公路桥梁裂缝成因及修补加固技术分析

公路桥梁裂缝成因及修补加固技术分析

武帅将 

包头市公路工程股份有限公司

摘要：随着经济快速，公路桥梁上的交通量快速增加，使得桥梁出现各种病害。采用科学手段对公路桥梁裂缝进行修复处理，提高结构承载力，恢复公路桥梁使用功能，是确保交通运输安全的重要前提。基于此，通过系统分析混凝土桥梁的裂缝产生机理，总结了桥梁裂缝修补技术及加固方法，并提出了桥梁加固方法的选用原则，旨在为桥梁裂缝防治与修补技术提供参考。

关键词：公路桥梁；桥梁裂缝；修补加固；技术应用

引言

近年来，随着经济的高速发展，交通量、载重量日益增大，部分现役公路桥梁产生了较为严重的裂缝病害，急需进行维修加固。如果不对桥梁及时加固或选择的加固方法不合理，桥梁病害在公路桥梁运营期间会不断扩展，降低桥梁结构的整体承载力，严重的可能导致桥梁坍塌，造成巨大的经济损失和人员伤亡。目前，技术人员在选择桥梁加固方法时，很多盲目照搬类似项目的图纸，对桥梁病害的成因理解不够深入，使得加固方案适用性差。因此，进一步研究公路桥梁桥梁常见病害成因与加固方法具有重要的工程价值。

1公路桥梁病害影响因素及危害

1.1桥梁病害影响因素

在公路桥梁运营期间，桥梁结构因受到外界各种不利因素及内部因素的影响，桥梁结构的承载能力和耐久性不满足设计要求的现象均可称之为桥梁病害。大量工程实践表明，影响桥梁结构病害的外部因素有有风、雨、水流、温度和湿度变化、地震、洪水、意外撞击等，内部因素主要是设计和施工原因。

1.2桥梁病害的危害

虽然公路桥梁的混凝土表层缺陷不易导致桥梁断裂，但其危害性应引起重视。在长期荷载作用下，混凝土表面缺陷会不断扩展，最终危害桥梁的整体安全。比如混凝土表面开裂后，结构内部的钢筋可能外漏锈蚀，如果不进行处理，桥梁结构的承载能力会不断衰减，最终缩短桥梁结构的运营寿命。此外，桥梁结构内部缺陷的危害要大于表面缺陷，比如混凝土强度不足、钢筋安装方案不满足规范、混凝土振捣不及时、模板漏浆等都会使混凝土结构内部出现空洞，降低桥梁结构性能。

2桥梁裂缝修补技术

①表面封闭修补法此方法主要应用于非压力裂缝或轻微裂缝（缝宽小于0.2mm），修补顺序为：清表→开槽→填补→喷浆→填缝。此方法仅能用于表面裂缝修补，对于深度较大的裂缝效果较差。②压力灌浆修补法该方法主要利用水泥或其他材料对裂缝进行修补，使浆体材料完全充满裂缝，达到闭合裂缝的目的。此方法能有效提升结构承载性能，保证结构使用寿命，通常用于裂缝数量较多且宽度较大的裂缝修补。③缝隙表面粘贴法此修补方法主要通过在结构裂缝表面粘贴加固材料，达到修补裂缝，提高结构承载力的目的。④体外施加预应力修补法此方法主要是在桥梁结构表面施加预应力作用，从而有效闭合裂缝，提高结构承载性能。

3公路桥梁加固技术

3.1增大截面加固法

公路桥梁结构采用增大截面法加固就是在混凝土外侧新浇筑一定厚度的混凝土，加大原有构件尺寸，并在混凝土中加入补强钢筋。增大截面加固法计算简单，施工便利，能显著提高原结构强度，且加固后对既有桥梁外观和周边环境，但可能导致桥下净空减小。在施工之前，要先将混凝土结构表面的浮浆、油污等杂质清理干净，并将表面凸起部位磨平。对于外漏的已生锈钢筋，也要打磨干净。新浇筑的混凝土不应太薄，不应小于现行规范对最小钢筋保护层厚度的要求。同时，要严格控制新浇筑混凝土的振捣质量，避免混凝土表明产生蜂窝、麻面等病害。

3.2碳纤维加固技术

碳纤维加固工艺在路桥项目的加固期间得到了普遍的使用。该技术的原理选取高抗拉性的碳纤维，此类原料是特殊的复合材料，虽然其抗拉性极强，由于在切实的选取利用期间，察觉其工艺与混凝土钢筋对比研究其易受腐蚀而且受盐碱性弱。但该技术在平时应用期间不需要单独开展特殊的养护，因此一般与混凝土钢筋结构工艺混合应用，尤其是在混凝土钢筋布局的施工期间。碳纤维加固工艺在路桥项目中能够增强其钢筋的抗拉性能，针对路桥建设加固有着极为重要的作用。

