探析市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫以及加固技術(shù)的處理

1、探析市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫以及加固技術(shù)的處理摘要：社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，推動了城市化發(fā)展步伐，交通運輸業(yè) 與市政道路建設(shè)規(guī)模不斷擴大，市政橋梁建設(shè)也隨之不斷增多。在市政橋 梁使用中，常產(chǎn)生各種影響橋梁安全使用的危害，其中橋梁結(jié)構(gòu)裂縫是最 主要的危害，已引起人們的廣泛關(guān)注。導(dǎo)致市政橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因 有很多，全面分析裂縫成因，并采取科學(xué)有效的加固技術(shù)進行處理，有利 于解決和減輕市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫問題，提高橋梁使用安全性。本文主要分 析了市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫成因，并提出了有效處理橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的加固技 術(shù)，以保證市政橋梁的安全使用。關(guān)鍵詞：市政橋梁；結(jié)構(gòu)裂縫；成因；加固八1 一刖§在現(xiàn)代化城市建設(shè)過

2、程中，建設(shè)市政橋梁具有重耍意義，作為城市交 通樞紐，橋梁不僅使道路多變，便于人們出行，促進交通運輸業(yè)發(fā)展，還 推動了整個城市的長遠發(fā)展與經(jīng)濟繁榮。隨著橋梁在現(xiàn)代化城市建設(shè)中的 不斷發(fā)展，其結(jié)構(gòu)存在的問題日益突顯，在橋梁結(jié)構(gòu)存在的問題中，結(jié)構(gòu) 裂縫是常見且難以冇效處理的嚴重問題，若不及時發(fā)現(xiàn)并采取科學(xué)合理的 加固技術(shù)進行處理，極易產(chǎn)生安全隱患，嚴重危害人們的生命安全，其至 影響社會穩(wěn)定和城市經(jīng)濟發(fā)展1。因此，必須加強重視市政橋梁結(jié)構(gòu)裂 縫產(chǎn)生的安全問題，詳細分析市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫成因，進而采取科學(xué)有效 的加固技術(shù)進行處理，保證橋梁質(zhì)量和安全運行。1 市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫成因1.1橋梁自身應(yīng)力橋梁收縮裂

3、縫是橋梁自身應(yīng)力產(chǎn)牛的裂縫種類之一，在混凝土凝固過 程中，由于內(nèi)外收縮不均勻，使得橋梁結(jié)構(gòu)表面上的混凝土無法承受超過 口身抗拉強度的拉力，以致橋梁產(chǎn)生裂縫。在市政橋梁施丁過程中，澆筑 混凝土后約4h時，水泥通常會出現(xiàn)異常激烈、活躍的水化反應(yīng)，而這時 分子鏈也逐漸產(chǎn)生并形成，在分子鏈形成過程中，由于混凝土并沒有完全 硬化，會分泌出-定的水分，以致極易產(chǎn)牛塑性收縮2。此外，混凝土 碩化后，混凝土表面溫度隨著泌水的逐漸蒸發(fā)不斷下降，混凝土體積也因 此縮小，從而導(dǎo)致縮水干縮情況的出現(xiàn)。12溫度差異溫度差異極易導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，若是表面裂縫一般無規(guī)律性， 而深層或貫穿裂縫的走向則多與主筋平行，這類裂

4、縫寬度受溫度差異影響 熱窄冷寬。橋梁結(jié)構(gòu)溫度差界裂縫產(chǎn)生的因素主要包括：(1)水化熱。在 混凝土澆筑后的凝固過程中，水泥會發(fā)生一定程度的水化熱反應(yīng)，釋放出 的熱量會導(dǎo)致溫度升高，使得橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮和膨脹情況，從而產(chǎn)生裂 縫。(2)日照。橋梁主要構(gòu)件、面板與橋身側(cè)面受陽光照射后，溫度會高 于橋梁其他部位，混凝土內(nèi)部因此出現(xiàn)非線性分布的溫度差異，橋梁被曬 部位拉應(yīng)力超過所能承受的最人限度應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。(3)降溫。每 年溫度總會存在很大差異,如冷空氣、大雨等,橋梁結(jié)構(gòu)表面溫度驟降， 由于內(nèi)部溫度變化緩慢，因此導(dǎo)致混凝土發(fā)生變形，使橋梁出現(xiàn)縱向位移 現(xiàn)象，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。13橋梁荷載作用橋梁

5、荷縫載若超過所能承受范圍，就會產(chǎn)生裂縫。在次應(yīng)力、動靜狀 態(tài)荷載作用下，橋梁產(chǎn)生的裂縫通常稱為荷載裂縫，該裂縫主要有兩種類 型，即次應(yīng)力裂縫、直接應(yīng)力裂。次應(yīng)力裂縫指的是橋梁外部荷載次生應(yīng) 力超過本身荷載能力而產(chǎn)生的裂縫；直接應(yīng)力裂縫則指橋梁表面直接受超 過自身應(yīng)力的物體荷載，從而因外部應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。橋梁荷載裂縫的成因 主要有：（1）橋梁結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力過大引起的斜裂縫，該裂縫一般出現(xiàn)在梁端 附近，裂縫形態(tài)中間寬兩端窄，且沿梁高位置裂縫出現(xiàn)在中部，即未延伸 到梁底也未到梁頂。（2）受彎引起的裂縫，該裂縫一般出現(xiàn)在正負彎矩最 大的位置，以正彎矩區(qū)（如跨中附近）最為常見，裂縫下寬上窄。（3）受 壓引起裂

