小議橋梁裂縫的檢測方法及處理措施

摘要：近年來，隨著混凝土橋梁施工技術的廣泛應用，諸多的橋梁工程遍布各地。但是隨著時間的逐步推移，這些橋梁工程在建設中和運營管理期間，都需要進行大量常規的技術性檢測，以確保工程的設計要求和施工質量及運行安全。

關鍵詞：橋梁工程；混凝土施工；檢測技術

1.混凝土橋梁裂縫的種類及成因

1.1溫度、收縮引起的裂縫

混凝土橋梁裂縫多數是由溫差引起的收縮形成的。如果混凝土體積變化沒有一定的約束力作用，則裂縫問題基本不會產生，而現實情況是，橋梁混凝土的體積變化總是與內外部各種約束力緊密相關，由此引起的拉應力是導致混凝土裂縫產生的根本原因。另外，自然條件下日照影響、構件內溫度差也是影響混凝土質量的主要原因之一。

1.2地基變形引起的裂縫

由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂，如地質勘察精度不夠、試驗資料不準、地基地質差異太大、結構荷載差異太大、橋梁基礎置于滑坡體、溶洞等不良地質時， 都有可能造成不均勻沉降。

1.3荷載引起的裂縫

混凝土橋梁在常規靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫，主要包括直接應力裂縫及次應力裂縫兩種。其中直接應力裂縫產生的原因有設計計算階段的誤差、施工階段擅自更改結構施工順序后的結構受力形式及施工階段超出設計荷載的重型車輛通過等。次應力產生裂縫的原因為橋梁結構施工過程中在結構自身鑿槽、開洞、設置牛腿引起結構受力變化。

1.4材料質量不好引起的裂縫

橋梁混凝土的選用必須達到國家標準，某些質量不過關的水泥往往極其容易產生裂縫等質量問題，如含泥量過大的骨料在混凝土澆筑后往往會形成不規則的裂縫。還有一種骨料表現為風化骨料，在混凝土硬化后就會出現以骨料為中心的裂縫，這類情況都是我們在工程開始前就應該避免的。

1.5施工工藝質量引起的裂縫

混凝土構件的施工工藝也與裂縫等質量問題密切相關。在混凝土結構澆筑、運輸、拼裝以及吊裝等各步驟中，如果施工操作不當，都容易使混凝土出現縱向、橫向的裂縫，尤其是其細薄部位，如混凝土保護層過厚、混凝土振搗不密實等。

2.裂縫檢測方法

2.1長度檢測

檢測方法主要是尺量，使用普通的卷尺即可達到要求。當需要檢測裂縫是否有所發展時，可以在裂縫首尾兩端垂直于裂縫做標記，若長度繼續發展，則在標記處可以清楚的看到。

2.2寬度檢測

檢測方法因所用材料和儀器的不同可以有多種：裂縫測寬儀。這是目前使用較多的一種儀器。它實際上就是一把帶有放大鏡的刻度尺，可以直觀方便地讀出裂縫寬度，可精確到0.01mm千分表。主要在荷載試驗過程中使用，用來檢測是否出現新裂縫，原有裂縫是否開展。安裝時要保證千分表垂直于裂縫布置表腳一定要牢固。檢測裂縫寬度是否增大，還可以采用以下方法：將中部畫有V形槽的細條玻璃，用膠凝材料垂直于裂縫粘貼保證槽口斷面與裂縫相齊，由于槽口處玻璃斷面較小，而且玻璃是不抗拉的脆性材料，只要裂縫有發展，玻璃就會斷裂。

2.3深度檢測

裂縫分為淺裂縫和深裂縫。淺裂縫局限于結構表層，開裂深度不大于500mm，深裂縫開裂深度大于500mm。對淺層裂縫可以采用鑿開法。方法是：在裂縫中注入濃度為1％的酚酞酒精溶液，然后小心鑿至變色與未變色的界線處，測量其深度。產生界線的原因是裂縫處的混凝土已發生碳化。但這種方法對混凝土造成了破壞，建議采用超聲波無損檢測法。

超聲波無損檢測法。超聲法是使用超聲波儀，利用超聲波對裂縫進行檢測，通過對聲速、波幅和主頻測量值進行分析計算，從而得出裂縫深度。

淺裂縫檢測可以分為平測法和雙面斜測法。當結構的裂縫部位只有一個可測平面，可采用平測法。平測時應在裂縫的被測部位以不同的測距同時按跨縫和不跨縫布置測點進行聲時測量利用線性回歸方法和相應計算公式計算出裂縫深度。當結構的裂縫部位具有兩個相互平行的可測平面時，可采用雙面斜測法根據波幅和頻率的變化，可以檢測裂縫深度，還可以判定裂縫是否在平面方向貫通。

