鋼筋混凝土橋梁裂縫成因分析與加固措施研究

季健

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，公路橋梁項目日益增多，而橋梁結(jié)構(gòu)多是由鋼筋混凝土構(gòu)成，在其使用的過程中，會由于各方面的原因?qū)е铝芽p的出現(xiàn)，從而影響到了橋梁的使用安全?；诖?，我們需要對引起鋼筋混凝土橋梁裂縫的影響因素進行分析，主要有原材料因素的影響、施工工藝影響、外部作用的影響等，需要根據(jù)不同的裂縫類型和發(fā)展機理選擇合適的加固處理措施，來提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，延長使用壽命。

【關鍵詞】鋼筋混凝土橋梁；裂縫；影響；加固措施

中圖分類號： U445.71 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）25-0217-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.100

【Abstract】With the development of the national economy，the highway bridge projects are increasing，and the structure of the bridge is mostly made up of reinforced concrete.In the process of its use，the cracks will occur due to various reasons，thus affecting the safety of the bridge.Based on this，we need to analyze the influence factors of the cracks in the reinforced concrete bridge，including the influence of the raw material factors，the influence of the construction technology，the influence of the external effect and so on.It is necessary to select the appropriate reinforcement measures according to the different types of cracks and the development mechanism to improve the stability of the bridge structure.Long service life.

【Key words】Reinforced concrete；Bridge cracks；Cause analysis；Reinforcement measures

0 前言

鋼筋混凝土橋梁建設和使用的過程中，會受到內(nèi)外因素的影響，比如說車輛載荷的作用，風雪等天氣的影響，施工工藝和施工方法的影響，人為外部因素的影響等。同時，還會受到自身材料結(jié)構(gòu)功能退化的影響，從而導致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的損傷，從而通過一些病害的形式進行表現(xiàn)，比如說裂縫。而鋼筋混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)，真是橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞的主要表現(xiàn)形式，而鋼筋混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)，容易引起橋梁的穩(wěn)定性，甚至會引起橋梁的坍塌，因此，在橋梁的建造過程中，應該從勘察設計、初步設計、施工圖設計等階段做好各方面的工作，確保橋梁的整體質(zhì)量。同時，在橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后，應該根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，采取科學合理的加固措施對其進行處理，從而減少鋼筋混凝土橋梁裂縫的進一步發(fā)展，從而有效的提高了鋼筋混凝土橋梁的質(zhì)量。下面對鋼筋混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因進行了分析，并提出了相應的加固措施，從而希望能更好的延長鋼筋混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因的使用壽命。

1 鋼筋混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因分析

隨著時代的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的低等級公路的橋梁工程建設，多采用鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，不僅提高了施工效率，而且可有效的節(jié)約建設投資。但是，鋼筋混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)，會給橋梁的運營帶來安全隱患。倘若我們在施工的過程中，沒有采用積極的手段來預防，將會由此造成更加惡劣的影響。

1.1 原材料因素的影響

鋼筋混凝土橋梁施工過程中，裂縫現(xiàn)象并非無緣無故出現(xiàn)，多是由于施工材料不達標所致。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗和相關的規(guī)范標準，原材料因素的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，原材料的采購工作中，過于注重成本的控制，對原材料的性能、質(zhì)量、數(shù)量等，都沒有按照相關的標準來操作，很容易因為某一個方面的缺失，造成裂縫的問題，這對于橋梁工程的建設與運營會造成較大的阻礙，不利于施工企業(yè)的發(fā)展。第二，在原材料因素的影響當中，還包括新材料的使用。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，一些新材料會投入到工程項目中，這些材料的性能突出，可是在應用過程中，如果未按照新的標準來實施，將很容易導致材料不適應當?shù)氐沫h(huán)境，從而導致裂縫的出現(xiàn)。

