淺談橋梁病害之裂縫

鞠學(xué)利

(承德交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司)

1 裂縫的成因

1.1 荷載引起的裂縫

橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，未根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際通行的車輛情況對(duì)橋梁進(jìn)行加載驗(yàn)算，在運(yùn)營階段，超過設(shè)計(jì)荷載的重型車輛頻繁通行，使橋梁的受拉區(qū)域產(chǎn)生裂縫。施工過程中，在橋梁構(gòu)件上隨意地堆放施工器械、材料，無意中給橋梁增加了額外的荷載;沒有充分掌握預(yù)制結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，不按規(guī)定的齡期和方法對(duì)構(gòu)件翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

1.2 混凝土收縮徐變的影響

人們將混凝土在空氣中凝固時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮。這種情況的出現(xiàn)通常不是受外界力量的影響而導(dǎo)致的，而是混凝土自身的一種變形過程。而當(dāng)收到諸如鋼筋、支撐條件等外界影響因素的約束時(shí)，混凝土自身將會(huì)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，從而致使混凝土出現(xiàn)裂縫。其中塑性收縮和干燥收縮是其產(chǎn)生裂縫的主要誘因。

1.3 溫度變化引起的裂縫

由于混凝土表面溫度變化，常常導(dǎo)致構(gòu)件在垂直于受彎方向產(chǎn)生裂縫，或在懸臂梁最大負(fù)彎矩處產(chǎn)生裂縫。混凝土具有較為明顯的熱漲冷縮特性，而這就決定了它對(duì)溫度較為敏感，會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化。通常來說，能夠?qū)炷恋纳炜s性能造成影響的因素主要有兩點(diǎn)，其一為外界的環(huán)境溫度的變化，這對(duì)混凝土伸縮性能的影響使間接地;其二為混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度變化，這會(huì)對(duì)混凝土的伸縮性能造成直接的影響。一旦溫度變化超出了混凝土自身的承受臨界值，就會(huì)使混凝土的結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生變化，致使變形和裂縫等問題的產(chǎn)生。例如在當(dāng)外界的環(huán)境溫度驟降時(shí)，會(huì)使混凝土的表面溫度過低，在混凝土內(nèi)部溫度一定的情況下，就會(huì)使混凝土內(nèi)外部的溫度差增大，從而增大混凝土的溫度應(yīng)力，致使混凝土裂縫的出現(xiàn)。

2 鋼筋混凝土橋梁裂縫的防治措施

2.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)措施

橋梁設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮橋梁所在區(qū)域的車輛荷載，外部環(huán)境以及地質(zhì)條件，并將橋梁的技術(shù)要點(diǎn)、難點(diǎn)以技術(shù)交底的形式告知施工方，避免施工時(shí)因人為因素造成不必要的損害。

2.2 原材料的選擇

施工工藝可以有效的控制結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生、除施工操作應(yīng)嚴(yán)格按照《施工技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，對(duì)原材料(鋼筋、水泥、砂、碎石、水等)都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢驗(yàn)。對(duì)混凝土配合比應(yīng)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn).在高溫下或雨后施工對(duì)砂、碎石應(yīng)進(jìn)行含水量實(shí)驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整施工配合比，確保混凝土的施工質(zhì)量。

橋梁裂縫產(chǎn)生的原因是各種各樣的，這就需要我們?cè)趯?shí)際工作中針對(duì)橋梁的具體缺陷和病害進(jìn)行具體分析，確定該橋產(chǎn)生病害的原因，找出影響橋梁耐久性、安全性的各方面因素，為今后延長橋梁的使用壽命奠定良好的基礎(chǔ)。對(duì)于橋梁的裂縫而言，要根據(jù)其不同的種類，進(jìn)行有針對(duì)性的處理。

3 表面處理法

采用表面處理法進(jìn)行修補(bǔ)。此種方法主要是通過給混凝土裂縫表面涂一層致密的樹脂膜的方式對(duì)裂縫進(jìn)行處理，以最大限度的降低混凝土裂縫對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全性的影響。其具體的施工過程為，首先，在施工之前，需將混凝土裂縫內(nèi)及其周圍的污物和雜質(zhì)進(jìn)行清理，通常采用的是清水清理;其次，當(dāng)清理干凈并充分干燥后，需要利用樹脂對(duì)裂縫凹陷部位進(jìn)行填充;最后，對(duì)混凝土裂縫四周利用樹脂進(jìn)行涂抹，使橋梁的路基面保持平整、清潔。常用的橋梁混凝土裂縫表面處理法主要分為兩種，即表面涂抹法與表面貼補(bǔ)法。其中表面涂抹處理法主要適用于那些裂縫較為細(xì)微的混凝土裂縫，而表面貼補(bǔ)法則主要適用于混凝土縫隙較大，凹陷會(huì)發(fā)生漏水的橋梁裂縫。

4 結(jié)束語

雖然裂縫是不能避免的，但是采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防和處理措施，裂縫的有害程度是可以得到控制的。這就需要我們?cè)诠ぷ髦胁粩嗟目偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，從橋梁設(shè)計(jì)、施工工藝、養(yǎng)護(hù)及材料等多方面入手，研究出預(yù)防、治理裂縫的效方法，確保橋梁工程的耐久性、安全性。