3.3体外预应力加固技术

体外预应力加固技术是指将具有防腐保护功能的预应力筋合理布置于路桥梁体外部或者箱内，对于梁体施加一定的预应力，利用预加力产生的反弯矩使得路桥结构中因部分外荷而产生的内力抵消，以达到改善梁体使用功能的目的，并且有效提高梁体的整体承载能力。选取该加固工艺可以减轻桥梁的荷载，最大程度避免内部结构发生改变，也可以避免裂缝的产生。该工艺在新桥修建过程中的选用对原有桥的布局不会产生破坏，其防弯性能也很强。因此，该工艺在目前的路桥加固修筑中得到了普遍的选用。

3.4粘贴钢板加固技术

粘贴钢板加固是一种新型的加固技术，其原理是采用高强度的胶黏剂对受损结构进行黏结，提高结构整体的刚度，增强结构强度和抗变形能力。采用粘贴钢板加固技术对公路桥梁进行加固，可以有效解决公路桥梁在长期使用过程中出现的各种病害，保证公路桥梁的正常使用。在加固施工过程中，首先，对加固区域进行清理，将混凝土表面的杂物清理干净。其次，对被加固构件进行表面处理，将混凝土表面打磨成粗糙面，并用环氧砂浆进行处理。再次，在构件表面涂刷底胶。最后，将钢板粘贴到构件表面。粘贴钢板加固技术在应用过程中需要注意以下几点：①控制结构胶的固化时间。在固化时间结束后，还需对其进行质量检查，如有质量问题需要及时处理。②粘贴钢板时，注意钢板与构件之间的缝隙大小。③在粘贴过程中，保证均匀涂抹结构胶。④粘贴完成后，对结构胶进行固化处理。⑤在加固过程中，保证粘贴钢板的厚度以及宽度符合相关标准。

3.5钢筋混凝土结构修补技术

钢筋混凝土结构修补法是指利用粘贴钢板、碳纤维布或者预应力筋来对混凝土结构的裂缝、蜂窝、空洞以及锈蚀等问题进行修补的技术。具体操作方法为：其一，在混凝土表面涂刷环氧胶泥，并用聚合物砂浆或环氧树脂等材料对其表面进行处理。其二，利用钢纤维混凝土材料对裂缝进行修补。其三，在修补好的裂缝表面覆盖一层环氧树脂材料。在加固中，需注意的是，根据实际情况合理选择加固维修技术。在加固维修过程中，做好监督工作，确保加固质量符合标准。在加固后，做好竣工验收与养护工作，并对病害处治效果进行定期监测。

3.6裂缝的修补技术

目前，针对公路桥梁桥梁工程存在的裂缝问题，则需要采用修补的方式来进行处理。在具体修补的过程中，主要采用的修补方法为涂抹或者浇筑的方式，若是裂缝较大，则需要采用灌浆的方式来进行修补处理。另外，在修补材料的选择上，一般会选择环氧树脂材料，这主要是因为材料有着较高的硬化程度和修补能力，能够对受损的混凝土进行加固处理，使得其粘结成一个整体。在具体操作的时候，对于比较小的裂缝，采用表面处理和喷涂的方法，通过对裂缝喷涂材料，这样就可以避免雨水进入到内部，规避雨水对桥体的侵蚀危害。而对于有一定宽度的裂缝，就要选择注浆法和填充法来进行有效的处理，在材料的选用上，一般是选择化学补强剂。若是桥体的钢构件出现了裂缝，那么就需要使用粘结钢板的方式对其进行维修。

结束语

公路桥梁桥梁的建设发展，为我国的交通运输事业发展创造了良好的条件，进一步带动了社会经济整体水平的提升。由于公路桥梁桥梁在社会发展中占有重要的地位，所以对于各方面都提出了更高层次的要求，尤其是针对养护和加固方面的要求更高。所以，当前为了保证公路桥梁桥梁的使用功能的增强和使用寿命的延长，必须从养护和加固方面着手，清除病害。因此，养护人员需要做好公路桥梁桥梁的养护管理工作，保证公路桥梁桥梁建设及运营的质量，同时还需采取关键的加固技术，全面提升公路桥梁桥梁的安全性和稳定性，保证车辆通行的畅通性、安全性。

参考文献

[1]石晓磊.公路桥梁裂缝成因与预防对策[J].交通世界，2023（8）：153-155.

[2]金建鹏.公路桥梁设计与施工中裂缝成因及预防分析[J].运输经理世界，2023（6）：130-132.

[3]马宝强.公路桥梁设计与施工中裂缝成因及预防分析[J].中国储运，2023（1）：119-120.