6、縫，該類裂縫較為少見，早期拱橋由于混凝十強度偏低，在重車 作用下拱圈上立柱承壓過大經(jīng)常出現(xiàn)此類裂縫。（4）梁體扭轉(zhuǎn)引起的裂縫, 該裂縫- 般出現(xiàn)在雙柱墩連續(xù)梁上，由于下部結(jié)構(gòu)橋墩的不均勻沉降過大 造成，裂縫呈斜向，裂縫在兩側(cè)腹板方向相反且縱向位置錯開。（5）局部 應(yīng)力過大引起的裂縫，如預(yù)應(yīng)力梁錨頭位置短小縱向裂縫。2. 處理市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的加固技術(shù)21梁式結(jié)構(gòu)加固增強梁式結(jié)構(gòu)加固增強技術(shù)是減少橋梁裂縫的處理措施之一，根據(jù)橋梁實 際承載能力、使用要求等情況，可釆用不同梁式結(jié)構(gòu)加固增強方法3。 梁式結(jié)構(gòu)加固增強的措施主要有：（1）增加構(gòu)件截面，即增強主筋與混凝 土截面，提高橋梁結(jié)構(gòu)剛度和強度。（

7、2）在橋梁原有結(jié)構(gòu)上施加預(yù)應(yīng)力， 有效改善橋梁結(jié)構(gòu)受力情況。（3）利用新結(jié)構(gòu)代替抵抗力低的舊結(jié)構(gòu)。（4） 在橋梁結(jié)構(gòu)受拉邊緣或薄弱部位采用粘貼加固法，即將鋼板、鋼筋或玻璃 鋼、纖維布等用環(huán)氧樹脂膠液粘貼，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)加固h的。（5）在原有 橋梁主梁兩側(cè)增加新的主梁，該方法適用于地基承載力強的橋梁。22橋梁裂縫表面封閉修補表面封閉修補可用于橋梁混凝土裂縫，修補時將薄膜材料均勻鋪于裂 縫表面，并用刷子在混凝土表面打毛，填平裂縫。此外，還能用瀝青修補 裂縫，但這種方法具有一定局限性，瀝青難以灌入裂縫。表面封閉修補法 操作簡單，多用凝土或石灰填充裂縫，適用于裂縫較淺的橋梁，能冇效防 止裂縫擴大，但會在

8、一定程度上導(dǎo)致鋼筋受侵蝕，從而加深裂縫深度。23橋梁裂縫壓力灌漿修補灌漿修補法釆用的漿液可修補寬度大于0. 15mm的裂縫，并具有良好 的加固處理效果，采用漿液主要包括水泥漿、石灰漿、化學(xué)漿液、瀝青漿 液等4。處理時需先清除橋梁裂縫表面，濕潤基層后采用噴漿方式將漿 液通過壓力灌入裂縫，漿液類型、粘稠度與選用壓力根據(jù)橋梁裂縫實際情 況確定?；瘜W(xué)漿液通常會改變漿液性能，對修補微小裂縫具有良好的效果, 而口操作簡單，目前廣泛應(yīng)用于橋梁裂縫修補加固工程。為加強加固效果, 壓力灌漿修補后，可將鋼板粘貼于橋梁裂縫部位，增大截面抗力。2. 4體外預(yù)應(yīng)力加固上述加固方法均為被動加固方式，體外預(yù)應(yīng)力作為主動加固

9、方法也越 來越多的運用在預(yù)應(yīng)力梁上，該技術(shù)在國外采用較多。體外預(yù)應(yīng)力索體布 置靈活，不增加結(jié)構(gòu)自重，能較好的提高截面壓應(yīng)力儲備從而提高橋梁承 載力。使用體外預(yù)應(yīng)力加固前需對充分掌握橋梁實際工作狀況，了解結(jié)構(gòu)預(yù) 應(yīng)力度，在此基礎(chǔ)上進行布索和張拉噸位控制。設(shè)計時可采用包絡(luò)法進行 計算，對不同狀態(tài)分別驗算，防止預(yù)應(yīng)力施加過度，使得壓區(qū)混凝上應(yīng)力 過大而造成惡性事故。體外預(yù)應(yīng)力束除轉(zhuǎn)向塊和錨固塊位置外,每隔一段 距離還應(yīng)設(shè)置減震裝置，防止運營階段索體振動過大而引起滑絲等現(xiàn)象。 此外由于無混凝土包裹，休外預(yù)應(yīng)力束本身應(yīng)做好防腐處理，也可將索休 及錨具設(shè)計為可更換結(jié)構(gòu)，方便后期更換。3. 小結(jié)綜上所述，市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫成因多樣，若想保證橋梁正常運行使用, 必須釆用科學(xué)合理的加固技術(shù)進行處理,以利于充分發(fā)揮橋梁應(yīng)有的作 用。在市政橋梁工程中，橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是普遍存在的問題，其成因主 要有橋梁收縮、溫度差異、荷載作用等，對于出現(xiàn)的橋梁結(jié)構(gòu)裂縫，必須 采用合理的加固處理技術(shù)，以避免橋梁結(jié)構(gòu)裂縫病害持續(xù)惡化而引起安全 事故。目前，橋梁結(jié)構(gòu)裂縫加固處理技術(shù)主要有梁式結(jié)構(gòu)加固增強、表面 封閉修補、壓力灌漿修補以及體外預(yù)應(yīng)力等加固技術(shù)，采用這些技術(shù)可以 提高市政橋梁質(zhì)量和使用安全，有效保證人們的生命安全。參考文獻：1 張中華芻議市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的成因分析j科技致富向?qū)В?201