市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫及加固處理方法分析

李鍇

摘 ?要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，很大程度上對(duì)市政橋梁建設(shè)提出了新的質(zhì)量技術(shù)要求。市政工程建設(shè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)項(xiàng)目，對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展有著不可忽視的重要作用。所以，在面對(duì)壓力的同時(shí)必須從根本上解決市政橋梁建設(shè)過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，為創(chuàng)建良好的市政交通環(huán)境而努力。從某種意義上來(lái)講，市政橋梁建設(shè)工程中所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題是由多種因素導(dǎo)致的，其中比較常見(jiàn)的是橋梁裂縫問(wèn)題，橋梁裂縫的出現(xiàn)不僅一定程度上會(huì)影響道路交通的正常使用，甚至?xí)?duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。下面文章重點(diǎn)從市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因及解決措施進(jìn)行分析，希望通過(guò)文章的論述可以為相關(guān)人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：市政橋梁結(jié)構(gòu);裂縫;加固方法

中圖分類號(hào)：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）20-0058-02

Abstract： With the continuous innovation and development of science and technology， new quality and technical requirements for municipal bridge construction are put forward to a large extent. As the basic project of national economic construction， municipal engineering construction plays an important role in the development of the whole national economic construction. Therefore， in the face of pressure， we must fundamentally solve the quality problems in the process of municipal bridge construction， and strive to create a good municipal traffic environment. In a sense， the quality problems in municipal bridge construction projects are caused by a variety of factors， among which the more common ones are bridge cracks， which not only affect the normal use of road traffic to a certain extent， but also pose a threat to people's lives and property. The following article focuses on the analysis of the causes and solutions of the cracks in the municipal bridge structure， in the hope that the discussion in this paper can provide some reference for relevant practitioners.

Keywords： municipal bridge structure; crack; reinforcement method

引言

市政橋梁建設(shè)作為現(xiàn)階段最為重要的市政工程建設(shè)項(xiàng)目之一，對(duì)施工質(zhì)量有著非常高的要求。由于橋梁施工規(guī)模、難度都非常大，因此需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或者是安全問(wèn)題，就會(huì)給整個(gè)項(xiàng)目的順利開(kāi)展帶來(lái)巨大的影響，同時(shí)還會(huì)給施工單位造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。橋梁裂縫是現(xiàn)階段橋梁的主要質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的因素是多方面的，不管是施工因素還是外界環(huán)境因素，都可能導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)裂縫，因此要開(kāi)展針對(duì)裂縫的橋梁加固施工，使橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定得到可靠的保障。

1 造成橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因

1.1 溫度變化

溫度變化是市政橋梁建設(shè)過(guò)程中比較常見(jiàn)的一種影響因素。因?yàn)槭姓蛄菏┕ぶ兴褂玫幕炷敛牧蠒?huì)依據(jù)內(nèi)外部溫度的變化而產(chǎn)生變化。在一定條件下，混凝土是由水泥和砂石而構(gòu)成，在其凝固過(guò)程中由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)散發(fā)大量的熱，如果此時(shí)外部環(huán)境與其溫度反差太大，就會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，進(jìn)而影響混凝土的結(jié)構(gòu)。從某種意義上來(lái)講，影響溫度變化而產(chǎn)生裂縫的因素有：一是整年的溫度變化及溫差變化，對(duì)于市政橋梁建設(shè)來(lái)講，一年的溫差變化太大也會(huì)導(dǎo)致在使用過(guò)程中因受力變化的不同，溫差的變化其承載力也是不同，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn);二是日照對(duì)溫度的影響，從某種意義上來(lái)講，日照的強(qiáng)烈程度對(duì)橋梁梯度的影響是較大的，當(dāng)局部拉力變大同樣會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象;三是受自然環(huán)境的影響變化，因?yàn)閻毫拥奶鞖馔瑯訒?huì)產(chǎn)生溫度的變化，使得橋梁市政結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其導(dǎo)致內(nèi)外部溫度的不同，也會(huì)出現(xiàn)裂縫。

1.2 荷載裂縫

對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō)，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初，都需要對(duì)其最大荷載值進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此每一個(gè)建筑工程所能夠承受的荷載都是確定的。而在橋梁建設(shè)中，由于需要使用到相關(guān)的機(jī)械設(shè)備以及施工材料，同時(shí)由于橋梁施工與其他類型的建筑施工存在一定的差異，所有的施工機(jī)械、材料等都是堆放在橋梁上的，因此如果堆放的施工材料和設(shè)備數(shù)量較多的話，一旦超過(guò)橋梁的最大荷載值，就會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。除此之外，如果在施工過(guò)程中，對(duì)工序安排不合理，使得橋梁超過(guò)其最大荷載值，也會(huì)使橋梁出現(xiàn)裂縫。

