橋梁結(jié)構(gòu)裂縫原因及加固技術(shù)處理探討

摘 要 對(duì)于橋梁建設(shè)而言，裂縫問題是其建設(shè)期間及后期使用過程中較為嚴(yán)重且普遍的問題。一旦橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，就會(huì)直接影響到橋梁工程整體質(zhì)量的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性以及完整性，甚至造成嚴(yán)重的危害。因此，在施工過程中，工作人員要在結(jié)合實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，深入分析引起裂縫出現(xiàn)的相關(guān)因素，然后再采取科學(xué)有效的措施盡量減少裂縫問題，同時(shí)控制施工效果，保重施工作業(yè)能夠穩(wěn)定順利地進(jìn)行，從而提高橋梁工程的使用性能，促進(jìn)橋梁事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 橋梁結(jié)構(gòu);裂縫;加固技術(shù);處理

前言

俗話說“要想富，先修路。”國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展離不開交通事業(yè)的進(jìn)步，尤其是現(xiàn)階段，人們對(duì)交通的需求量越來越大，道路橋梁已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂胁豢苫蛉钡姆绞健Ｈ欢谠S多橋梁工程的建設(shè)中，常常會(huì)受到施工條件、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及建筑材料等因素的影響，從而導(dǎo)致了裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，甚至還有大量的危橋和老橋，這些問題如果不及時(shí)解決，往往會(huì)導(dǎo)致較大的安全隱患，同時(shí)，也難以滿足國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)于交通出行的需求，因此需要采取相應(yīng)的解決手段，如橋梁加固技術(shù)，從而保證橋梁工程的整體質(zhì)量。

1橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的原因

（1）橋梁地基發(fā)生變形而導(dǎo)致裂縫。通常情況下，橋梁工程的基礎(chǔ)會(huì)在水平方向上發(fā)生位移的現(xiàn)象，同時(shí)在垂直方向上也容易發(fā)生不均衡沉降的情況，從而導(dǎo)致橋梁整體出現(xiàn)程度不同的下沉，使得橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力在很大程度上增加。當(dāng)應(yīng)力的數(shù)值大于混凝土的抗拉力時(shí)，裂縫現(xiàn)象就會(huì)由此出現(xiàn)。

（2）環(huán)境溫差造成橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫現(xiàn)象。溫度變化屬于不可控制因素，而環(huán)境溫差過大就會(huì)造成橋梁工程的深層裂縫及表層裂縫。其中深層裂縫會(huì)與橋梁結(jié)構(gòu)主筋的方向平行，但寬窄和大小都有所不同，在溫度較高的時(shí)候會(huì)裂縫會(huì)比較窄，溫度低的時(shí)候會(huì)比較寬。表層裂縫通常呈無規(guī)則性，并且肉眼可見。引起溫差過大的因素一般表現(xiàn)為光照強(qiáng)度和驟然低溫。如果橋梁處于太陽暴曬的環(huán)境中，其表面溫度就會(huì)逐漸提高，這時(shí)候混凝土內(nèi)部會(huì)形成一些非線性分布的溫度階梯，從而增加混凝土內(nèi)部部分地方的應(yīng)力，如果這種溫度應(yīng)力超過混凝土的最高承受應(yīng)力，橋梁結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。此外，若橋梁處于冷空氣突襲、暴風(fēng)雪等惡劣天氣中，其表面溫度會(huì)隨著環(huán)境溫度驟然降低，而其內(nèi)部降溫的速度并不快，這樣就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度形成溫差，使得混凝土產(chǎn)生變形的狀況，一旦這種自然變形受到抑制，相應(yīng)的拉力就會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生，在拉力高于混凝土承受力極限的情況下，便會(huì)造成裂縫現(xiàn)象。

（3）橋梁設(shè)計(jì)階段和施工階段出現(xiàn)問題會(huì)造成裂縫。在設(shè)計(jì)階段，橋梁工程的各項(xiàng)性能都要求設(shè)計(jì)人員具備較高的專業(yè)能力，其在設(shè)計(jì)選材、相關(guān)計(jì)算方面都必須要做到周全且謹(jǐn)慎地考慮，同時(shí)要充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，這樣才能讓設(shè)計(jì)出來的橋梁具備更高的安全性、耐用性和穩(wěn)定性。然而現(xiàn)在許多設(shè)計(jì)人員對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力、局部荷載等數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)都有漏算、錯(cuò)算的現(xiàn)象，同時(shí)，關(guān)于結(jié)構(gòu)受力的一些設(shè)想也與現(xiàn)實(shí)條件不符，鋼筋配置和設(shè)計(jì)斷面在內(nèi)容設(shè)計(jì)上都有所不足，這些都是導(dǎo)致裂縫形成的間接因素。在施工階段，由于施工現(xiàn)場(chǎng)材料的不合理擺放、施工人員將頂板作為重量級(jí)材料運(yùn)輸?shù)妮d體、隨意起吊預(yù)制材料、沒有嚴(yán)格依據(jù)施工圖紙進(jìn)行施工、僅憑經(jīng)驗(yàn)更改施工材料的配比和施工順序等外在因素，往往使得橋梁結(jié)構(gòu)裂縫更容易產(chǎn)生。