1.2 施工工藝影響

就鋼筋混凝土橋梁裂縫本身而言，與施工工藝存在非常密切的關系。施工工藝方案的確定，需要充分結(jié)合日常的需求來完成，我們在橋梁工程施工的過程中，不能總是按照簡單的常規(guī)模式來進行施工，否則難以達到預期的效果。首先，施工工藝在運用的過程中，總是通過單一的工藝來操作?，F(xiàn)階段的橋梁工程建設要求較多，面對的環(huán)境也非常的復雜，如果我們在具體的實施過程中，完全利用簡單的工藝手段來進行施工，不僅無法得到良好的施工效果，還加大了裂縫出現(xiàn)的概率，給鋼筋混凝土橋梁施工造成了負面作用。其次，施工工藝方案編制的時候，沒有對裂縫的相關內(nèi)容做出充分的考慮。在一些鋼筋混凝土橋梁工程中，具體的方案編制過于依賴經(jīng)驗方面的積累，對于科學實驗和檢驗，沒有高度重視。在此種情況下，施工工藝的可靠性、可行性將出現(xiàn)大幅度的降低，由此，就容易導致鋼筋混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)。

1.3 外部作用的影響

（1）鋼筋混凝土橋梁的彎曲裂縫。如果鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的梁彎矩較大，將會導致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎曲作用，從而引起裂縫的出現(xiàn)，特別是在橋梁結(jié)構(gòu)截面最大的受拉區(qū)域，很容易出現(xiàn)此種情況。由于車輛荷載的作用，在橋梁結(jié)構(gòu)的跨中部位，存在從底部往上延伸的正彎矩裂縫，在梁板支座的周圍存在從頂部往下的負彎矩裂縫。加上一些重載車輛的作用，會導致這些彎矩裂縫進一步發(fā)展，從而引起橋梁彎曲裂縫變寬，威脅到橋梁結(jié)構(gòu)的安全。

（2）鋼筋混凝土橋梁的剪切裂縫。剪切裂縫一般發(fā)生在橋梁結(jié)構(gòu)的最大剪應力處，在受彎構(gòu)件和受壓構(gòu)件支座的周邊，裂縫的發(fā)展方向為從下往上，若作用的荷載越大，裂縫的數(shù)量和長度也會越多，而且還會向橋梁的跨中方向發(fā)展。但鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剪切裂縫后，應該進行長期觀察，了解裂縫的發(fā)展情況，如果發(fā)展到了會影響到橋梁結(jié)構(gòu)安全的時候，必須要對其采取一定的加固措施。

（3）鋼筋混凝土橋梁的斷開裂縫。鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的斷開裂縫主要是發(fā)生在混凝土的受拉區(qū)域，若受拉構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，裂縫會按著某種規(guī)律進行發(fā)展。當內(nèi)部應拉力較小時，主要由鋼筋與混凝土共同承受。而伴隨著內(nèi)部壓力的不斷增大，一旦超出受拉限度就會出現(xiàn)裂縫，荷載逐漸增大后會逐漸加大裂縫寬度，逐漸形成斷開裂縫。

（4）鋼筋混凝土橋梁的扭曲裂縫。橋梁的鋼筋混凝土構(gòu)件在受到彎曲以及扭轉(zhuǎn)的共同作用下會出現(xiàn)扭曲裂縫的出現(xiàn)，一般扭曲裂縫都是四十五度角度傾斜著裂開。在扭曲力的作用情況下，鋼筋混凝土構(gòu)件會產(chǎn)生多條不規(guī)則裂縫的出現(xiàn)，當混凝土結(jié)構(gòu)防護層完全裂縫脫落，就會繼續(xù)將扭曲力作用到鋼筋結(jié)構(gòu)上，荷載力繼續(xù)增大，就會破壞鋼筋結(jié)構(gòu)，導致橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞。

（5）鋼筋混凝土橋梁局部應力造成的裂縫。在局部應力作用下，鋼筋混凝土橋梁也會出現(xiàn)裂縫，比如構(gòu)件角隅部位的裂縫、巨大荷載沖擊局部構(gòu)件、支座墩臺的局部壓力過大等，都會出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫。

