论述我国桥梁结构裂缝产生的原因及加固措施.doc

1、论述我国桥梁结构裂缝产生的原因及加固措施摘要：随着城市化进程的快速发展，简单的桥梁工程建筑施工技术已经越来越不能满足人们的需求，施工技术的要求也在逐渐增高。但桥梁在建设、使用过程中存在着一个相当普遍的问题既裂缝，桥梁裂缝产生的原因众多而复杂，有的是在施工过程中出现的裂缝，有的是在投入使用以后出现的裂缝，桥梁裂缝的出现是一种警示。因此，本文笔者简要阐述了桥梁结构裂缝的产生原因及加固措施，意在更好的完善桥梁工程的施工技术，提高工程质量。 关键词：桥梁工程；结构裂缝；产生原因；加固措施 中图分类号：U445 献标识码： A 桥梁的裂缝是桥梁工程当中最常见的病害之一，过多裂缝的产生，除了会造成桥梁的承

2、载力与耐久性降低，变形增大等问题外，还会影响其通车运行的安全性。因此，针对桥梁裂缝的产生原因进行分析，并通过相应的措施进行预防，才能有效保证桥梁的持久运行。 一、桥梁结构裂缝分析 1、因混凝土体自身的温度与外部环境存在温度差异，从而使混凝土结构产生不均匀的收缩，从而出现裂缝。引起混凝土温度裂缝的因素有：（1）水化热，因早期混凝土构件被模板等材料隔离，水泥产生的水化热不能马上散发到周围空气中，使得混凝土构件的自身温度升高，产生严重的温度梯度而引起裂缝生成；（2）日照，桥梁构件施工后，部分结构的表面受到阳光的暴晒而使其温度明显高于周边没有受到阳光直射的部位，也会在混凝土内部产生非线性分布的温度梯度

3、，出现局部拉应力过大的现象，最终导致裂缝产生；（3）降温，施工期间外部温度突然下降，会加速混凝土结构表面温度的下降，但其内部温度下降较慢，也会形成温度梯度而在内部产生应力，超过混凝土的抗拉强度便形成裂缝；（4）养护措施不当导致混凝土骤冷骤热，使得内外温度不均匀而出现裂缝。 2、塑性裂缝。由于混凝土中较重的颗粒在重力作用下出现下沉，水泥浆相应的上浮，这种作用受到模板拉杆或钢筋的约束时便会产生裂缝。3、荷载引起的裂缝。具体表现在：（1）弯曲裂缝，当桥梁的混凝土构件受到弯曲应力时，弯曲裂缝便在弯矩最大的截面的混凝土受拉区出现。桥梁梁板的正弯矩裂缝多在跨中出现，荷载逐步增大后，裂缝区域也逐渐向两侧发展

4、，并且裂缝的宽度增大，数量也增多；（2）剪切裂缝，桥梁受剪应力最大，如支座附近，这种裂缝也是从下部开始，沿轴线成 25 50的角度裂开，外部荷载增大后，裂缝区逐渐向跨中方向扩散，裂缝缝数不断增多并分岔；（3）扭曲裂缝，桥梁的混凝土构件在扭曲作用下，会出现很多条沿 45方向倾斜的裂缝，导致混凝土保护层脱落，使得钢筋承担了大量的扭矩，直至钢筋滑动时构件完全破坏；（4）断开裂缝，荷载作用导致的受拉构件产生的裂缝都沿其正截面方向出现，当受拉构件在内力较小时，钢筋和混凝土能够承受住这种拉力，但随着内力逐渐增大，钢筋应力达到流动极限，增加了钢筋伸长率，裂缝宽度也逐渐增大，危及桥梁的结构安全。 4、钢筋锈蚀

5、引起裂缝。桥梁的钢筋混凝土构件的施工质量较差，使得钢筋保护层厚度不够，或者保护层发生碳化而降低钢筋周围混凝土碱度，钢筋周围氯离子增加而破坏其表面的氧化膜，水分和空气进入，铁离子发生锈蚀反应，生成氢氧化铁使钢筋锈蚀。构件的整体承载力也大大降低，其他形式的裂缝也随之产生，最终导致结构破坏。 5、基础变形导致裂缝产生。 （1）对地质勘查深度不足，提供的勘查资料不够详尽和准确，在此基础上进行桥梁设计会导致地基出现不均匀沉降；（2）桥梁采用了不同的基础形式或同一基础的基底标高不同、地基自身塑性变形差异较大等，都可能导致桥梁基础出现不均匀沉降；（3）桥梁建设后因地基浸水而增大压缩变形，改变了土体的强度，从

