市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫分析及加固技術(shù)處理

摘要：在市政道路建設(shè)的發(fā)展過程中，橋梁的施工使用已經(jīng)成為了當(dāng)代社會陸路交通建設(shè)發(fā)展中必不可少的一個(gè)部分。裂縫問題的出現(xiàn)雖然一直影響著橋梁的使用，但是只要能夠不斷的發(fā)現(xiàn)其問題出現(xiàn)的原因，及時(shí)的找到加固技術(shù)，就能夠有效的強(qiáng)化橋梁的施工質(zhì)量，保證橋梁建設(shè)事業(yè)的有效發(fā)展，推動(dòng)我國道路建設(shè)的有效進(jìn)行，減輕在城市發(fā)展過程中交通負(fù)擔(dān)所給城市建設(shè)帶來的壓力。本文對市政橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫原因及加固技術(shù)處理進(jìn)行探討，旨在提高橋梁的有效使用壽命，為國為民作出我們工程人員能盡的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：市政橋梁；結(jié)構(gòu)裂縫；加固技術(shù)；處理

在我國市政橋梁的建設(shè)過程中，裂縫的出現(xiàn)成為了在施工質(zhì)量方面經(jīng)常出現(xiàn)的問題之一。能否利用行之有效的方式以及辦法對相應(yīng)的裂縫進(jìn)行處理，就成為了在施工過程中我們所必須要考慮的問題。在市政橋梁建設(shè)的發(fā)展過程中，裂縫的出現(xiàn)往往是由于相關(guān)的施工過程中施工技術(shù)的錯(cuò)誤、工藝的不足、以及后續(xù)使用等方面出現(xiàn)的問題，才造成了市政橋梁裂縫問題的頻繁出現(xiàn)。在橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)的發(fā)展過程中，能否有效的解決橋梁裂縫問題，就成為了當(dāng)今橋梁建設(shè)的首要問題之一。

一、市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫分析

1.外部荷載造成結(jié)構(gòu)型裂縫產(chǎn)生。結(jié)構(gòu)型裂縫也就是由于外部荷載而產(chǎn)生的裂縫，橋梁承受的外部負(fù)載與裂縫產(chǎn)生的原因、分布位置及裂縫的寬度造成直接影響。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)有該裂縫產(chǎn)生，可以表明，負(fù)重的實(shí)際情況已超出橋體結(jié)構(gòu)所能承受的最大負(fù)重，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)整治。

2.變形造成的非結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。橋體結(jié)構(gòu)的變形是非結(jié)構(gòu)型裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵，橋體自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的一般情況都是由于外界溫差較大及混凝土收縮等因素造成的。促使橋體內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸有應(yīng)力產(chǎn)生，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度以后，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生。應(yīng)力隨著裂縫的產(chǎn)生而逐漸得到釋放。結(jié)構(gòu)型裂縫與非結(jié)構(gòu)型裂縫所造成的危害各不相同，因此，在對其進(jìn)行檢測的過程中，應(yīng)對其形成原因進(jìn)行查找，從而探索出加固的合理措施。若未能對裂縫形成的根本原因進(jìn)行分析就對裂縫進(jìn)行盲目處理，不但無法實(shí)現(xiàn)橋梁加固的效果，而且還有可能對橋梁的使用安全造成一定程度的影響。

3.混凝土自身收縮引起的裂縫，由混凝土自身收縮形成的裂縫是比較常見的一種裂縫，要注重施工過程溫度的變化。防止溫度變化引起裂縫在混凝土攪拌的過程中，要注意水量的添加。這樣做的目的就是降低混凝土的溫度。尤其是在天氣熱的季節(jié)進(jìn)行施工的話，要控制好混凝土的溫度。比如在夏季施工的時(shí)候，我們要將混凝土的澆筑厚度減少，這樣更方便于混凝土能夠很好的散熱，在特殊的情況下，要在混凝土的內(nèi)部增設(shè)降溫的辦法，這樣就能確保混凝土的抗裂性。在道路橋梁工程施工的過程中，我們不要忽視混凝土的堆放、攪拌方式以及混凝土的澆筑過程，同時(shí)對于溫度高時(shí)，要加強(qiáng)對混凝土的澆水措施，對于溫度低時(shí)，要加強(qiáng)對混凝土的表面保溫措施，這樣才能增加混凝土的抗裂性，降低混凝士裂縫的現(xiàn)象。（圖1所示為某橋梁混凝土板產(chǎn)生的裂縫圖片）。

4.地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫，由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)力超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫常出現(xiàn)在鋼筋上方，結(jié)構(gòu)變化處，常開始出現(xiàn)在現(xiàn)澆混凝土10min到3h內(nèi)。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：第一由于混凝土在塑性狀態(tài)下其基礎(chǔ)、支架等有不均勻沉降，使局部混凝土變形受約束而產(chǎn)生裂縫。第二由于重力作用使混凝士中較重顆料下沉而使水泥漿上浮，當(dāng)這種下沉受到鋼筋、模板作用時(shí)就會產(chǎn)生裂縫。

二、市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的加固技術(shù)處理

1.結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化又可以進(jìn)一步的分為兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是盡可能的減短結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳力路徑，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)最根本的作用在于支撐荷載，并將其有效的傳遞到地基上，因此傳力路徑的縮短就利于傳力效率的提高，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)自身受力時(shí)間，也減少了結(jié)構(gòu)斷面直接承受集中應(yīng)力的機(jī)會，最大限度的避免了裂縫的產(chǎn)生；二是選取足夠厚的保護(hù)層來保護(hù)鋼筋，這是因?yàn)橥顿Y在加厚保護(hù)層上的資金還是要少于更換鋼筋的費(fèi)用的，在因?yàn)閷?shí)際狀況實(shí)在不允許而無法保證要求厚度的保護(hù)層時(shí)，也要通過在鋼筋外涂刷防碳化涂料來彌補(bǔ)。

