市政橋梁結構裂縫分析及加固技術處理

摘要：在市政道路建設的發展過程中，橋梁的施工使用已經成為了當代社會陸路交通建設發展中必不可少的一個部分。裂縫問題的出現雖然一直影響著橋梁的使用，但是只要能夠不斷的發現其問題出現的原因，及時的找到加固技術，就能夠有效的強化橋梁的施工質量，保證橋梁建設事業的有效發展，推動我國道路建設的有效進行，減輕在城市發展過程中交通負擔所給城市建設帶來的壓力。本文對市政橋梁結構的裂縫原因及加固技術處理進行探討，旨在提高橋梁的有效使用壽命，為國為民作出我們工程人員能盡的貢獻。

關鍵詞：市政橋梁；結構裂縫；加固技術；處理

在我國市政橋梁的建設過程中，裂縫的出現成為了在施工質量方面經常出現的問題之一。能否利用行之有效的方式以及辦法對相應的裂縫進行處理，就成為了在施工過程中我們所必須要考慮的問題。在市政橋梁建設的發展過程中，裂縫的出現往往是由于相關的施工過程中施工技術的錯誤、工藝的不足、以及后續使用等方面出現的問題，才造成了市政橋梁裂縫問題的頻繁出現。在橋梁結構建設的發展過程中，能否有效的解決橋梁裂縫問題，就成為了當今橋梁建設的首要問題之一。

一、市政橋梁結構裂縫分析

1.外部荷載造成結構型裂縫產生。結構型裂縫也就是由于外部荷載而產生的裂縫，橋梁承受的外部負載與裂縫產生的原因、分布位置及裂縫的寬度造成直接影響。當橋梁結構有該裂縫產生，可以表明，負重的實際情況已超出橋體結構所能承受的最大負重，應進行及時整治。

2.變形造成的非結構裂縫的產生。橋體結構的變形是非結構型裂縫產生的關鍵，橋體自身結構出現變形的一般情況都是由于外界溫差較大及混凝土收縮等因素造成的。促使橋體內部結構逐漸有應力產生，當應力達到一定程度以后，導致混凝土裂縫產生。應力隨著裂縫的產生而逐漸得到釋放。結構型裂縫與非結構型裂縫所造成的危害各不相同，因此，在對其進行檢測的過程中，應對其形成原因進行查找，從而探索出加固的合理措施。若未能對裂縫形成的根本原因進行分析就對裂縫進行盲目處理，不但無法實現橋梁加固的效果，而且還有可能對橋梁的使用安全造成一定程度的影響。

3.混凝土自身收縮引起的裂縫，由混凝土自身收縮形成的裂縫是比較常見的一種裂縫，要注重施工過程溫度的變化。防止溫度變化引起裂縫在混凝土攪拌的過程中，要注意水量的添加。這樣做的目的就是降低混凝土的溫度。尤其是在天氣熱的季節進行施工的話，要控制好混凝土的溫度。比如在夏季施工的時候，我們要將混凝土的澆筑厚度減少，這樣更方便于混凝土能夠很好的散熱，在特殊的情況下，要在混凝土的內部增設降溫的辦法，這樣就能確保混凝土的抗裂性。在道路橋梁工程施工的過程中，我們不要忽視混凝土的堆放、攪拌方式以及混凝土的澆筑過程，同時對于溫度高時，要加強對混凝土的澆水措施，對于溫度低時，要加強對混凝土的表面保溫措施，這樣才能增加混凝土的抗裂性，降低混凝士裂縫的現象。（圖1所示為某橋梁混凝土板產生的裂縫圖片）。

4.地基基礎變形引起的裂縫，由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構力超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。地基基礎變形引起的裂縫常出現在鋼筋上方，結構變化處，常開始出現在現澆混凝土10min到3h內。基礎不均勻沉降的主要原因有：第一由于混凝土在塑性狀態下其基礎、支架等有不均勻沉降，使局部混凝土變形受約束而產生裂縫。第二由于重力作用使混凝士中較重顆料下沉而使水泥漿上浮，當這種下沉受到鋼筋、模板作用時就會產生裂縫。

