浅谈市政桥梁裂缝原因及加固处理

摘要： 随着现代社会科学技术的快速发展，市政桥梁结构裂缝的问题越来越受到人们的重视。所以，国家也对桥梁加大了投资力度。市政桥梁结构裂缝问题是整个工程最容易出现的质量问题，这似乎已经成为了道桥工程中不可避免的问题。本文主要以钢筋混凝土结构的裂缝分析为基础，分析了裂缝产生原因及机理，指出裂缝处理作为市政桥梁加固增强技术的重要性，并且针对性的介绍市政桥梁的加固处理措施。

关键词： 市政桥梁结构 裂缝分析 处理措施

近年来，我国市政交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。在市政桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了进一步加强对市政桥梁结构裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文尽可能对市政桥梁结构裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。

1 市政桥梁结构裂缝问题产生的原因

1. 1 市政桥梁自身应力产生的裂缝

桥梁自身的应力产生裂缝的种类分为桥梁收缩引起的裂缝和温度差异引起的裂缝两大类，下面将对其具体分析。第一，桥梁收缩引起的裂缝问题。桥梁的收缩实际上是因为砼在进行凝固的时候内外的收缩不均匀，导致表面上的砼所受到的拉力远远超过了抗拉的强度，从而出现了桥梁的裂缝。市政桥梁在施工的过程中，混凝土筑后 4 小时左右时，水泥水化的反应异常激烈和活跃，此时也是分子链逐渐产生和形成的关键时期。分子链形成的时候会出现泌水，这就说明混凝土并没有完全硬化，这就导致塑性收缩的产生。另外，混凝土硬化以后，混凝土表面的泌水会逐渐蒸发，温度也会下降，这时候混凝土的体积会减小，所以会出现缩水干缩的情况。

1. 2 温度差异引起的裂缝问题

温度差异引起的裂缝实际是砼在水泥的凝固过程中放热、太阳光的强烈照射、电弧进行焊接时引起的温度变化，在这些温度的变化下，能够引起收缩和膨胀的情况发生，导致温度应力超过砼所能承受的强度，从而出现桥梁裂缝。每年的温度均存在很大的差异，但是温度的变化一般来说比较缓慢，对桥梁的主要影响是导致其纵向出现位移。桥梁的面板和主要支柱、桥身侧面受到太阳的直射后，局部温度要比其他地方的温度高得多。这样就导致桥梁自身受到约束，桥梁被晒的局部拉应力相对较大，这样就出现了裂缝。

1. 3 桥梁荷载作用下产生的裂缝

荷载裂缝一般是指混凝土桥梁在常规的动静状态荷载以及桥梁的次应力下产生的裂缝。荷载裂缝主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝，直接应力缝就是指桥梁在物体的直接荷载下引起的外部应力产生的裂缝。这种裂缝主要是桥梁表面的荷载超过了它所能承受的应力。次应力裂缝是指桥梁在外部荷载的基础上所引发的次生应力所产生的裂缝。

2 市政桥梁结构裂缝问题的加固处理

（ 1） 市政桥梁裂缝常见的处理方法有三种，即表面封闭修补法、压力灌浆修补法、填充钢板法。由于桥梁出现裂缝的原因各种各样，所以处理裂缝的方法也须根据实际情况来进行判定。表面修补的具体做法是沿着混凝土裂缝的表面铺上薄膜材料，在施工的时候将混凝土的表面用刷子打毛，将混凝土表面的裂缝填平。也可以采用沥青进行修补缝合，但是这种方法的浆液很难灌入。表面修补的方法适合运用在裂缝很浅的桥梁上，即桥梁内部并没出现裂缝，基本稳定，为了防止出现更大的裂缝，可以采用表面修补的方法。表面修补法可以采取将混凝土或石灰填充裂缝的方法，也可以在裂缝的表面进行抹灰的方法，这些方法非常简单，工程不大。但是它能阻止裂缝变大，从而导致桥梁的钢筋受到侵蚀，出现深层裂缝。压力灌浆法分为水泥灌浆、石灰灌浆、化学物质灌浆、沥青灌浆。喷浆修补是一种在经过处理的裂缝表面，喷射一层密实的水泥砂浆保护层，来封闭裂缝的修补方法。喷浆前，需要把结构表面的剥离部分除去。再用水冲洗清洁，并在开始喷浆之前把基层湿润，然后再开始喷浆。水泥灌浆适合桥梁的裂缝分布不均匀的情况下使用。石灰灌浆可以通过砼中不同的压力形成的孔眼将石灰浆灌入桥梁裂缝中。石灰的黏稠度可以根据桥梁裂缝的实际情况进行考虑。化学物质是一种新型的桥梁裂缝修补方法，它主要采用先进的化学材料修补裂缝，可以在很大程度上改变灌浆材料的性能。它的优势在于可以将很细的裂缝进行修补，而且操作非常简捷，修补的效果非常好。化学灌浆法现在已经在桥梁裂缝的修补方面得到了广泛的应用。填充钢板法，就是当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝时。可对裂缝先进行处理之后，再在裂缝处粘结钢板，并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘合方向应和裂缝方向垂直。

（ 2） 梁式结构加固增强技术也是加固技术处理的重要方法之一。梁式桥上部加固可以采用各种不同的方式，主要视桥梁的实际情况，承载能力的减弱程度以及今后的使用要求而异。一般来说，主要采取扩大原结构构件截面，以提高结构的强度和刚度； 以新的结构代替旧的抗力不足的结构； 改变原结构的受力体系，使控制截面变矩的峰值减小； 对原结构施加预应力，改变原结构的受力图式，以达到提高桥梁刚度和强度的目的。

3 结束语

在市政桥梁的工程中，桥梁产生裂缝问题是很难避免的。不仅仅因为工程施工的原因，更重要的是自身的应力所导致的。虽然目前桥梁结构存在的裂缝问题比较普遍，但是只要在设计和施工中能认识到桥梁结构常规裂缝机理，同时采取相应的一些桥梁结构裂缝加固处理技术，裂缝问题是可以减少甚至可以避免的。在施工的过程中，充分考虑桥梁的各方面，力求做到减少桥梁裂缝的产生。当桥梁出现浅层的裂缝时，应该积极做好修护工作，避免裂缝的进一步扩大。在市政桥梁结构的设计中，应该进行合理的设计与预防。在原材料的购买上，应该非常慎重，将原材料的质量放在首位。在施工的过程中，应该充分考虑施工的合理性与科学性，注重效率的同时，更应该保质保量，严令禁止“豆腐渣”工程。桥梁结构裂缝多种多样，无论从表面裂缝还是上部结构裂缝或下部结构裂缝均有相应的成熟的加固工艺，在实际运用中应综合考虑各种因素，充分弄清裂缝形成机理方可针对性的提出加固措施，才能实现桥梁的经济效益和社会效益。

参考文献

1. 黄军生. 钢筋混凝土桥梁裂缝成因综述[J]. 世界桥梁，2002.

2. 湛润水. 公路旧桥加固技术与实例[M]. 北京： 人民交通出版社，2002.

3. 牛紫龙. 混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J]工程建设，2006.