用在裂缝很浅的桥梁上，即桥梁内部并没出现裂缝，基本稳定，为了防止出现更大的裂缝，可以采用表面修补的方法。表面修补法可以采取将混凝土或石灰填充裂缝的方法，也可以在裂缝的表面进行抹灰的方法，这些方法非常简单，工程不大。但是它能阻止裂缝变大，从而导致桥梁的钢筋受到侵蚀，出现深层裂缝。

2.2灌浆法

灌浆法是指给裂缝处灌水泥浆、石灰浆、化学浆液或沥青浆液的方法以达到裂缝加固处理的目的，这种方法的使用范围是裂缝从小变大的这一过程。在进行处理的过程中，首先应该根据桥梁裂缝的不同情况来选取不同浆液和不同的压力，然后除去结构表面已经脱离的部分，随后用水将其和基层都清洁润湿，最后进行喷浆达到粘合。石灰浆在使用的过程中，要根据裂缝的实际情况去配其稠稀的程度。因为混凝土内部的压力不同，便会产生相应的孔眼，在灌浆的过程中，石灰浆便是从这种孔眼里进入；化学浆因为可以改变浆液性能，使得其操作简单而且对于微小的裂缝修补效果较为良好。

2.3结构补强

2.3.1增加构件截面

该方法又可分为增加主筋补强和增加混凝土截面补强。增加主筋多采用焊增主筋法，其是先将梁类下缘混凝土保护层凿除以露出主筋，并将原箍筋切断拉直后将新增主筋焊接在原主筋下缘，施工中为减少温度应力应采取断续双面施焊，并应从跨中向支点旋焊，主筋焊接完毕后应接长箍筋并重新进行保护层施工，新保护层易采用环氧砂浆或膨胀水泥浆用涂抹法或压力灌注法施工。

2.3.2增设构件加固

增加主梁加固。该方法适用于地基有较好的承载力，一般将新增的主梁设置在原有主梁的两侧，可在新增主梁位置上将原桥面凿开并切断原横隔梁，利用原结构设置悬挂模板后浇筑新梁体混凝土，若为预应力梁体则应考虑在桥上无法进行张拉施工，因此应先张拉好后方可安装就位。

2.3.3粘贴加固

一般是采用环氧树脂胶液将钢板、钢筋或玻璃钢等粘贴在结构的受拉边缘或其薄弱环节，其施工方法类似于增大截面加固方法。

2.3.4施加体外预应力

其是在原梁体外侧受拉区域设置预应力筋，并通过张拉过程中在梁体内产生的偏心预压力来减小荷载挠度，并实现改善桥梁结构的受力状态。

2.4加强混凝土结构的养护，减少后期裂缝的出现

1）如果在较热的天气下施工，想要使得结构的表面足够潮湿，那就应当在其上盖一层塑料膜或者合理定期的洒水。2）如果在较冷的天气中施工，那就需要保持好温度，比如说在表面涂刷保温材料或者在混凝图表面覆盖一层塑料膜。3）在建筑完成之后，必须等一段时间才能继续进行表面的施工工作。

总结：市政桥梁裂缝产生的原因复杂、种类繁多，如果不对裂缝进行系统全面的分析和研究，就很难揭示出市政桥梁病害产生的内涵和机理。因此在分析裂缝形成原因后应结合实际采取合理有效的加固技术，方可制止裂缝发展，提高桥梁使用功能，延缓使用寿命。

参考文献：

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[2]路永龙.市政桥梁裂缝处理方法[J].住宅与房地产，2015（28）.

[3]李黎杰.有关桥梁结构裂缝的机理及其防治对策探讨[J].交通科技，2006（2）.