浅析市政桥梁中的裂缝原因

摘要：市政桥梁裂缝已经是比较普遍的一个问题，引起裂缝的原因也较多，本文主要对引起裂缝原因的某些重要因素进行了分析，并且从实例中加以强调。

关键词：市政；桥梁；裂缝

一、市政桥梁中的裂缝原因分析

（一）荷载引起的裂缝

首先，在设计计算阶段。在此阶段部分漏算甚至压根就不计算的现象较多，计算模型也不合理，假设的结构受力根本与实际情况不符，对荷载的计算也存在漏算情况，使得结构安全系统没有达到标准的要求。在结构设计时施工的可能性不再考虑范围内，设计断面不足，钢筋设置偏少或布置错误，结构刚度不足，构造处理不当，设计图纸交代不清等。其次，施工阶段。一些施工机具和材料无序放置。再次，使用阶段。在实际使用中，使用的车辆并不全是符合此桥梁承载能力的，有很多大型超载车辆使用。

（二）外荷引起的次生应力产生的裂缝

首先，在设计外荷载作用下，由于在实际运行时结构物的实际工作状态与理论计算结果有出入，从而在某些部位引起次应力，最终使得结构开裂。其次，在常规计算中很难对凿槽、开洞等操作用准确的图式进行模拟计算，一般情况下都是采用以往的实际经验来进行。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，并在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。

（三）温度变化引起的裂缝

温度一般都是由于季节、天气变化而发生变化，桥梁的混凝土具有热胀冷缩的性质，当温度发生变化时，混凝土就容易发生变形。如果变形遇到约束，则在结构内将产生应力，此时如果应力超过了混凝土抗拉强度那么就产生了温度裂缝。另外，目前，在有些城市中桥面的彩色颗粒使用的材料较脆性，颗粒下的沥青路面又较为柔性，两种材质搭配，其对气候、气温等要求较高，受天气影响，容易出现裂缝。

除此之外，导致市政桥梁裂缝原因还有很多，例如收缩引起的裂缝、地基基础变形引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝等等。

二、实例分析

（一）工程概况

某市某交叉口高架桥孔径布置为：第一联、第三联均为3×30等截面预应力钢筋混凝土连续箱梁，单箱双室，梁高1.60m，底板宽度4.5米，腹板厚0.45m；第二联30+40+30预应力变截面混凝土连续箱梁，单箱双室，腹板厚从0.5-0.7m，梁高从1.60-2.50m；桥面宽度16.5m，设计车道为4车道；该桥设计荷载为城-A级。箱梁混凝土设计强度为C50。在左半幅桥面上，两处纵向裂缝位在腹板内，最大裂缝宽度分别为0.40、1.29mm；在右半幅桥面上，一处纵向裂缝位于翼缘板端部，最大裂缝宽度分别为0.67、0.84mm；该半幅桥面存在一处横向裂缝，该处裂缝长0.21m，宽1.10mm。

（二）裂缝原因分析

2.1混凝土裂缝的类型和产生原因

按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类：

第一大类，由第一类外荷载引起的裂缝，包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”，以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”，二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。

第二大类，由第二类荷载即变形变化引起的裂缝，包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝，也称非结构性裂缝。上述两类裂缝的区别是：前者从外荷载的作用、结构内力的形成，直至裂缝的出现与扩展，似乎都在同一时间瞬时发生并一次完成，是个“一次”过程。

2.2裂缝原因分析

（1）材料原因

根据搅拌站提供的原材料实际计量数据看，其用水量波动较大，可能导致混凝土质量波动也较大。

（2）施工原因

根据在现场对施工过程的观察、对现场混凝土的检查和对施工人员的访问，发现有几个问题：一是混凝土的蜂窝麻面，二是混凝土的养护，三是拆模时间。蜂窝麻面反映混凝土立模和振捣方面存在不足，而养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著，直接影响混凝土的抗裂能力。在混凝土产生足够强度以前，过早拆模以及在混凝土施工面上过早从事其它准备工序，会破坏混凝土结构，降低承载力，导致裂缝的产生。

（3）结构设计原因

桥梁的位置为车流与人流的交界处，车流部分为一层高架桥，人流部分为路面，故D高架桥所受荷载及两侧结构的刚度或柔性有显著差异，使其变形差异较大，由于超静定结构的强约束作用，从而导致裂缝的产生。

（三）采取措施

此桥梁加固主要是对混凝土表面裂缝进行注浆处理；对混凝土局部破损、剥落、露筋、空洞和蜂窝等病害采用聚合物砂浆或混凝土进行处理；凿除原桥面铺装层，植入剪力钢筋，重新浇筑C40防水砼；更换栏杆为防撞护栏；在某些墩处重新安装伸缩缝，其余墩处设桥面连续；采用顶升法更换全桥支座；砌筑修复台锥坡；凿除原桥面后对出现松散、开裂等病害的铰缝进行压浆处理并对梁底铰缝重新勾缝。

总体来说，对市政桥梁行业而言，除了在技术上要进行整改外，还要选择新的旧桥混凝土清除施工工艺，首先要在设计规范上及时更新，与时俱进，和国际接轨。只有设计进步了，明确了施工要求，招标文件才能在规定承包商资质时，将最新的无损工艺设备列入其购买清单，承包商才会下决心引进，那我国旧桥桥面混凝土清除技术水平就有望能更上一步。

三、结语

市政桥梁裂缝产生的原因多种多样，并且一般都是比较复杂的，是各种因素夹杂在一起，如果不对其裂缝原因进行系统的、全面的分析，那么其很难发现市政桥梁病害的产生以及不能对其进行改善。总而言之，对于市政桥梁中的裂缝原因要进行全面系统的研究和分析。

参考文献：

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