淺談混凝土橋梁裂縫

【摘 要】 針對混凝土橋梁使用過程中常見的裂縫現象，從設計、施工及運營管理等三個方面闡述了產生的原因及主要影響因素，針對裂縫維修處理也提出了相應的處理辦法和幾點體會。

【關鍵詞】 橋梁 混凝土 裂縫

近來，我國交通事業迅猛發展，公路通行能力的逐漸提高，促進了橋梁建設的不斷提高。許多人的頭腦里還存在著“只修不養，重建輕養”的傳統觀念，忽視了橋梁的維護與管理工作，使得許多橋梁在使用過程中，由于管養不當，出現各種病害，橋梁的承載力和通行能力大大降低，甚至造成橋梁垮塌的嚴重斷橋事件。建成的橋梁經過長期使用后，內外多種因素會使橋梁的安全度有所下降，有大量的混凝土橋梁不同程度地出現了裂縫現象，橋梁的耐久性及承載能力大大下降，以致影響車輛人員的安全通行。這一問題始終困擾著廣大橋梁工程技術人員。因此，在對橋梁進行科學評估的基礎上，有必要對混凝土橋梁裂縫成因進行分析，以便于采取相應的修補措施。

在橋梁建造和使用過程中，混凝土裂縫經常出現。混凝土的裂縫是由于混凝土內部應力和外部荷載作用，以及溫度變化等因素作用下形成的。并且有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下，不斷擴展，不但會影響混凝土表面的美觀、減小鋼筋的混凝土保護層厚度，而且易引發混凝土面層剝落，加速鋼筋的銹蝕，降低混凝土的抗凍性及耐久性，嚴重時甚至發生垮塌事故，所以必須加以控制。筆者根據多年的橋梁施工、管理經驗，談談有關橋梁混凝土裂縫出現的原因、預防措施和處理方法，可供橋梁工程技術人員參考。

一、裂縫形成的原因

1.設計方面

1）設計因素考慮不周。箱梁的腹板過薄，箱梁與箱梁之間未設橫隔板或者設置橫隔板數遠遠不夠，致使整體性較差，單梁受力對梁體造成嚴重的病害。2）設計計算出現錯誤。由于荷載考慮不周，計算錯誤等，配筋不足，形成裂縫。

2.施工方面

1） 地基基礎變形。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構出現裂縫。2）施工方案選擇不當。如混凝土配合比控制不嚴，計量出現偏差，坍落度控制不利，在混凝土澆筑時側模板不牢靠，模板走形或模板間隙不嚴密，澆筑時漏漿嚴重，混凝土表面呈現蜂窩麻面。

3.維護管理方面

1）長期超負荷運營。大件車、集裝車、超重車的出現加重了橋梁的負荷，加快了橋梁損壞的進程。另外車輛超重、超載超限現象已較嚴重。使得橋梁長期處于超負荷工作狀態 2） 大自然風、霜、雨、雪的侵蝕，環境污染的日益加重，造成橋梁的自身老化、破損，使得橋梁“壽命”縮短。3）養護不當產生的裂縫。冗陷、空洞、裂縫等毛病在日常養護中沒有及時修補，造成混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕。

二、混凝土裂縫的修補方法

裂縫產生了，解決它的方法自然而然也隨之產生。隨著施工經驗的發展，現在混凝土裂縫修補的方法有很多：如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等等，其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。

1.低壓注漿法適用于寬度為0.2～0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下：裂縫清理—粘貼注漿和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

2. 開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫，如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為：開槽—涂刷界面處理漿—壓抹聚合物砂漿—養護。

3.涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補，也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理，以及防止混凝土保護層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為：清掃—刮膩子—涂刷底層涂料—涂刷主層涂料—涂罩面層。

混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩子（混凝土修補膠：粉料=1：1.8～2.0）填充補平，待干后用砂布磨平，再進行底層涂刷（混凝土修補膠：粉料=1：0.7～0.8），涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾，除去雜質和團塊。主層涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且兩次涂刷方向最好是相互垂直。

這三種方法可以單獨使用，也可以同時使用。如橋梁裂縫的修補可先注漿，在涂膜封閉；而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發為宜；為了防止鋼筋銹蝕，混凝土受到有害離子的腐蝕，則可以采用涂膜防水處理。

三、幾點體會

1.各種裂縫處理依據裂縫產生部位情況等分別對其進行處理：不影響結構正常使用的裂縫，處理時只是將裂縫填塞修補，防止水浸入及腐蝕性侵入對鋼筋產生進一步銹蝕；裂縫在.2mm～0.5 mm時不再擴展，用封縫膠封堵；裂縫在0.5 mm～1.5 mm時（或更寬的裂縫），用注膠封縫處理（封縫膠及注入膠液，有專門生產的科研機構，目前常用北京出的TCL系列修補劑）。

2.凡因為荷載作用產生的裂縫，應該采取合理的計算模型、限制施工機具的堆放、限制超過設計荷載的重型車輛過橋等方法避免。此類裂縫或正在發展的裂縫，建議使用粘貼碳纖維布或錨粘鋼板處理。但不論用哪種方法，均需對原裂縫進行注膠封縫處理，不應出現只在裂縫外涂色，內部裂縫依舊的情況。

3.養護管理期間應對混凝土橋梁的裂縫病害及時檢測，詳細記錄裂縫位置數量類型、分析原因、跟蹤觀察裂縫發展趨勢，正確判定裂縫劣化程度。

4. 在運營管理過程中，進一步加強巡查和管理，及時發現和處理問題，也是相當重要的一個環節。比如，強化橋梁技術人員的培訓，增添橋梁檢查、檢測儀器設備，確保橋梁安全正常的使用。

目前，學術界對混凝土橋梁裂縫的原因有不同的觀點，只有通過正確的橋梁結構檢查，加上及時準確的分析、判斷結構的病害，采取正確的措施和方法，才是保持橋梁結構使用功能和壽命的重要手段。只有搞清楚了裂縫的機理，才能對癥下藥。所以，我們一定要要積極貫徹“建養并重”的方針，將橋梁的檢測、檢查、維修與養護、加固與改造工作列入議事日程。我相信只要施工人員本著一顆認真負責的心，嚴格按規定要求施工，嚴把質量關。就必定能防患于未來，盡可能地降低混凝土橋梁裂縫的出現。

參考文獻

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