市政橋梁裂縫原因及解決對策分析

【摘要】市政橋梁是城市交通的重要樞紐，它讓城市道路更多變，同時也方便了人們的出行。在現代化城市建設中橋梁是不可缺少的，其發揮的作用完全不遜色于鐵路、公路建設。市政橋梁建設的安全性問題直接關系到人們的生命安全和城市的發展，市政橋梁裂縫問題是工程建設中最容易出現的質量問題之一，對橋梁裂縫原因進行剖析并采取有效解決措施，市政橋梁裂縫問題是完全可以避免的。本文先對市政橋梁裂縫分類做出分析，之后對市政橋梁裂縫原因及解決對策進行分析。

【關鍵詞】市政橋梁；裂縫分析；加固技術

隨著市政交通基礎建設的迅速發展，各地大量建設混凝土橋梁。在市政橋梁建設中，由于橋梁裂縫而對工程質量產生影響并造成橋梁垮塌的事件時有發生。混凝土開裂是一種常發病，困擾著市政橋梁工程，實際上采取有效的施工措施，橋梁裂縫是可以控制的。為加強對市政橋梁裂縫的認識，避免出現更大的危害，本文對市政橋梁裂縫原因進行分析，并提出相應的加固技術。

一、市政橋梁裂縫的分類

隨著我國交通運輸業的迅速發展，交通基礎設施也隨之快速發展，市政橋梁工程建設就是交通基礎設施建設的重要組成部分。橋梁質量的好壞會直接影響到橋梁的服務功能和使用壽命，所以在市政橋梁建設中要嚴把質量關，這不僅是國家公共基礎設施完善的體現，更是對廣大人群眾負責。通常橋梁裂縫是按照裂縫寬度來進行分類的，而橋梁裂縫絕大部分是由于混凝土開裂，按照橋梁混凝土開裂寬度可以將其分為兩類即宏觀裂縫和微觀裂縫：宏觀裂縫根據橋梁建設相關文件，宏觀裂縫寬度要高于0.05毫米，并介于0.2～0.3毫米間，不繼續發展的橋梁裂縫對橋體不會產生損害。微觀裂縫是指人用肉眼無法觀察到的橋體裂縫，但是這種裂縫又是固有存在的，微觀裂縫與宏觀裂縫相比較，微觀裂縫寬度在0.05毫米以下，只要橋梁荷載沒有超過相關規定標準，那么這種微觀裂縫對橋體是構不成任何傷害的。

二、市政橋梁裂縫產生原因分析

1.溫度差異產生裂縫

在市政橋梁實施中溫度差異產生裂縫主要表現在砼在水泥凝固中放熱、電弧焊接、太陽光照射等使得溫度發生變化，在溫度發生變化的情況下，便會產生混凝土膨脹和收縮的情況，從而引發溫度應力超過砼所能承受的強度，導致橋梁裂縫問題。每年的溫度存在一定的差異，但溫度變化還是較為緩慢的，其會對橋梁造成縱向出位移的影響。橋梁主要支柱、面板、側面由于受到太陽照射，局部溫度會高于其他部位的溫度，這就約束了橋梁自身，被太陽照射的橋梁局部拉應力變大，這樣便產生了橋梁裂縫。

2.橋梁自身應力產生裂縫

橋梁自身應力產生裂縫的種類有兩類即橋梁收縮引起裂縫和溫度差異引起裂縫。橋梁收縮引起的裂縫是由于砼在凝固時內部與外部的收縮不均勻，使得表面上砼受到的拉應力超出了抗拉強度，便出現橋梁裂縫。市政橋梁施工中，混凝土筑后4小時左右，是水泥水化反應最活躍的時間段，該時間段分子鏈逐漸形成。在分子鏈形成過程中會產生泌水，這表明混凝土沒有完全硬化，從而導致塑性收縮的產生。此外，待混凝土完全硬化后，其表面的泌水會被蒸發掉，這時溫度也會隨之下降，混凝土體積縮小，便產生縮水干縮情況。

