市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫及加固處理方法分析

李鴻基

阜陽(yáng)市重點(diǎn)工程建設(shè)管理處 安徽阜陽(yáng) 236000

市政橋梁施工是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，如果不注重加強(qiáng)質(zhì)量控制，很容易導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。裂縫是市政橋梁施工中的常見(jiàn)問(wèn)題之一，其會(huì)影響結(jié)構(gòu)外形美觀程度，降低市政橋梁結(jié)構(gòu)承載力，增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，對(duì)整個(gè)市政橋梁施工帶來(lái)不利影響。為預(yù)防裂縫等質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生，需認(rèn)真分析裂縫成因，并有針對(duì)性地采取預(yù)防措施。

1 市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫常見(jiàn)的類型

常見(jiàn)的市政橋梁按承重架構(gòu)材料分類，主要有圬工橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋、鋼-混凝土結(jié)合梁橋等。其中的磚、石和混凝土等建筑材料抗拉能力有很大的局限性，當(dāng)外部受力過(guò)大時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)極其容易形成裂縫進(jìn)而對(duì)整個(gè)橋梁主體造成破壞，為此總結(jié)出市政橋梁結(jié)構(gòu)的主要裂縫類型：

（1）混凝土開(kāi)裂：在市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫中最常見(jiàn)的裂縫形式就是混凝土開(kāi)裂，混凝土開(kāi)裂不僅僅會(huì)導(dǎo)致橋體表面凹凸不平，出現(xiàn)較多的坑坑洼洼，還會(huì)縮短橋梁的使用年限并降低行人行車的舒適感。在混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象中橋面鋪裝混凝土損壞和梁體開(kāi)裂是其兩種主要表現(xiàn)形式。

（2）收縮裂縫：主要涉及塑性、失水、自生、碳化。塑性收縮是在完成澆筑工作的4h-5h左右，水泥出現(xiàn)嚴(yán)重的水化熱現(xiàn)象后有泌水，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)有收縮反應(yīng)。也可能是在骨料自重的影響下，部分區(qū)域下沉，在鋼筋結(jié)構(gòu)阻擋的情況下，出現(xiàn)和主筋方向一致的裂縫。失水裂縫內(nèi)部區(qū)域水分蒸發(fā)，溫度降低，體積迅速減小，屬于干性收縮。由于在水分蒸發(fā)的過(guò)程中，表面區(qū)域的蒸發(fā)速度很快，內(nèi)部的蒸發(fā)速度慢，導(dǎo)致內(nèi)部和外部的收縮數(shù)量不相同，出現(xiàn)不均勻的收縮現(xiàn)象，受到這些因素的影響，結(jié)構(gòu)內(nèi)部區(qū)域會(huì)有拉應(yīng)力，在強(qiáng)度超出可承受范圍的時(shí)候出現(xiàn)裂縫。

（3）面鋪裝損壞：市政橋梁結(jié)構(gòu)的鋪裝厚度通常維持在10-25mm這個(gè)范圍，由于車輛荷載常年累月對(duì)橋面造成沖擊磨損以及天氣等外界環(huán)境的綜合影響，橋面鋪裝順壞，有可能影響橋梁主體結(jié)構(gòu)耐久性，進(jìn)而影響主體結(jié)構(gòu)的受力安全。

2 裂縫的危害

目前大部分市政橋梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工藝較成熟，施工中采用該結(jié)構(gòu)能較好地控制施工成本并確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然而，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，影響施工安全和工程質(zhì)量。裂縫的出現(xiàn)，會(huì)影響市政橋梁外形美觀程度，降低結(jié)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度，影響工程的施工質(zhì)量。裂縫病害會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，降低市政橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性。一些表面裂縫如果沒(méi)有得到及時(shí)修復(fù)，降雨時(shí)雨水會(huì)滲透到裂縫內(nèi)部，最終破壞市政橋梁結(jié)構(gòu)。裂縫還會(huì)導(dǎo)致市政橋梁鋼筋外露，使鋼筋銹蝕，從而影響結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性。