2.上部結(jié)構(gòu)加固、改造舊橋加固比新建橋梁更復(fù)雜，因?yàn)榕f橋經(jīng)過長時(shí)間使用后，其構(gòu)件、材料的力學(xué)性能不明確，難以判定，加固設(shè)計(jì)沒有現(xiàn)成的規(guī)范，橋梁病害又錯(cuò)綜復(fù)雜，病害原因也難以確定。所以如何根據(jù)具體情況采用適當(dāng)?shù)募庸谭桨浮⒎椒ǎ@得更為重要。比較常用、技術(shù)比較成熟的加固方法：

（1）增大梁截面加固方法。主要針對因受力鋼筋和截面尺寸偏小、荷載等級偏低而導(dǎo)致承載力不足的缺陷，主要方法有增加受力筋、加大主梁截面、加厚橋面鋪設(shè)層（板）等。增加受力主筋法是在主梁板底面鑿開保護(hù)層，露出主筋，再將新增鋼筋焊與原主筋綁焊，并在梁的側(cè)面增加箍筋以提高其抗剪能力，待鋼筋植入后進(jìn)行保護(hù)層的恢復(fù)。

（2）粘貼加固法。當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足時(shí)，采用粘貼加固法。具體方法是：采用高分子粘合材料將鋼板（筋）或碳纖維布等高強(qiáng)材料粘貼在需加固構(gòu)件表面，通過新增加的高強(qiáng)材料承擔(dān)增加的通行荷載。

（3）預(yù)應(yīng)力加固法。預(yù)應(yīng)力加固法即利用預(yù)應(yīng)力的原理，在構(gòu)件中通過另加的高強(qiáng)構(gòu)件施加一定的初始應(yīng)力，以抵消部分自重應(yīng)力，對構(gòu)件起到卸載的作用，從而達(dá)到提高構(gòu)件承載力的目的。

（4）增設(shè)縱梁加固法（拓寬改建）。在墩地基安全性能好，并具有足夠承載力的情況下，可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁，新增梁與舊梁通過有效的連接，共同受力，使原有梁中所受荷載得以減少，從而使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時(shí)，則兼有加寬的作用。

（5）改變結(jié)構(gòu)體系加固法。這種加固改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)形式，以減少梁的拉應(yīng)力。方法有減小跨度，如將已不通航的橋下填實(shí)，改成能滿足泄水要求的涵洞；在單跨結(jié)構(gòu)下增設(shè)新支點(diǎn)成為多跨結(jié)構(gòu)；將多跨簡支梁連接成多跨連續(xù)，或利用下部結(jié)構(gòu)在梁下增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)、型鋼與梁板形成組合結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提高承載力的目的。

3.下部結(jié)構(gòu)加固改造

（1）擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深太淺，而墩臺又是磚石或混凝土剛性實(shí)體式基礎(chǔ)時(shí)的情況。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基強(qiáng)度驗(yàn)算確定。增補(bǔ)樁基加固法。當(dāng)墩臺發(fā)生沉陷、樁的深度不足或樁發(fā)生傾斜時(shí)，采用增補(bǔ)樁基加固是一種常用而有效的方法。

（2）筋混凝土套箍或護(hù)套加固法。當(dāng)橋梁墩臺由于基礎(chǔ)埋深不夠，或因施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因?qū)е露张_開裂時(shí)，有時(shí)會出現(xiàn)貫通裂縫，可采用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進(jìn)行加固。

三、加固后橋梁承載力建議

1.對于行車的結(jié)構(gòu)，橋面鋪裝不宜應(yīng)用帶有低強(qiáng)度低彈模夾層結(jié)構(gòu)，避免車輪作用導(dǎo)致破壞。

2.當(dāng)結(jié)構(gòu)承載力需要有較大的提高，而單純增大截面高度受到限制或單純粘貼鋼板難以達(dá)到要求時(shí).可以考慮將增大截面與粘貼鋼板結(jié)合。該方法不但可以較大地提高截面的抗彎承載力，同時(shí)能提高截面的抗剪承載力。

在社會發(fā)展的過程中，市政橋梁的建設(shè)將零星的城市進(jìn)行了網(wǎng)狀的鏈接，使在城市的生產(chǎn)以及發(fā)展過程中得到了良好有效的物質(zhì)、信息的交流。在當(dāng)前社會的建設(shè)發(fā)展過程中，橋梁的建設(shè)得到城市發(fā)展中市政部門的認(rèn)可，沒有一條保質(zhì)保量的道路就不能為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來便捷。通過進(jìn)行橋梁建設(shè)，在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的有效推動(dòng)下，我國在橋梁的施工技術(shù)應(yīng)用以及建設(shè)方面得到了有效的改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋國華.芻議高速公路橋梁施工中混凝土裂縫的控制措施[J].大科技，2013（2）.

[2]朱強(qiáng)生.淺談路橋施工中混凝土裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用[J].神州，2012（29）.

[3]聞寶聯(lián).鋼筋混凝土橋梁裂縫的產(chǎn)生、預(yù)防與治理措施[A].2010年全國橋梁學(xué)術(shù)會議[C].2010（4）.

[4]王律，詹丹丹.淺談市政路橋加固改造設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)分析[J].科技致富向?qū)В?013，（17）.