公路桥梁养护维修中裂缝成因的分析及处治措施

公路桥梁养护维修中裂缝成因的分析及处治措施

狄振峰

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摘要：在城市化发展进程的不断加快中，交通业也在不断的进步，然而人们对公路桥梁的了解也越来越多。同时，随着我国公路的大规模建设并投入运营，桥梁的养护维修工作也变得愈发重要，而公路桥梁裂缝病害的处治则是养护维修中的一项重要内容。在养护维修工程中对裂缝的分析及处治措施的不当，将使桥梁存在巨大的安全隐患，因此需对桥梁存在的裂缝进行详细的科学分析，并采取相应的处治措施。

关键词：公路桥梁；养护维修；裂缝成因；措施

引言

公路是国内交通运输的重要基础设施，公路桥梁日常交通压力较大，长期承受高负荷，较易发生桥梁病害。桥梁病害不仅会缩短桥梁服役周期，降低其交通行驶舒适度，而且较易产生安全隐患，影响运输安全。为此，必须全面分析公路桥梁病害，加强动态监测，及时发现桥梁使用缺陷，科学维修养护。在养护维修中，最常见的措施是加固，加固技术应用的科学性直接影响了施工质量，因此，必须采取有效监管措施，监控施工质量。

1公路桥梁养护维修的重要意义

公路是重要的交通运输设施。因为我国国土面积较大，公路网络分布环境复杂，部分公路路段需要跨越河流，所以，在公路网络中许多路段为桥梁路段。公路路桥长期服役，承受着较大的货运压力，在服役周期中桥梁承载日趋加重，导致桥梁病害逐渐发生。桥梁病害是常见安全隐患，为消除隐患和提高桥梁承载性能，必须科学评估病害严重性，采取针对性的处理措施。常见问题之一是结构长期受力导致桥梁梁板发生裂缝，在处理结构裂缝时，主要处理措施是维修梁板，加固梁板结构，通过此种措施提高桥梁承载力。工程养护维修质量直接影响着交通运输安全。为促进工程具有良好的使用性能，科学延长公路桥梁服役周期，必须加强养护维修，针对性地解决裂缝、路面塌陷等病害。与此同时，应加强日常养护，积极预防病害。在此过程中重点提高公路桥梁结构稳定性，对易锈蚀部件进行防锈蚀处理，改善公路桥梁各环节建设质量，优化工程整体质量。

2桥梁裂缝病害的成因及分析

2.1温度应力引起的裂缝

温度变化导致混凝土桥梁结构产生热胀冷缩，而其约束条件导致产生温度应力，当该应力大于结构的混凝土抗拉强度时，则最先在其表面产生裂缝，并在长期的温差循环下使裂缝发展变宽。年温差虽较为缓慢，但由于夏季和冬季的温差变化大，在桥梁受到约束制约时，容易产生裂缝；日温差主要发生在夏季温度较高时，阳光直射桥梁结构的部位与背阴部位温差较大，导致桥梁结构各部位温差较大，从而产生温差应力并引起裂缝。且根据相关研究表明，温差应力甚至接近活载的应力，因此设计中温差应力的考虑不足，是产生温差裂缝的重要原因；大体积混凝土施工浇筑过程中由于水化热在内部与外部散发程度的不同而产生的温度裂缝，随着混凝土施工及养生技术的进步，水化热产生温度裂缝的影响程度在减小。

2.2混凝土收缩

混凝土的水分流失是直接导致公路和桥梁表面产生裂缝的因素之一。由于混凝土在冷却时蒸发，混凝土的体积和内部含水量减少，但建筑物表面的蒸发速度比内部快得多，表面体积收缩也比内部体积快。因此，如果某些地方的张力超过负载，压缩时的张力会导致结构内部受压的不平衡问题，拉力间的不均等会使混凝土产生裂缝。混凝土收缩裂缝产生有两个主要因素:①技术维护不充分，技术维护是降低内外部温差对内部和表面结构之间的作用，以最大限度地维护混凝土结构硬化过程周期，加速一些水化反应并提高混凝土自身硬度质量，在许多实践中可以得出结论，内外温度变化越小，湿度越高，密封时间越长，混凝土结构的膨胀越小;②环境温度越低，温度越高，进而风速越大，这种自然条件同样可以导致水分蒸发速率加快，混凝土的收缩程度同样会因此扩大。

