高速公路橋梁混凝土裂縫問題及對策論述

侯瀟

【摘 要】在我國的經濟發(fā)展過程中，高速公路在陸上交通運輸中起著非常重要的作用，其加快了物資流通的速度，極大的促進了經濟出現(xiàn)的發(fā)展。公路建設是基礎工程建設，是保證道路交通正常運行的重要一環(huán)。中國的道路建設越來越注重高速公路的發(fā)展，對于其建設的投入也在不斷加大，對于其中的一些裂縫問題的處理也在不斷的完善，本文就主要對高速公路橋梁混凝土裂縫問題及對策進行了簡要的論述，希望為高速公路的建設出一份力，盡一份心。

【關鍵詞】公路橋梁；混凝土裂縫；熱脹冷縮；鋼筋結構

在我國在建或者是建成的高速公路中，都包含大量的高速公路橋梁，在這些橋梁的使用過程中，有相當一部分都是在投入使用后不久就會出現(xiàn)各種各樣的病害，這些病害的出現(xiàn)對于橋梁的使用安全、使用效果與使用壽命等都有著不小的影響，文章將就高速公路橋梁混凝土裂縫的發(fā)生原因以及如何做好這些病害的處理措施等問題進行介紹。

1公路橋梁混凝土裂縫原因

1.1荷載誘發(fā)的裂縫

根據荷載力的不同，荷載裂縫也會呈現(xiàn)出不同的特點。多數的荷載裂縫都出現(xiàn)在受剪區(qū)、受拉區(qū)以及橋體受到震動比較嚴重的位置。當橋梁的受壓區(qū)域出現(xiàn)起皮現(xiàn)象或者是出現(xiàn)較短的裂縫，這時往往就是橋梁的承載度達到一定極限的標志，預示著橋體結構將會出現(xiàn)破壞。依據橋體結構受力方式的不同，主要有以下幾種裂縫特點：

（1）中心受拉。此時出現(xiàn)的裂縫會貫穿于整個橋體的橫截面，裂縫垂直于受力的方向，并且裂縫間距離比較均勻。（2）中心受壓。橋梁裂縫會與受力方向相平行，并且平行裂縫密而短。（3）受剪。如果橋體的箍筋太密時，就會發(fā)生斜壓式的橋體破壞，通常會沿著橋梁的端腹部會出現(xiàn)大于45°方向傾斜度的裂縫；而當箍筋較為適當的情況下，也會出現(xiàn)剪壓性的破壞，此時是沿著橋梁端的中下部會在大約45°方向出現(xiàn)較為平行的斜度裂縫。（4）受彎。通常情況下是在彎矩最大的截面附近區(qū)域從受拉區(qū)開始出現(xiàn)與受拉方向相互垂直的裂縫。（5）受沖切。裂縫會沿著柱頭板內側發(fā)生約45°方向出現(xiàn)斜面拉裂，并形成一定程度的沖切面。（6）受扭。橋梁某側面的腹部首先都會出現(xiàn)眾多45°方向的斜裂縫，并且向著相鄰的橋體面以螺旋方向繼續(xù)擴大裂縫。（7）局部受壓。在橋體的局部受壓區(qū)域內會出現(xiàn)和壓力方向基本平行的多條數較短裂縫。

1.2溫度變化誘發(fā)的裂縫

由于受到水泥水化放熱、太陽照射以及大氣溫度等因素的影響，會使得溫度出現(xiàn)變換，因此就會對混凝土產生膨脹或者是收縮性的溫度應力。當混凝土在結硬過程中會產生收縮，隨著溫度的變化會熱脹冷縮。而當混凝土收縮和膨脹的這兩種應力受到一定程度的約束時在混凝土橋體內部就會產生相應的溫度應力，而當對應的應力超過了混凝土的拉力范圍時，進而導致混凝土橋梁開裂、或者是產生溫度裂縫和收縮裂縫。另外當混凝土凝固時，因為混凝土表面的水分蒸發(fā)較快或是模板吸收水分過快等原因也會導致混凝土急劇收縮，這時的混凝土強度就會變小，不能夠抵抗過大的變形應力，也會導致橋梁面開裂。在混凝土公路橋梁中，更多出現(xiàn)的是溫度應力和收縮應力共同作用下而產生的溫度收縮裂縫。