2 鋼筋混凝土橋梁裂縫的加固措施

2.1 鋼筋混凝土橋梁裂縫加固方法

（1）對裂縫表面進行修補材料的涂抹。裂縫較小時，就在混凝土的表面涂抹一層修補材料，一般都是樹脂保護材料，假若裂縫寬度增加時，還可以涂抹焦油環(huán)氧樹脂材料，起到保護膜的作用。

（2）按照U型或者V型的裂縫槽口進行填充物的修補。有些裂縫不能夠采用涂抹方法進行完全修補，這時候可以沿著裂縫表面鑿開一個U型或V型的結(jié)構(gòu)槽口，并采用砂漿樹脂進行修補與填充。

（3）深鑿嵌補方法。首先先順著橋梁裂縫的方向鑿開一個槽洞，按照填充材料以及裂縫的部位選擇合適的槽口形狀，然后在嵌補上一些甲凝、瀝青、環(huán)氧砂漿等的粘結(jié)材料。

（4）裂縫表面的噴漿修補方法。所謂表面噴漿的修補方法，首先要在裂縫表面進行鑿毛處理，然后再將較高強度與密實度是你砂漿材料噴射到裂縫表面，從而進行保護層的修補。在修補時候，可以按照修補條件與要求、裂縫性質(zhì)、大小與部位，選擇合適的噴漿修補方法，必要時還可以結(jié)合深鑿嵌補方法一起進行。

（5）封閉加固方法。采用斜箍或直箍方法對鋼筋裂縫處進行加固修補，在修補的時候，要注意混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓力、箍的應力大小以及加固部位的應力。

（6）裂縫的壓力灌漿修補方法。這種修補方法要預留出排氣孔與進漿口，然后將裂縫與外界封閉起來，在壓力下將粘度較低的漿液注入到縫隙內(nèi)，使其固化并凝結(jié)，從而提高鋼筋混凝土的抗?jié)B性、耐久性、強度以及整體性，主要的方法有水泥灌漿與化學灌漿等方法。

（7）裂縫的粘結(jié)鋼板修補方法。這種修補方法是在鋼筋混凝土橋梁的裂縫位置上粘貼上鋼板，使鋼板粘貼的結(jié)構(gòu)與混凝土可以形成一個整體，提高橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。一般鋼板粘貼的厚度大約為四到六毫米之間，采用環(huán)氧基液進行混凝土的粘結(jié)。

2.2 鋼筋混凝土橋梁裂縫加固的其他注意事項

在鋼筋混凝土橋梁裂縫加固處理后，由于加固的方法不同，所以對其進行的養(yǎng)護處理方法也不同，比如說灌漿修補法，鋼筋混凝土橋梁裂縫處理完成后，應該及時做好養(yǎng)護工作，終凝前為了確保鋼筋混凝土的表面是濕潤的，通常采用在混凝土的表面鋪設一些麻片或者是塑料膜等覆蓋物，減少水分的蒸發(fā)過快，引起混凝土內(nèi)外溫度差，導致溫度裂縫的出現(xiàn)。對于粘結(jié)鋼板的修復法，在鋼板粘貼完成后，待足夠牢固后，應該采用錐子等進行試探性的檢驗，粘貼的牢固性，確保足夠的穩(wěn)定。

3 結(jié)論

綜上所述，引起鋼筋混凝土橋梁裂縫出現(xiàn)的原因是很多的，情況也各不相同，我們只有根據(jù)裂縫的類型及發(fā)展機理，選擇合理的加固措施，才能提高加固的質(zhì)量。而且要考慮加固措施的經(jīng)濟效益，采用最節(jié)約的方式來達到最好的效果，從而有效的提高鋼筋混凝土橋梁的加固質(zhì)量。

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