1.3 收縮裂縫

導(dǎo)致收縮裂縫出現(xiàn)的因素也是多方面的，下面就來(lái)對(duì)具體的收縮因素進(jìn)行分析：（1）自身收縮。混凝土在澆筑之后，會(huì)經(jīng)歷一個(gè)固化階段，在固化的過(guò)程中混凝土與水泥之間會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而引起自身的收縮;（2）炭化收縮。空氣中的二氧化碳與水泥接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，叫作炭化收縮，二氧化碳的濃度越高，炭化收縮就越劇烈;（3）失水收縮。當(dāng)混凝土處于硬化階段后，混凝土中的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，混凝土的體積也會(huì)逐漸收縮，但是由于混凝土表面長(zhǎng)期暴露在空氣中，其水分的蒸發(fā)速度遠(yuǎn)高于混凝土內(nèi)部，因此內(nèi)外的失水收縮速度有著非常大的差距，從而導(dǎo)致內(nèi)部存在較大的應(yīng)力差，當(dāng)超過(guò)其能夠承受的最大應(yīng)力值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生巨大的裂縫。

1.4 基礎(chǔ)變形

市政橋梁結(jié)構(gòu)在施工作業(yè)過(guò)程中，由于豎直方向而出現(xiàn)的不勻均同樣會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)變形，一旦基礎(chǔ)變形的發(fā)生超出所承受范圍，就會(huì)發(fā)生裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。具體主要有以下幾種原因：一是施工作業(yè)前并沒(méi)有對(duì)施工作業(yè)環(huán)境進(jìn)行合理的勘察，這就會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際施工中由于對(duì)地基的難以把控而出現(xiàn)沉降;二是在進(jìn)行橋梁施工作業(yè)過(guò)程中由于土壤問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致施工作業(yè)后期出現(xiàn)不同程度的裂縫，這主要與土壤的承載力有關(guān)，所以在正式施工作業(yè)前必須做好土壤監(jiān)測(cè);三是橋梁施工作業(yè)從某種程度上來(lái)講是采取分期施工作業(yè)的方式來(lái)完成的，但是不同時(shí)期對(duì)其技術(shù)要求和承載力也不同，同樣會(huì)出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。

1.5 鋼筋銹蝕

在橋梁建設(shè)過(guò)程中，由于施工需求，需要在橋梁表面建設(shè)一定厚度的混凝土保護(hù)層。但是如果混凝土保護(hù)層的厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)的話，就會(huì)導(dǎo)致空氣的二氧化碳與混凝土之間產(chǎn)生炭化反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致鋼筋外表面混凝土的堿性降低。同時(shí)表面附著的氯化物的濃度就會(huì)越來(lái)越高，會(huì)對(duì)鋼筋表層的氧化膜造成一定的腐蝕，使得鋼筋內(nèi)的鐵元素在氯化物的影響下，游離出來(lái)，再與混凝土中的水和空氣結(jié)合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋼筋銹蝕的速度加快。在這種情況下產(chǎn)生的鋼筋銹蝕也是原來(lái)體積的三倍，大體積的銹蝕會(huì)使混凝土保護(hù)層受到巨大的張力，從而導(dǎo)致橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層的大面積脫落。

1.6 材料因素

任何一項(xiàng)施工作業(yè)都離不開(kāi)施工作業(yè)材料的使用，尤其是對(duì)市政橋梁建設(shè)施工作業(yè)而言，所使用的施工作業(yè)材料必須符合其施工作業(yè)實(shí)際需求，要依據(jù)實(shí)際作業(yè)需求選擇不同的施工作業(yè)材料。因?yàn)閺哪撤N意義上來(lái)講，市政橋梁施工作業(yè)是一項(xiàng)比較長(zhǎng)的施工作業(yè)周期，在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)施工作業(yè)材料的把控也比較嚴(yán)格。下面則從比較常用的施工作業(yè)材料中可能造成的市政橋梁裂縫入手進(jìn)行分析：一是外摻劑的使用。在混凝土施工作業(yè)過(guò)程中，為了加固混凝土的使用必然會(huì)在混凝土中摻加一定的外摻劑，因?yàn)橥鈸絼┲泻新入x子會(huì)使得鋼筋生銹，所以在添加的過(guò)程中必須注意用量的選擇。二是骨料。骨料在材料配比中尤為重要，因?yàn)橐欢ǔ潭壬纤怯绊懥芽p產(chǎn)生的重要因素。因?yàn)楣橇现泻幸欢ǖ挠袡C(jī)物對(duì)混凝土的固化影響較為明顯，使用過(guò)程中要注意骨料的配比及粗細(xì)，才能進(jìn)行很好地把控。