1.3施工工藝誘發(fā)的裂縫

在混凝土橋梁的鋼筋結構澆筑環(huán)節(jié)、起模環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)以及吊裝環(huán)節(jié)中的施工質量差、工藝不規(guī)范等都會對橋體的質量產生較大影響，進而將會導致橋梁出現(xiàn)不同形式和程度不等的裂縫。尤其是一些細而長的薄壁橋梁結構，更會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，而且裂縫出現(xiàn)的位置、發(fā)展走向難以預料，出現(xiàn)的原因形式也難以判斷。例如，當鋼筋混凝土的保護層厚度過厚、混凝土的振搗不夠均勻、不密實、混凝土澆筑速度過快、水灰比例過大等等。

2公路橋梁混凝土裂縫防治措施

2.1裂縫養(yǎng)護措施

（1）在公路橋梁結構中，臺基樁、墩臺等水下結構經過長時間的反復凍融，會出現(xiàn)不同程度的結構疏松，進而會引起橋梁出現(xiàn)微裂縫。因此在橋梁施工時，混凝土應該盡量一次性進行澆筑，不要留有施工縫隙，同時應該根據施工需要，對橋體構件進行凍融性的循環(huán)試驗，并及時做好抗凍強度驗算。

（2）溫度裂縫也是較常見的一種裂縫，主要在公路混凝土橋面、橋臺等部位出現(xiàn)，而溫度裂縫又屬于活裂縫，其寬度會隨自燃界溫度的變化而發(fā)生改變，因而這類裂縫在修補時會有一定難度，應該以預防為主。在對橋體進行設計時，應該最大程度限制連續(xù)澆筑的長度，增加防收縮鋼筋的使用數量；另外在施工中，要對橋梁進行分段澆筑，同時還可以采取其他措施盡量減少混凝土的收縮量。

2.2裂縫治理方法

（1）結構加固法。

結構加固法主要運用在混凝土裂縫較為嚴重，并影響到橋體結構性能時。一般情況下是要對混凝土結構的截面面積進行擴大，同時可以采用在橋體構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、設支點加固、增粘貼鋼板加固及噴射混凝土補強等多種加固橋體的方法。根據混凝土裂縫處理的相關原則，如果混凝土裂縫危及到橋梁安全運行時，此時除了要采取灌漿方法處理以外，必要時還應該采取其他的加固措施一同對橋體進行加固?，F(xiàn)階段常用的舊橋加固技術主要有體外預應力加固、粘貼（鋼板、碳纖維、鋼絲等）加固、增大構件截面加固、改變結構體系、增設主梁等加固技術。

（2）表面修補法。

在對公路橋梁混凝土裂縫的修補方法中，表面修補法是較為簡單的方法，也是修復中較長運用的方法。當出現(xiàn)的裂縫對橋梁的承載能力沒有造成過多的影響，且較為穩(wěn)定時，往往就會采用該修補方法。通常情況下，首先要在混凝土裂縫表面涂抹一層水泥漿或者環(huán)氧膠泥，另外也可以涂刷適當的瀝青、油漆等防腐材料，主要起到防止橋梁混凝土受到其他各種作用的影響而再次開裂的效果，同時還可以在混凝土裂縫的表面粘貼一些玻璃纖維布等。

（3）填充法。

填補方法是采用修補材料直接對混凝土裂縫進行填充，通常是對較寬的裂縫（0.3mm）進行修補，此種修補方法作業(yè)較為簡單便捷，而且費用較低。而對于寬度不足0.3mm的裂縫、深度較淺以及規(guī)模較小的裂縫的可采取開V型槽方法進行簡易處理，之后再作好填充處理工作。而對于橋面板中間帶有上下貫通的混凝土裂縫，裂縫上部要采用注入施工方法對其進行處理。沿著裂縫7～8cm寬度范圍內，用鋼絲刷和砂輪機把混凝土表面的灰塵和游離石灰等進行去除，并且要用洗凈劑進行清洗，然后將具有粘著性和滲透性的環(huán)氧樹脂加壓注入其中。通過這種方法來對混凝土裂縫進行有效填充，不僅能夠提高橋面板的防水性能還能防止鋼筋銹蝕以及混凝土老化脫落。

3結束語

對于橋梁混凝土裂縫的防治和維護是一項集設計、施工、運輸和養(yǎng)護等多方面為一體的綜合性工程。因此我們應該認證貫徹安全第一、預防為主的原則，從經濟、環(huán)保等多個方面進行綜合考慮，不斷優(yōu)選施工的方案，提高施工的質量加強對橋梁的養(yǎng)護管理。同時加強對高速公路橋梁裂縫病害的研究，科學合理的制訂出裂縫橋梁病害的防治措施，增加高速公路橋梁的使用壽命，促進交通運輸業(yè)的長久發(fā)展。

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