市政橋梁結構裂縫及加固處理方法分析

李鴻基

阜陽市重點工程建設管理處 安徽阜陽 236000

市政橋梁施工是一項系統而復雜的工作，如果不注重加強質量控制，很容易導致質量問題發生。裂縫是市政橋梁施工中的常見問題之一，其會影響結構外形美觀程度，降低市政橋梁結構承載力，增加養護維修費用，對整個市政橋梁施工帶來不利影響。為預防裂縫等質量問題發生，需認真分析裂縫成因，并有針對性地采取預防措施。

1 市政橋梁結構裂縫常見的類型

常見的市政橋梁按承重架構材料分類，主要有圬工橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、鋼橋、鋼-混凝土結合梁橋等。其中的磚、石和混凝土等建筑材料抗拉能力有很大的局限性，當外部受力過大時橋梁結構極其容易形成裂縫進而對整個橋梁主體造成破壞，為此總結出市政橋梁結構的主要裂縫類型：

（1）混凝土開裂：在市政橋梁結構裂縫中最常見的裂縫形式就是混凝土開裂，混凝土開裂不僅僅會導致橋體表面凹凸不平，出現較多的坑坑洼洼，還會縮短橋梁的使用年限并降低行人行車的舒適感。在混凝土開裂現象中橋面鋪裝混凝土損壞和梁體開裂是其兩種主要表現形式。

（2）收縮裂縫：主要涉及塑性、失水、自生、碳化。塑性收縮是在完成澆筑工作的4h-5h左右，水泥出現嚴重的水化熱現象后有泌水，從而導致結構有收縮反應。也可能是在骨料自重的影響下，部分區域下沉，在鋼筋結構阻擋的情況下，出現和主筋方向一致的裂縫。失水裂縫內部區域水分蒸發，溫度降低，體積迅速減小，屬于干性收縮。由于在水分蒸發的過程中，表面區域的蒸發速度很快，內部的蒸發速度慢，導致內部和外部的收縮數量不相同，出現不均勻的收縮現象，受到這些因素的影響，結構內部區域會有拉應力，在強度超出可承受范圍的時候出現裂縫。

（3）面鋪裝損壞：市政橋梁結構的鋪裝厚度通常維持在10-25mm這個范圍，由于車輛荷載常年累月對橋面造成沖擊磨損以及天氣等外界環境的綜合影響，橋面鋪裝順壞，有可能影響橋梁主體結構耐久性，進而影響主體結構的受力安全。

2 裂縫的危害

目前大部分市政橋梁采用鋼筋混凝土結構，工藝較成熟，施工中采用該結構能較好地控制施工成本并確保結構的穩定性。然而，鋼筋混凝土結構也容易出現裂縫問題，影響施工安全和工程質量。裂縫的出現，會影響市政橋梁外形美觀程度，降低結構的剛度與強度，影響工程的施工質量。裂縫病害會引發結構問題，降低市政橋梁結構穩定性與可靠性。一些表面裂縫如果沒有得到及時修復，降雨時雨水會滲透到裂縫內部，最終破壞市政橋梁結構。裂縫還會導致市政橋梁鋼筋外露，使鋼筋銹蝕，從而影響結構承載力和穩定性。

3 市政橋梁結構裂縫產生的主要原因分析

3.1 橋梁因材料化學反應而導致的裂縫問題

混凝土混凝土在凝固過程中內外收縮不均勻是橋梁收縮問題產生的根本原因?；炷聊虝r表層混凝土受到的拉力超過其抗拉強度極限值，從而造成橋梁結構裂縫的生成?；炷林笏男r是其自身分子鏈形成的關鍵時期，在這期間混凝土中的水泥水化反應達到活躍的高峰值，往往會伴隨著泌水等情況的發生，這說明混凝土距離完全硬化還需要一段時間，在這個過程中注意防范塑性收縮的發生。

3.2 施工質量控制問題

（1）在市政橋梁工程大體積混凝土澆筑施工的過程中，未采取有效措施降低結構內部與外部的溫差，導致混凝土結構內外溫差過大而產生裂縫。

（2）部分施工人員未能嚴格遵循工藝流程施工，忽視對每道工序的質量控制，新技術和新工藝應用不到位，或未嚴格按要求施工，致使市政橋梁結構出現裂縫。

4 市政橋梁結構裂縫的加固處理措施

4.1 完善橋梁施工方案設計

為預防裂縫產生，提高工程質量，在市政橋梁施工方案設計時，需組織設計人員深入現場調查，了解市政橋梁施工實際情況，確保設計方案與具體情況吻合，不斷優化施工設計方案。設計出多種方案進行對比分析，根據其技術性與經濟性選擇最優方案施工。這樣有利于確保工程質量，預防裂縫的產生。

4.2 灌漿加固技術

向裂縫內灌入水泥漿材料、瀝青與化學漿液材料等，確保有效完成加固工作任務。此方式適合應用在裂縫范圍適中的區域，尤其是小裂縫變成大裂縫的地方，可有效增強加固處理的質量。在采用灌漿加固技術時，施工人員要按照橋梁結構的裂縫特點，針對性選擇漿液材料，合理設置壓力。澆水清理與表面區域相互脫離的部分，保持結構的清潔性與濕潤度。

4.3 表面處理法

表面處理法作為市政橋梁結構裂縫最為常見的處理手段，表面補貼和涂抹是表面處理法的兩種基本處理內容。面對一些裂縫較小，橋梁結構受損較為輕微的橋體裂縫情況通常采用表面涂抹這種形式對其進行簡單修補并避免其受損程度繼續加深；對于裂縫寬度較寬的一些橋梁則應該運用表面補貼這種方法，首先對裂縫防滲堵漏，初步處理規模較大的裂縫問題，確保橋梁的使用安全。

4.4 補強加固技術

應該按照市政橋梁裂縫的發生特點與實際情況，編制完善的補強加固工作方案，確保裂縫加固處理的工作效果。一般情況下，此方式在應用過程中，可以分成兩種形式。一是增加主筋截面，實現補強的目的；二是增加混凝土截面，達到補強的標準。前者是使用焊接的方式增加主筋的截面，先鑿除保護層，將主筋暴露出來，然后設置主筋結構，焊接處理，增加主筋的使用截面。后者主要是提高混凝土結構的截面尺寸，在原本的混凝土結構上面澆筑新的材料，增加截面實現補強的最終目的。

4 結語

目前來看，結構裂縫問題不僅僅來源于工程建造質量，與橋梁自身所承受的應力大小也有著密不可分的聯系。這就要求橋梁設計師在橋梁結構設計中因地制宜，實地考察后再精心確定設計方案，施工單位嚴格把好橋梁建設質量關，根據橋梁建設結構的不同采取相關處理措施。出現橋梁結構裂縫問題時，及時完成修補工作，第一時間控制裂縫的程度，避免影響主體結構的耐久性，盡最大努力降低橋梁結構裂縫所帶來的經濟損失。