6、而导致地基发生变形。 二、桥梁结构裂缝维修技术 对于桥梁结构的裂缝问题，首先应进行裂缝检测和分析，再针对桥梁结构裂缝实际状况进行合理的维修处理。 1、桥梁结构裂缝检测技术 对出现结构裂缝现象的桥梁，应结合桥梁实际状况选用合适的检测仪器和检测方式，对桥梁结构的裂缝进行检测分析。 （1）桥梁结构裂缝长度检测技术 桥梁结构出现一半裂缝可采用一般的卷尺进行检测。若桥梁的裂缝有发展和变化，应在进行裂缝检测时对裂缝首尾的两端进行标记，一段时间后再对裂缝进行实地检测，以确定裂缝发展情况。 （2）桥梁结构裂缝宽度检测 常用的桥梁结构裂缝宽度检测工具和仪器是高倍数放大镜和裂缝测宽仪。使用高倍数放大镜进行裂缝宽度

7、检测的同时能够对裂缝的走向及发生位置进行检测分析；裂缝测宽仪的安装要求较高，要注意测宽仪安装时准确地将其千分表安装在与裂缝垂直的位置，且要保证表脚牢固。还可采用玻璃检测法检测裂缝宽度，将中部画有 V 形槽的细条玻璃用胶凝材料垂直于裂缝粘贴，保证槽口断面与裂缝相齐，由于槽口处玻璃断面较小，而且玻璃是不抗拉的脆性材料，只要裂缝有发展，玻璃就会断裂。 （3）裂缝深度检测技术 对桥梁裂缝深度进行检测时裂缝维修的前提。常用的裂缝深度检测仪器是超声波检测仪，也可用酚酞酒精溶解进行深度检测。将 1% 的酚酞酒精溶液注入到桥梁裂缝中，之后小心地凿到混凝土碳化变色与未变色区域的界限处，再对其深度进行测量。检测出

8、的裂缝开裂深度小于或等于 500mm 的属于结构表层开裂；裂缝深度大于 500mm 的属于深层开裂。 2、桥梁结构裂缝维修处理 常用的裂缝维修处理方法有：表面涂抹水泥砂浆法、表面粘贴法、表面凿槽嵌补法、表面涂抹环氧胶泥法、开槽填补法和压力注浆法等。 （1）表面涂抹修补技术 桥梁结构的表面涂抹修补法主要技术有填缝、抹灰、凿槽嵌补、表面粘贴和表面喷浆。对于砖石砌体的桥梁结构多采用填缝技术进行裂缝修补。首先，将缝隙及中间的杂物清理，然后根据裂缝不同宽度选用刮刀、勾缝刀等工具进行实际操作，使用 1 3 的水泥砂浆或 1 2.5 的灰浆进行填缝修补作业。表面抹灰常采用水泥砂浆或环氧砂浆进行涂抹。采用水泥

9、砂浆涂抹法应首先将裂缝处的表面凿毛并保持平整，对糙面进行洗刷并不留水珠，涂抹 1 1.5 的水泥砂浆，注意涂抹的厚度保持在 1 2cm 之间，收水后使用铁抹将涂抹面抹光、压实。涂抹后注意涂抹面的洒水养护，注意防冻和防止阳光直射。 （2）裂缝表面粘贴修补技术 桥梁结构裂缝的表面粘贴修补技术主要有玻璃布粘贴技术和钢板粘贴技术： 玻璃布粘贴技术 首先将裂缝表面凿毛并进行冲刷，保持表面的平整，将事先准备好的环氧基液均匀涂抹在粘贴面上，再将玻璃布拉直后置于粘贴面上后抹平，用刷子将玻璃布刷牢。 钢板粘贴技术 粘贴钢板法是通过对所需粘贴部位使用钢板进行的表面处理，在结合环氧树脂胶浆将钢板与混凝土梁体粘贴连接

10、，最后施以加压处理使钢板和混凝土表面形成一个统一整体，以保证桥梁的抗弯、抗剪能力的提高。 （3）压力灌浆技术 根据裂缝实际状况确定修补的范围及钻孔位置和浆液用量。骑缝浅孔是顺着裂缝进行钻孔，其他钻孔不得顺裂缝进行。钻孔时裂缝面与钻孔轴线的交角应大于 30 度。钻孔完成后用水从上向下对孔进行冲洗，之后用压缩空气将钻孔吹干。将准备好的浆液灌入到砌体或混凝土中，最后进行灌浆作业。对于工程量大的修补工作，可采用灌浆机和灌浆泵辅助进行灌浆修补工作。 三、结束语 总而言之，对于桥梁建筑工程来说，混凝土的施工技术是至关重要的，但是在施工过程中普遍出现混凝土的裂缝。但是随着我国科技的高速发展，大量的实践表明，只要对桥梁产生裂缝的原因进行重视，通过采取有效的手段对其预防，并对已经产生的裂缝进行科学合理的修补，从而也可以有效地提高桥梁的性能质量、延长其使用寿命，并给其桥梁工程带来整体的经济效益与社会效益。 参考文献： 1 毛建灿. 试论桥梁结构裂缝的维护与加固J. 道路施工，2011， （4）. 2 黎明. 钢筋混凝土桥梁裂缝分析及维修加固处理J. 中华民居，2011， （6）