鋼筋混凝土橋梁裂縫成因及修補方法

【摘 要】裂紋、裂縫是混凝土結構常見的缺陷之一，根據公路橋梁的特點，從荷載、收縮、銹蝕、基礎變形等對鋼筋混凝土橋梁裂縫產生原因進行簡單分析及修補方法。

【關鍵詞】橋梁；裂縫；原因；修補

【Abstract】The crack， the crack are one of concrete structure common flaws， according to the highway bridge characteristic， from the load， the contraction， the corrosion， the foundation distortion and so on has the reason to the reinforced concrete bridge Liang crack to carry on the simple analysis and the patching method.

【Key words】Bridge；Crack；Reason；Patching

在橋梁檢查養護中發現，部分T型截面或U型截面鋼筋混凝土橋梁的梁肢或腹板上出現裂縫，裂縫多出現在靠近橋梁跨中部位，多呈豎直狀，個別橋梁裂縫長度較大，裂縫深度貫穿梁肢，橋梁的裂縫特征概括如下：

橋墩、主梁、蓋梁、橋面板和護欄都有開裂現象，裂縫形式包括塑性收縮裂縫和硬化收縮裂縫。鋼筋混凝土結構裂縫形成的原因大致有以下幾種。

1 荷載作用

研究表明，引起橋梁梁體開裂的原因是多方面的，將開裂機理歸結為單一原因的情況是極少的，但從根本上講，結構開裂的一個重要原因是其抗彎和抗剪能力不足，對橋梁梁體而言，彎曲正應力彎曲剪應力及組合應力超過梁體混凝土抗裂強度是主要原因。

1）彎曲應力：大部分開裂的橋梁在役時間較長，其設計施工時由于計算方法、設計理念較落后；

2）橋梁的橫向振動及交變荷載的作用：橋梁受活載作用時引起的振動是梁體開裂的另一個原因。

2 收縮引起的裂縫

在實際工程中，混凝土因收縮引起的裂縫是最常見的?；炷潦湛s主要有塑性收縮、縮水收縮（干縮）、自生收縮和碳化收縮4種。

3 溫度變化

混凝土具有熱脹冷縮的性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形受到約束，則在結構內部將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生裂縫。溫變裂縫區別于其它裂縫的最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：

3.1 年溫差

一年四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，它對橋梁結構的影響主要是導致橋梁的縱向位移。一般可通過設置橋面伸縮縫、支座或柔性墩等構造措施進行協調，但結構的位移受到限制時就會引起溫度裂縫。

3.2 日照

橋面板、主梁或橋墩側面受太陽曝曬后溫度明顯高于其它部位， 從而構件的溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，局部拉應力增大，導致裂縫出現。日照和驟然降溫是導致結構溫度裂縫的最常見原因。

3.3 水化熱

在施工過程中，大體積混凝土（厚度超過2.0m）澆注之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度很高（可達70℃以上）。內外溫差太大引起表面出現裂縫。

3.4 蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當引起混凝土驟冷驟熱、內外溫度不均，從而導致混凝土出現裂縫。

4 鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋。表面混凝土堿度降低，或由于氮化物的介入，引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋被侵入的水分和氧氣銹蝕，銹蝕物體積增長約2～4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫.要防止鋼筋銹蝕，設計時應采用足夠的保護層厚度，施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入。同時嚴格控制含氛鹽的外加劑用量。

5 基礎變形

由于地質勘察精度不夠，試驗資料不準，地質條件變化等造成基礎不均勻沉降或水平方向位移，使結構物中產生附加應力超過鋼筋混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。

6 裂縫修補方法

6.1 表面裂縫封閉處理：1）表面涂抹；2）“V”形或“U”形槽口充填修補；3）鑿深槽嵌補；4）表面噴漿；5）打箍加固封閉法。

6.2 壓力灌漿法修補裂縫：1）水泥灌漿修補法；2）化學灌漿法修補裂縫。

6.3 粘貼鋼板施工法：1）注入法粘貼鋼板；2）壓粘法粘貼鋼板。

7 結束語

裂縫是混凝土構件普遍存在的一種現象，引起混凝土開裂的原因很復雜，實際上每一條的裂縫的產生均由幾種因素組合作用而成。混凝土裂縫的出現會影響美觀，嚴重的將影響結構的安全。裂縫的出現，將引起受力鋼筋的銹蝕，影響橋梁運行安全。設計疏漏、施工質量低劣、養護不力、使用不當均可能使鋼筋混凝土橋梁產生裂縫。鋼筋混凝土的裂縫都是有規定的，允許一定的裂縫存在，但對于影響橋梁的結構受力和工作性能，危及橋梁安全的裂縫必須高度重視，必須對其進行調查、分析和驗算，以判斷裂縫的性質和對橋梁結構的影響，進而提出合理的工程整治措施。正確分析混凝土開裂原因是混凝土工程修補或補強加固的前提。

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[責任編輯：丁艷]