市政橋梁裂縫原因及加固處理

武繼航

摘要：市政橋梁在使用的過程中，最容易出現的質量問題就是裂縫問題，出現這一問題是由多種原因造成的，如果橋梁施工部門不對其進行及時修護的話，很容易使行駛在橋梁上的車輛出現安全事故。本文主要對市政橋梁裂縫原因進行了分析，并對橋梁加固技術進行了探討。

關鍵詞：市政橋梁；裂縫原因；加固

中圖分類號： TU997 文獻標識碼： A

一、橋梁出現裂縫的原因

橋梁在施工的過程中需要用到大量的混凝土，混凝土具有強度大、抗壓力高等特性，這種材料在建筑施工中應用的非常廣泛，但是混凝土在加工的過程中，比較容易受到外界因素的影響，在攪拌混凝土時，對施工溫度條件有一定的要求，過高或過低的溫度都會使混凝土的性能發生變化，溫度也是造成橋梁出現裂縫的主要原因之一?，F筆者從橋梁自身因素以及其他因素兩個方面對橋面出現裂縫的原因進行了分析。

（一）橋梁自身因素

1、溫度變化引起的裂縫

混凝土的施工的過程中，對外界溫度有一定的要求，其在0℃以下的環境下，性能會發生變化，還能影響混凝土的強度。這種溫度的變化，會使混凝土出現變形的情況，這種情況會使混凝土內部的結構產生一定應力，這種應力超過混凝土承受范圍后，就會使混凝土出現大量裂縫，從而影響了道路橋梁的質量。

2、收縮引起的裂縫

收縮裂縫也是道路橋梁常見的質量問題，出現這種問題的原因與混凝土表面承受過大拉力有一定關系，也與混凝土內部承受過重壓力有一定關系。在完成道路橋梁表面的鋪設后，需要對其進行養護，否則混凝土很容易出現干燥的問題，出現干燥的部位首先是混凝土的表面，如果不采取防護措施，會進而向其內部擴展，這會使混凝土內部的含水量出現分布不均勻的含水梯度，這種梯度會使其表面與內部的收縮出現不均勻的情況，從而使其表面與內部承受的荷載出現較大的差異，出現這些問題后，混凝土就會因為內外作力的不同而出現裂縫。

（二）其他因素

1、基礎變形引起的裂縫

基礎變形一般是由地基沉降或者位移而引起的，橋梁地基的穩定性對橋梁整體質量有著重要的影響，如果地基在施工的過程中存在質量問題，則會在橋梁使用的過程中出現地基偏移等質量問題，這種問題會使橋梁承受過重的壓力，當壓力超過地基承重的范圍后，橋梁表面就會出現裂縫，這種問題是比較難處理的，地基出現沉降或變形原因主要是：施工材料質量不合格、地質環境發生變化、施工過程分期建造以及荷載過大等等。

2、施工材料質量引起的裂縫

混凝土的材料合成為水泥、砂、骨料、拌合水以及外加劑，配制混凝土材料不合格，從而導致裂縫出現。砂石含量超標使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫，砂石的級配差常造成側面裂縫，拌合水以及外加劑中雜質含中過高會對鋼筋銹蝕產生影響等。

3、凍脹引起的裂縫

溫度低于零度時，混凝土出同冰凍，游離的水變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹應力，并導致裂縫出現。當混凝土中骨料空隙多、吸水性強、骨料中含有雜質過多、水灰比偏大均導致混凝土凍脹裂縫。

二、加固原則

公路危橋結構的加固改造應結合具體的情況綜合采用各種方法和技術，靈活選用各種新型材料，同時必須嚴格遵循改造的基本原理和設計方法。明確加固改造的目的，采用科學合理的鑒定方法和檢測技術對原結構進行安全性能鑒定。應用調查、檢查、測試等方法獲得加固改造的相關信息，為危（舊）橋的技術選擇和方案制定提供依據。

（一）合理選擇改造方法和技術。在設計上對上部結構的加固應強調從下至上的順序，嚴格控制上部荷載，采取限荷和卸載，并應有重點地增設側向支撐和約束。在施工技術上應盡可能采用施工質量易于控制和檢驗的成熟方法，如植筋、粘碳纖維等。

（二）合理選擇施工隊伍及工程材料。改造過程有許多環節是通過特殊的構造措施和施工技術來保證的，施工經驗及其設備的配置是保證結構改造成功的因素之一。不恰當的施工方案和程序可能會對原結構產生極大的負面效應。