3 市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

3.1 橋梁因材料化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的裂縫問(wèn)題

混凝土混凝土在凝固過(guò)程中內(nèi)外收縮不均勻是橋梁收縮問(wèn)題產(chǎn)生的根本原因?；炷聊虝r(shí)表層混凝土受到的拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度極限值，從而造成橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的生成?；炷林笏男r(shí)是其自身分子鏈形成的關(guān)鍵時(shí)期，在這期間混凝土中的水泥水化反應(yīng)達(dá)到活躍的高峰值，往往會(huì)伴隨著泌水等情況的發(fā)生，這說(shuō)明混凝土距離完全硬化還需要一段時(shí)間，在這個(gè)過(guò)程中注意防范塑性收縮的發(fā)生。

3.2 施工質(zhì)量控制問(wèn)題

（1）在市政橋梁工程大體積混凝土澆筑施工的過(guò)程中，未采取有效措施降低結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部的溫差，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過(guò)大而產(chǎn)生裂縫。

（2）部分施工人員未能嚴(yán)格遵循工藝流程施工，忽視對(duì)每道工序的質(zhì)量控制，新技術(shù)和新工藝應(yīng)用不到位，或未嚴(yán)格按要求施工，致使市政橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

4 市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的加固處理措施

4.1 完善橋梁施工方案設(shè)計(jì)

為預(yù)防裂縫產(chǎn)生，提高工程質(zhì)量，在市政橋梁施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，需組織設(shè)計(jì)人員深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，了解市政橋梁施工實(shí)際情況，確保設(shè)計(jì)方案與具體情況吻合，不斷優(yōu)化施工設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)出多種方案進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)其技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性選擇最優(yōu)方案施工。這樣有利于確保工程質(zhì)量，預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。

4.2 灌漿加固技術(shù)

向裂縫內(nèi)灌入水泥漿材料、瀝青與化學(xué)漿液材料等，確保有效完成加固工作任務(wù)。此方式適合應(yīng)用在裂縫范圍適中的區(qū)域，尤其是小裂縫變成大裂縫的地方，可有效增強(qiáng)加固處理的質(zhì)量。在采用灌漿加固技術(shù)時(shí)，施工人員要按照橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫特點(diǎn)，針對(duì)性選擇漿液材料，合理設(shè)置壓力。澆水清理與表面區(qū)域相互脫離的部分，保持結(jié)構(gòu)的清潔性與濕潤(rùn)度。

4.3 表面處理法

表面處理法作為市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫最為常見(jiàn)的處理手段，表面補(bǔ)貼和涂抹是表面處理法的兩種基本處理內(nèi)容。面對(duì)一些裂縫較小，橋梁結(jié)構(gòu)受損較為輕微的橋體裂縫情況通常采用表面涂抹這種形式對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單修補(bǔ)并避免其受損程度繼續(xù)加深；對(duì)于裂縫寬度較寬的一些橋梁則應(yīng)該運(yùn)用表面補(bǔ)貼這種方法，首先對(duì)裂縫防滲堵漏，初步處理規(guī)模較大的裂縫問(wèn)題，確保橋梁的使用安全。

4.4 補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)

應(yīng)該按照市政橋梁裂縫的發(fā)生特點(diǎn)與實(shí)際情況，編制完善的補(bǔ)強(qiáng)加固工作方案，確保裂縫加固處理的工作效果。一般情況下，此方式在應(yīng)用過(guò)程中，可以分成兩種形式。一是增加主筋截面，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)的目的；二是增加混凝土截面，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)。前者是使用焊接的方式增加主筋的截面，先鑿除保護(hù)層，將主筋暴露出來(lái)，然后設(shè)置主筋結(jié)構(gòu)，焊接處理，增加主筋的使用截面。后者主要是提高混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸，在原本的混凝土結(jié)構(gòu)上面澆筑新的材料，增加截面實(shí)現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)的最終目的。

4 結(jié)語(yǔ)

目前來(lái)看，結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題不僅僅來(lái)源于工程建造質(zhì)量，與橋梁自身所承受的應(yīng)力大小也有著密不可分的聯(lián)系。這就要求橋梁設(shè)計(jì)師在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中因地制宜，實(shí)地考察后再精心確定設(shè)計(jì)方案，施工單位嚴(yán)格把好橋梁建設(shè)質(zhì)量關(guān)，根據(jù)橋梁建設(shè)結(jié)構(gòu)的不同采取相關(guān)處理措施。出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題時(shí)，及時(shí)完成修補(bǔ)工作，第一時(shí)間控制裂縫的程度，避免影響主體結(jié)構(gòu)的耐久性，盡最大努力降低橋梁結(jié)構(gòu)裂縫所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。