深裂縫檢測可以采用鉆孔測裂縫深度的方法。在所測裂縫兩側鉆孔，孔軸線要保持平行。超聲波儀的換能器以相同高程等間距由上至下同步移動，逐點讀取聲時、波幅和換能器深度，繪制深度一波幅坐標圖，波幅達到最大并基本穩定的位置對應的深度即為裂縫深度。檢測時，宜在裂縫同一側鉆一個比較孔，供聲學參數的對比判別用。

3.混凝土橋梁裂縫的修補技術

混凝土裂縫是最常見的工程病害，但大部分裂縫都可以通過修補使混凝土結構物恢復原有功能。壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法雖然都是常用的修補混凝土裂縫的方法，但是修補新材料如混凝土修補膠、注縫膠、混凝土快速修補劑等，使裂縫修補的效果更好，工藝更簡單，費用更省。這些新材料、新機具和修補方法經過近十來年的現場考驗，證明耐久性令人滿意，目前這幾種方法已經在許多維修改建加固項目中得到推廣應用。

當前粘貼加固法主要有以下三種：第一種是注入法粘貼鋼板。即在混凝土表面加上墊塊，使其余鋼板之間隔開一定的縫隙，然后用環氧樹脂系膠結劑進行密封，并排除空氣。在施工過程中，要不斷敲打，防止出現氣泡，確保灌實，此法雖然費時費力，但是反饋效果一直很好，后期維護也較容易。第二種是將粘貼鋼板和混凝土表面各自涂抹上適量的環氧樹脂，然后用前期已經固定在混凝土上的錨桿將兩者壓實，此法有效阻止了氣泡的產生，粘貼效果好，但是只限于較平滑的混凝土表面。第三種措施是使用碳纖維布，碳纖維布的抗拉性強，把它粘貼在混凝土表面后，兩者優勢互補，從而有效處理了混凝土裂縫問題，且施工作業簡便易行。

4.預防混凝土橋梁裂縫的措施

4.1控制好混凝土原材料的質量和混凝土配合比的選擇水泥

1）水泥應符合現行國家標準。選用水泥時，應以能使所配制的混凝土強度達到要求、收縮性小、和易性好和節約水泥為原則。同時應注意其特性對混凝土結構強度、耐久性和使用條件是否有不利影響。

2）合理選擇混凝土配合比。在配制混凝土配合比時應考慮施工季節、結構形狀、模板形式、混凝土強度等級等因素對橋梁結構抗裂性能的影響。在施工中，施工單位往往只注重混凝土強度而忽視其變形特性和工作性，而混凝土變形特性和工作性恰好是混凝土產生裂縫的主要原因所在。

4.2加強夏季高溫和冬季低溫時混凝土橋梁結構施工的保護措施

夏季和冬季橋梁最容易出現裂縫問題，因此要積極巡查，發現小的裂縫及時處理，不留隱患；另外在夏季和冬季施工過程中也要研究制定妥善方案，確保工程的順利施工。

低溫情況下，在大平面施工時，有的時候晚上澆注的混凝土，到了早上一看表面就沿鋼筋裂縫。順著鋼筋可看到與鋼筋網片相呼應的裂縫，縫間砼面下陷。一般情況下，用熱水越熱，外界溫度越低就越明顯，但是澆注的時候又不能覆蓋。此問題可以在澆注完后先刮平，等略有強度時用抹子壓實后就迅速通蒸汽，一般溫度不超過零下20度時一天后就可以不用蒸汽而直接表面覆蓋保養，不會出問題。

4.3施工過程中的控制措施

混凝土施工中采取相應的措施，如降低混凝土的澆筑溫度，無筋或少筋混凝土中埋放塊石、混凝土早期升溫階段采取散熱降溫措施、混凝土降溫階段采取保溫措施、合理設置施工縫、采取二次抹面、加強混凝土養護等措施；進行混凝土溫度應力計算，對薄弱部位采取加強措施。

5.結語

綜上所述，隨著公路橋梁施工工程量的不斷加大，混凝土橋梁施工技術在橋梁項目的建設中得到了更為廣泛的應用。作為橋梁工程的關鍵性施工環節，其工程項目的質量高低將直接影響到整體工程社會效益與經濟效益的發揮。為保證工程的施工質量，混凝土橋梁檢測技術成為了其有力的保障點之一。

參考文獻：

[1]侯林平現行橋梁檢測與加固的反思[J]交通科技，2011

[2]牛世久鋼筋混凝土橋梁耐久性病害特殊檢測技術分析[J]山西建筑，2012