2.3钢筋锈蚀产生的裂缝

在桥梁养护维修过程中，发现部分桥梁钢筋的混凝土保护层厚度不足，在各种环境因素的长期作用下，结构的混凝土保护层被完全碳化，致使桥梁钢筋表面的氧化膜遭到破坏，从而导致钢筋锈蚀，后期锈蚀部分的钢筋体积会膨胀10.1～10.5倍以上，使混凝土桥梁结构沿着钢筋出现纵横向裂缝。

3公路桥梁养护维修中对裂缝的处治措施

3.1粘贴碳纤维布对裂缝进行处治

对于梁体表面有大范围细微裂缝且无规则分布时，可先对桥梁裂缝进行处治后再粘贴碳纤维布，此法不仅满足加强修复裂缝的要求，还可提高桥梁的局部承载能力，随着碳纤维布生产质量的提高，目前已有较多应用在桥梁结构养护维修中。具体操作如下：将需要粘贴碳纤维布的梁体表面进行打磨，去除表面杂质，露出混凝土新鲜面，保持粘贴面的干净及干燥；在梁体表面涂刷底胶，并等待其固结，若梁体表面不平整，在底胶固结后，需对凹陷部位采用找平胶进行找平处理；将碳纤维布适度张拉紧贴于桥体基面，并采用滚筒进行滚压，将气泡挤出，使胶体与碳纤维布能够充分结合。在碳纤维布粘贴结束并固化后进行密实度检查，若存在小面积空鼓时，可使用针管注胶进行修补，当空鼓面积较大时，应切除该部位，并重新搭接碳纤维布，搭接长度需超过100mm。

3.2钢筋锈蚀的处理

公路桥梁施工需要对钢筋锈蚀问题集中处理，确保工程总体质量。钢筋锈蚀主要是通过增强保护层厚度的方式提高防护效果，在建筑混凝土外侧增加保护层面，使保护层能全面覆盖混凝土，起到稳固和保护的作用。除此以外，在前期施工时需要提高混凝土防渗透功能，确保钢筋安全。配制混凝土时，要适当增加矿粉的使用量或采用矿渣，提高混凝土渗透性，浇筑时需要严格按照相关规定工作，并落实责任。

3.3降低桥梁温差，减少温差裂缝

在桥梁养护维修中发现，部分箱梁或空心板对日照温差产生的裂缝没有足够的重视，空心板或者箱梁设计时，没有设置通风孔或者设置位置不合理。在养护维修中，应参考正确通风孔的设置位置，并与设计单位合作，补充设置通风孔等。

3.4定期进行混凝土保养

在公路桥梁建设中，影响路面裂缝的因素很多，而混凝土路面的施工和养护是最重要的措施之一。因此，有效控制混凝土及其内部的收缩裂缝是十分必要的。考虑到不同的结构环境条件，应适当控制混凝土表面的温差，以保证混凝土表面的含水率，提高混凝土结构的强度，避免出现严重的裂缝。施工人员须在混凝土浇筑完后用薄膜覆盖混凝土表面;如果室外温度低，混凝土表面应覆盖养生垫和塑料膜，以稳定混凝土的温度。如果室外温度高，混凝土表面须进行洒水处理。这种方法不仅可以控制混凝土内部结构的温度，而且可以有效地增加混凝土表面的含水量，防止混凝土表面形成裂缝，并可以将其有效地应用于整个工程中，为建筑的安全措施提供支撑。

结语

根据近年来公路桥梁养护维修中的大量实践证明，混凝土桥梁结构的裂缝是极常见现象，亦可以说是不可避免的。因此，应对混凝土桥梁裂缝进行科学详细的分析，使桥梁养护维修人员能够更好地分清各类裂缝产生的原因并及时采取处治措施。同时，在桥梁日常养护中对裂缝采取主动预防措施，以保证桥梁混凝土裂缝在早期能够得到有效控制，将其危害程度控制在一定范围内，防止进一步发展扩大，以减少桥梁运营期间的安全隐患。

参考文献

[1]华鹏.公路桥梁施工中的裂缝成因分析及预防对策[J].百科论坛电子杂志，2021（3）：125-126.

[2]胡道川.公路桥梁施工中的裂缝成因分析及预防对策探讨[J].四川水泥，2021（12）：38.

[3]夏琰.公路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J].建材发展导向（下），2020，18（6）：69-71.

[4]张东.公路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J].装饰装修天地，2020（1）：378.

[5]查伯华.公路桥梁施工中裂缝的成因与预防对策分析[J].百科论坛电子杂志，2021（22）：244.

[6]王建勋.桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J].建筑工程技术与设计，2021（16）：680.