二、市政橋梁結構裂縫的加固技術處理

1.結構的優化，結構的優化又可以進一步的分為兩個方面的內容，一是盡可能的減短結構內部的傳力路徑，這是因為結構最根本的作用在于支撐荷載，并將其有效的傳遞到地基上，因此傳力路徑的縮短就利于傳力效率的提高，從而減少混凝土結構自身受力時間，也減少了結構斷面直接承受集中應力的機會，最大限度的避免了裂縫的產生；二是選取足夠厚的保護層來保護鋼筋，這是因為投資在加厚保護層上的資金還是要少于更換鋼筋的費用的，在因為實際狀況實在不允許而無法保證要求厚度的保護層時，也要通過在鋼筋外涂刷防碳化涂料來彌補。

2.上部結構加固、改造舊橋加固比新建橋梁更復雜，因為舊橋經過長時間使用后，其構件、材料的力學性能不明確，難以判定，加固設計沒有現成的規范，橋梁病害又錯綜復雜，病害原因也難以確定。所以如何根據具體情況采用適當的加固方案、方法，顯得更為重要。比較常用、技術比較成熟的加固方法：

（1）增大梁截面加固方法。主要針對因受力鋼筋和截面尺寸偏小、荷載等級偏低而導致承載力不足的缺陷，主要方法有增加受力筋、加大主梁截面、加厚橋面鋪設層（板）等。增加受力主筋法是在主梁板底面鑿開保護層，露出主筋，再將新增鋼筋焊與原主筋綁焊，并在梁的側面增加箍筋以提高其抗剪能力，待鋼筋植入后進行保護層的恢復。

（2）粘貼加固法。當交通量增加，主梁出現承載力不足時，采用粘貼加固法。具體方法是：采用高分子粘合材料將鋼板（筋）或碳纖維布等高強材料粘貼在需加固構件表面，通過新增加的高強材料承擔增加的通行荷載。

（3）預應力加固法。預應力加固法即利用預應力的原理，在構件中通過另加的高強構件施加一定的初始應力，以抵消部分自重應力，對構件起到卸載的作用，從而達到提高構件承載力的目的。

（4）增設縱梁加固法（拓寬改建）。在墩地基安全性能好，并具有足夠承載力的情況下，可采用增設承載力高和剛度大的新縱梁，新增梁與舊梁通過有效的連接，共同受力，使原有梁中所受荷載得以減少，從而使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時，則兼有加寬的作用。

（5）改變結構體系加固法。這種加固改造方法是通過改變橋梁結構形式，以減少梁的拉應力。方法有減小跨度，如將已不通航的橋下填實，改成能滿足泄水要求的涵洞；在單跨結構下增設新支點成為多跨結構；將多跨簡支梁連接成多跨連續，或利用下部結構在梁下增設鋼結構、型鋼與梁板形成組合結構，以達到提高承載力的目的。

3.下部結構加固改造

（1）擴大基礎加固法。此法適用于基礎承載力不足或埋深太淺，而墩臺又是磚石或混凝土剛性實體式基礎時的情況。擴大基礎底面積應由地基強度驗算確定。增補樁基加固法。當墩臺發生沉陷、樁的深度不足或樁發生傾斜時，采用增補樁基加固是一種常用而有效的方法。

（2）筋混凝土套箍或護套加固法。當橋梁墩臺由于基礎埋深不夠，或因施工質量控制不嚴等原因導致墩臺開裂時，有時會出現貫通裂縫，可采用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進行加固。

三、加固后橋梁承載力建議

1.對于行車的結構，橋面鋪裝不宜應用帶有低強度低彈模夾層結構，避免車輪作用導致破壞。

2.當結構承載力需要有較大的提高，而單純增大截面高度受到限制或單純粘貼鋼板難以達到要求時.可以考慮將增大截面與粘貼鋼板結合。該方法不但可以較大地提高截面的抗彎承載力，同時能提高截面的抗剪承載力。

在社會發展的過程中，市政橋梁的建設將零星的城市進行了網狀的鏈接，使在城市的生產以及發展過程中得到了良好有效的物質、信息的交流。在當前社會的建設發展過程中，橋梁的建設得到城市發展中市政部門的認可，沒有一條保質保量的道路就不能為經濟的發展帶來便捷。通過進行橋梁建設，在現有科學技術的有效推動下，我國在橋梁的施工技術應用以及建設方面得到了有效的改進。

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