2橋梁結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)處理

就目前而言，橋梁結(jié)構(gòu)仍然會(huì)不可避免地出現(xiàn)裂縫，但時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步促進(jìn)了許多新技術(shù)的誕生，僅僅是針對(duì)橋梁裂縫的加固技術(shù)，就有多種方法。其中比較常用的方法有壓力灌漿法、結(jié)構(gòu)處理法、表面處理法、填充鋼板法等。

（1）壓力灌漿法。壓力灌漿法一般用于由小增大的裂縫，有著理想的處理效果。壓力灌漿的材料主要有瀝青、水泥、化學(xué)物質(zhì)、石灰等，其具體操作步驟表現(xiàn)為：首先要做好裂縫表面的處理工作，去除表面已經(jīng)出現(xiàn)老化或者脫落現(xiàn)象的部分，再用清水進(jìn)行沖洗，同時(shí)要維持基礎(chǔ)層的濕潤度，然后在此基礎(chǔ)上噴射一層比較結(jié)實(shí)的保護(hù)層，以此來實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)裂縫的目標(biāo)。而上述的四種灌漿材料可用于不同程度的裂縫，比如在橋梁結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)不均衡分布時(shí)，就可以應(yīng)用水泥灌漿?；瘜W(xué)物質(zhì)灌漿作為創(chuàng)新方式常常被用于修補(bǔ)比較細(xì)的裂縫，其主要是通過利用化學(xué)材料對(duì)灌漿材料的一些性能進(jìn)行改變，從而達(dá)到目的，具備了方便性和快捷性。石灰灌漿屬于一種比較傳統(tǒng)的修補(bǔ)方式，主要利用混凝土中的壓力導(dǎo)致孔眼形成，再將石灰漿灌入孔眼中完成裂縫修補(bǔ)。

（2）結(jié)構(gòu)處理法。通常情況下，結(jié)構(gòu)處理法具體可以分為以下幾個(gè)方式。其一，通過增加主筋的方式對(duì)裂縫進(jìn)行修復(fù)。如果橋梁結(jié)構(gòu)的主筋被損壞，就可以使用焊增的方式，先去除梁下保護(hù)層，使得梁內(nèi)的主筋能夠顯露出來，接著切斷原有箍筋，再在原有主筋下部焊接新增的主筋，然后按照順序?qū)⒘后w恢復(fù)原狀，而新做保護(hù)層時(shí)，可以使用壓力灌漿法或者是涂抹的方法，從而良好地修復(fù)裂縫。其二，利用新增主梁的方式。如果橋梁的地基有足夠的穩(wěn)固程度，就可以在原有主梁的兩側(cè)面設(shè)置增加新的主梁，或者確認(rèn)好新增主梁的位置后，在其基礎(chǔ)上鑿開原有橋面，同時(shí)將原有橫隔梁切斷，把原有梁的截面當(dāng)成模板之一，最后通過澆筑混凝土使得新的梁體能夠形成。其三，應(yīng)用粘貼加固的方式。一般用于粘貼加固的材料是碳纖維片，其屬于復(fù)合型材料，在修補(bǔ)裂縫時(shí)，可以將其沿著裂縫的垂直方向粘貼在受損構(gòu)件的表面上，這樣就可以讓碳纖維片分擔(dān)原有構(gòu)件的受力，從而促使橋梁結(jié)構(gòu)各部分構(gòu)件的抗拉能力和抗彎能力都有所提升。其四，采取措施將預(yù)應(yīng)力增大。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)，可以將預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在原有梁體外圍的受拉區(qū)域，使得張拉期間的荷載量能夠降低，從而讓橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)能夠慢慢改善，這樣橋梁結(jié)構(gòu)的耐用性和穩(wěn)固性就能更高[1]。