3.橋梁荷載作用產生裂縫

荷載裂縫通常是指混凝土橋梁在動靜態荷載及橋梁次應力下所產生的裂縫。荷載裂縫還包括兩種即直接應力裂縫和次應力裂縫，直接應力裂縫是橋梁在物體直接和在下引起的外部應力產生的裂縫。這種裂縫產生的直接原因是由于橋梁表面荷載大于橋梁所能承受的應力。次應力裂縫是橋梁受到外部荷載基礎上而引發的從而產生的橋梁裂縫。

4.橋梁鋼筋腐蝕及地基形變

在市政橋梁建設中如果使用了質量不過關的混凝土，加之混凝土的保護層過薄，這時橋梁鋼筋就會裸露在空氣中受到二氧化碳等氣體的腐蝕，直接導致鋼筋表面被氧化并遭到破壞，鋼筋被腐蝕。腐蝕后的鋼筋會產生膨脹應力，使得鋼筋混凝土保護層開裂，同時鋼筋混凝土被腐蝕后，其抗壓力也會隨之下降，從而造成更多裂縫問題的產生。橋梁地基發生變形是由于垂直方向、水平方向發生位移和受力不均勻等原因造成的，使得橋梁地基出現下沉現象，從而橋梁整體機構產生應力。這種應力隨著地基下沉會逐漸的增大，這種應力大于混凝土承受抗壓力時，橋體便會出現開裂現象。

三、市政橋梁裂縫問題加固處理

上文對市政橋梁裂縫產生的原因進行了分析，市政橋梁出現裂縫的原因有很多種，所以采取哪種處理方法必須要根據實際情況做出判斷。下面分別對表面封閉修補法、壓力灌漿修補法和梁式結構加固增強技術三種加固處理方法做簡要分析：

1.表面封閉修補法

表面封閉修補法是在混凝土裂縫表面上鋪設薄膜材料，施工中混凝土表面需用刷子打毛，填平混凝土表面裂縫。還可以使用瀝青對表面裂縫進行修補縫合，采用此種方法很難將漿液灌入。在裂縫較淺的市政橋梁上適用表面修補法，換言之就是在橋梁內部并沒有產生多大的裂縫，內部較為穩定，為防止橋梁出現更大裂縫，可使用表面修補法。表面修補法可以使用將石灰、混凝土填充裂縫的做法，還可以直接在裂縫表面抹灰，這些方法工程不大，非常簡單，其可以阻止橋梁裂縫深入發展變大，使得橋梁鋼筋受到侵蝕，出現更深層次的裂縫。

2.壓力灌漿修補法

壓力灌漿修補法又分為四種即水泥灌漿、石灰灌漿、化學物質灌漿。在經過處理的裂縫表面，噴射一層水泥砂漿保護層，修補橋梁裂縫。在噴漿之前要除去結構表面的剝離部分，然后用水沖洗干凈，噴漿前還要將基層濕潤之后再噴漿，在橋梁裂縫不均勻的情況下水泥砂漿最為適合。石灰砂漿粘稠度可結合橋梁裂縫實際情況考慮。化學物質灌漿作為新型的橋梁裂縫修補方法，采用先進的化學材料對橋梁裂縫進行修補，具有修補效果好、操作便捷的優點，此種方法目前在橋梁裂縫修補方面得到了廣泛應用。

3.梁式結構加固增強技術

梁式結構加固增強技術是橋梁裂縫加固技術之一。梁式上部加固可以采用不同的方式，要根據橋梁實際情況以及橋梁承載力和使用要求而定。通常會采用擴大原結構構建截面，增強結構的剛度和強度，將抗力不足的結構全部替換為新結構，增強原結構受力體系，減小控制截面變矩峰值，通過對原結構進行施工預應力將原結構的受力圖式改變，從而達到提高橋梁強度和剛度目的。

結束語

綜上所述，裂縫現象一直是困擾市政橋梁結構安全性和耐久性的問題，是長期以來受到各界關注的技術難題。在市政橋梁施工中，要對橋梁的弱點和特點進行全面的分析，從工程的設計階段到驗收階段，全部施工過程都對防裂縫工序加以重視，選擇有效的措施避免裂縫的產生，保證市政橋梁的質量，為人們的生產生活提供更大的便利。

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