（三）采用安全可靠的工程檢測試驗技術，對加固改造后的結構進行性能檢驗和工作應力測試，直觀地反映結構的實際性能，對結構的可靠性進行檢驗。

三、橋梁加固施工技術研究

（一）上部結構的加固

1、粘貼鋼板

這種加固方法主要是對橋梁的混凝土進行加固，加固處理并沒有對原來的結構尺寸改變，相對來說施工容易，施工工期不長，加固處理的效果較好。施工過程中，在橋梁要加固處理的位置用粘結劑將鋼板與混凝土粘合，使兩者成為一個整體，從而實現混凝土受拉區或者薄弱位置強度提升的目的。當要對梁的抗彎強度提升時，可以在梁下設置鋼板，并設計剪切強度;當要對梁的抗剪強度提升時，可以在梁的側面設置鋼板，同時也要與剪力鋼筋的受力方向設置一致。粘貼鋼板加固施工示意圖見圖1。

2、橋梁截面以及鋼筋的加大

遇到梁的使用性能不夠時，可以通過配筋或者截面的增大來改變使用性能。主要是梁的側面以及底面面積的增加或者主筋的增加，保證梁體的穩定性以及剛度的提升，同時對梁體橫向荷載分布改善，進一步對橋梁承載能力提升。

3、橋面的加固。

如果橋面出現損壞，通常情況下可以將破損的橋面鑿除，然后進行鋼筋混凝土層的加鋪，保證加鋪層與橋體的粘結良好，對主樓的承壓能力提升、橋梁的荷載分布改變，從而保證橋梁滿足重載交通以及車輛荷載的要求。

4、噴錨混凝土加固

對于一些特殊位置可以采取噴錨混凝土的方法對其加固。施工中先將鋼筋網錨固好，然后將混凝土通過高速噴射機械設備噴射到其上，從而形成一個鋼筋混凝土結構，增大橋梁的受力截面、增加受力鋼筋數量，實現橋梁結構穩定性以及承載能力的提升。

（二）下部結構的加固

1、結構基礎的擴大

結構基礎的擴大指的是橋梁底面積的增加，這種方法適用于橋梁地基承載力不足或者基礎的埋置深度不大的情況，也在混凝土剛性橋梁或者磚石橋梁的加固中比較常用。橋梁擴大基礎的面積通常情況下要對基礎的強度驗算后得到。當遇到地基強度能夠達到相關要求，而只是地基因為不均勻沉降產生的過大變形時，就要通過擴大基礎底面的方法來加固橋梁，并且加固的面積要參照地基的變形狀況來計算得到。

2、樁基數量增加

如果遇到軟臥層出現在橋梁墩臺的基底下面，這可能導致墩臺的沉陷發生，有時遇到樁基礎形式的墩臺，因為樁基礎埋深不足或者水流沖刷等影響，造成樁體發生傾斜現象，都會對橋梁的正常使用帶來一定影響，自然會對橋梁的使用壽命帶來影響。這種病害在加固處理中往往通過增加樁基數量來解決，也能起到良好的加固效果。施工中在樁基礎附近增設鉆孔樁或者鋼筋混凝土形式的預制樁，來擴大橋梁的承臺，從而達到提高基礎承載能力、提升橋梁穩定性的目的。

3、鋼筋混凝土的套箍處理。

在橋梁的使用過程中，會出現橋梁墩臺位置發生開裂或者破損等病害，甚至是產生貫穿裂縫，這主要是因為橋梁的墩臺基礎在埋置時深度不足，或者橋梁墩臺施工中沒有嚴格按照施工規范操作，導致施工質量不合格，都有可能導致前述結果。這類病害加固處理過程中，往往通過三道圍帶方式將橋梁墩身加固，要根據裂縫或者損壞的程度確定圍帶的寬度，一般取橋梁墩臺高度的1/10左右為宜，厚度約為15cm。對于貫穿性裂縫的情況，要通過套箍的方式對其加固。

4、拓寬墩臺

這種加固方法是加寬橋梁墩臺的挑出的部分，只是將上部的蓋梁部分加寬，而基礎和墩身則不用做加寬處理。這種加固方法適用于橋梁墩臺沒有嚴重破壞，整體性良好，并且經過承載力驗算符合要求的情況。如果不符合要求則要對基礎以及墩臺重新澆筑。

四、結語

裂縫是橋梁最常見的質量問題，想要找出防治橋梁裂縫的措施，必須了解橋梁出現裂縫的原因，這樣才能針對不同的問題，及時進行加固修護。同時還需要積累經驗，在分析形成橋梁裂縫的原因時，也要做好預防工作，避免在以后的施工中出現同樣的錯誤。只有不斷的積累橋梁裂縫的預防與加固方法，才能有效的提高橋梁的質量，避免裂縫的發生。

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