2 市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫加固方法

2.1 灌漿法

灌漿法從某種意義上來(lái)講，是市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫中比較常見(jiàn)的一種加固方式。尤其是針對(duì)橋梁裂縫初期，利用灌漿法可以有效防止裂縫的延伸擴(kuò)大。在進(jìn)行灌漿法裂縫加固作業(yè)時(shí)，要特別注意以下幾點(diǎn)：一是在灌漿法前要對(duì)裂縫處進(jìn)行表面清理，并注意裂縫處的補(bǔ)水，使得濕潤(rùn)后依據(jù)裂縫大小、延伸長(zhǎng)度以及產(chǎn)生的裂縫類型進(jìn)行灌漿處理;二是在灌漿過(guò)程中，要對(duì)漿液進(jìn)行了合理密度的攪拌，從實(shí)際情況進(jìn)行漿液密度的配比，在灌漿配比時(shí)可以依據(jù)裂縫大小采取化學(xué)漿液的使用，這樣能夠在很大程度上加大對(duì)裂縫穩(wěn)固;三是在完成灌漿法灌漿時(shí)，要注意在灌漿處最上層進(jìn)行鋼板固定，這樣才能達(dá)到最終的加固效果。

2.2 表面處理法

表面處理法對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的處理要求較高。一般來(lái)說(shuō)，在橋梁結(jié)構(gòu)裂縫初期都會(huì)采用灌漿法進(jìn)行補(bǔ)救，但有時(shí)灌漿法并不能對(duì)細(xì)小裂紋進(jìn)行加固，此時(shí)就需要采用表面處理法來(lái)完成加工處理。表面處理法主要是針對(duì)滲漏存在的問(wèn)題進(jìn)行的一種加固，或是橋梁結(jié)構(gòu)在完成其他加固方式后未達(dá)到理想效果時(shí)，也可以采用表面處理法進(jìn)行補(bǔ)救，通常情況下只要將其裂縫處混凝土表面打毛干凈，進(jìn)行填充就好。

2.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法作為市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫處理效果最好的一種加固方式之一，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，得到了較好地評(píng)價(jià)。作為一種加固比較好的施工工藝，在具體作業(yè)中主要通過(guò)裂縫類型來(lái)進(jìn)行加固方式的選擇。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是外應(yīng)力增強(qiáng)法，這種方法主要是采取一定措施對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)裂縫處進(jìn)行受力測(cè)試，從而進(jìn)行增強(qiáng)補(bǔ)救，以此來(lái)達(dá)到加固裂縫的目的。二是可通過(guò)增加構(gòu)造面的裂縫方式，采取主鋼筋和混凝土的方式來(lái)完成加固。對(duì)于主鋼筋而言，一般都是采取焊接的方式來(lái)提供鋼筋的強(qiáng)度，在焊接過(guò)程中要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)層主鋼筋切斷，采用雙面焊接的方式將其與原主焊接進(jìn)行連接在一起。三是充分考慮到構(gòu)件的組成，采取該措施完成加固，但多數(shù)情況下這種加固方式被應(yīng)用于承受力較大和地基較穩(wěn)的市政橋梁建設(shè)中。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政橋梁結(jié)構(gòu)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)項(xiàng)目之一，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。所以，在進(jìn)行市政橋梁施工作業(yè)時(shí)必須注重其質(zhì)量問(wèn)題，文章重點(diǎn)從市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的角度對(duì)其進(jìn)行了討論，并針對(duì)各種存在的裂縫問(wèn)題提出了合理化的解決措施。但作為施工作業(yè)人員，必須要時(shí)刻重視結(jié)構(gòu)裂縫所帶來(lái)的問(wèn)題，要不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)和理論基礎(chǔ)知識(shí)，要用科學(xué)的方法及技術(shù)手段，增強(qiáng)市政橋梁加固的防治措施，以此確保市政橋梁工程建設(shè)的順利開(kāi)展和使用壽命。

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