（3）表面處理法。表面處理法多用于一些既淺又細(xì)的裂縫修補(bǔ)或者是當(dāng)漏水面積較大時(shí)的防滲堵漏。其主要操作方法是將防水材料以及涂料涂抹在細(xì)小裂縫的表面上，這樣有利于增加橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，同時(shí)還能達(dá)到防滲堵漏的效果。但表面處理法也存在一定程度的問題，比如，其只能夠填補(bǔ)橋梁結(jié)構(gòu)表面的裂縫，而裂縫內(nèi)部甚至更深層次的地方都無法被修復(fù)，這就有可能導(dǎo)致裂縫隨著時(shí)間的推移逐漸變大，從而造成危害，因此對(duì)于表面處理法要合理且謹(jǐn)慎地應(yīng)用。

（4）填充鋼板法。如果橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫是由于鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)拉應(yīng)力問題而形成的，就可以使用填充鋼板法，其主要是在簡(jiǎn)單處理相應(yīng)裂縫的基礎(chǔ)上，將鋼板粘貼在裂縫處，同時(shí)膨脹螺旋固定鋼板，從而施加壓力，這樣就能在一定程度上減小裂縫。

（5）處理鋼筋銹蝕導(dǎo)致的裂縫。如果鋼筋長期暴露在空氣中，就少不了被氧化。橋梁結(jié)構(gòu)的鋼筋產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象就容易導(dǎo)致裂縫，為了盡量避免這類情況的發(fā)生，設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)就應(yīng)當(dāng)在遵循相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，合理控制裂縫寬度及保護(hù)層厚度。而在具體施工期間，要對(duì)混凝土的水灰比進(jìn)行深入的了解和掌控，同時(shí)增加振搗力度，以此來確?；炷恋拿軐?shí)性，并且這也有利于隔絕氧氣，減少鋼筋被銹蝕的情況。此外，在鋼筋材料的選擇上，控制成本的同時(shí)也要保證鋼筋的質(zhì)量，挑選品質(zhì)較佳的鋼筋，延長其使用壽命，從而盡量將橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的時(shí)間向后延緩。

3橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)和預(yù)防手段概述

修建橋梁結(jié)構(gòu)通常會(huì)對(duì)人力、財(cái)力、物力造成較大的損耗，即便如此，其在后期的使用期間也會(huì)因?yàn)槭艿皆S多不可避免外力因素的影響而出現(xiàn)裂縫或者被損壞，因此除了橋梁結(jié)構(gòu)的加固處理工作，其相應(yīng)的檢測(cè)工作也顯得尤為重要。橋梁檢測(cè)工作可以分為特殊檢測(cè)和定期檢測(cè)。加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)力度，有利于歸納總結(jié)所采集的一些隨著時(shí)間變化的技術(shù)數(shù)據(jù)信息，使得橋梁建設(shè)數(shù)據(jù)能夠更加健全，從而有效協(xié)助相關(guān)工程師解決技術(shù)難題。同時(shí)也可以將檢測(cè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)去對(duì)橋梁的損耗程度和出現(xiàn)的問題進(jìn)行仔細(xì)了解，有利于工作人員快速找出影響因素和解決措施。此外，還要結(jié)合具體情況采取科學(xué)有效的預(yù)防維護(hù)措施，嚴(yán)格遵循橋梁荷載量的標(biāo)準(zhǔn)，禁止過量超載的車輛通過，加強(qiáng)道路橋梁管理的力度，進(jìn)而減少裂縫，保障橋梁工程的質(zhì)量[2]。

4結(jié)束語

總結(jié)而言，橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是一個(gè)難以避免的問題，而導(dǎo)致這個(gè)問題產(chǎn)生的原因也涉及多個(gè)方面。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)研究裂縫出現(xiàn)的因素，從而針對(duì)具體的情況提出更多科學(xué)有效且合理的解決手段。就橋梁結(jié)構(gòu)加固技術(shù)處理而言，其可以在很大程度上減少橋梁結(jié)構(gòu)裂縫所造成的危害，為其穩(wěn)定性和堅(jiān)固性做保障，進(jìn)而使得我國交通行業(yè)能夠更加順利地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣敏.市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫及加固技術(shù)處理研究[J].建材與裝飾，2018，539（30）：277-278.

[2] 姜華.橋梁建設(shè)施工中結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生及其加固處理技術(shù)問題研究[J].工程技術(shù)研究，2018，32（16）：255-256.

作者簡(jiǎn)介

曾凡榮（1976-），男，湖南岳陽人;學(xué)歷：本科，職稱：中級(jí)工程師，現(xiàn)就職單位：岳陽市公路橋梁基建總公司，研究方向：高速公路施工和養(yǎng)護(hù)。