鋼筋混凝土橋梁裂縫病害防治措施淺析

邢 娜 41070419691110102X

河南宏建建設發展有限公司

鋼筋混凝土橋梁裂縫病害防治措施淺析

邢 娜 41070419691110102X

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交通運輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，加上設計及施工不當、設計標準過低、運營期間維護不當等因素，很多橋梁出現了不同程度的病害，嚴重影響了橋梁的使用性能，帶來極大的安全隱患。筆者根據自身的施工經驗對橋梁常見病害原因進行了徹底的分析，并從公路橋梁的病害從設計、施工、使用和養護等方面提出了對策，以期對我國的橋梁病害的整治和橋梁維修加固做出一些貢獻。

橋梁；病害；原因；措施

隨著我國國民經濟的快速發展，高速公路作為交通要道變得日益重要，其車速快，流量大，對橋梁的沖擊力大，如果其發生病害，那么就會使得交通陷入癱瘓狀態，所以定期檢查和養護維護橋梁至關重要，由此可見，總結高速公路橋梁的病害特征對橋梁的養護、維修和加固意義重大。

一、橋梁裂縫種類及產生的原因

我國修建的高速公路上的橋梁多為中小跨徑的混凝土簡支梁橋，有些通車年限較長，已經出現較嚴重的病害。從目前鋼筋混凝土橋梁使用的情況看，有很多橋梁體開裂和橋面鋪裝混凝土損壞等，使橋面產生坑槽，影響車輛的正常行駛，甚至影響到結構的正常使用和耐久性?；炷翗蛄毫芽p的成因復雜、繁多，有時多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要因素，大致可劃分以下幾種：

（1）荷載引起的裂縫。混凝土橋梁在靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫；次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫。 通常裂縫方向與主拉應力方向大致是正交的。

（2）溫度變化引起的裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s性質，當外部環境或內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應力可以達到甚至超出活載應力。溫度裂縫區別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養護或冬季施工措施不當等。

（3）收縮引起的裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量、水灰比、外摻劑、養護方法、外界環境、振搗方式及時間。

（4）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?；A不均勻沉降的主要原因有：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；結構基礎類型差別大；地基凍脹；分期建造的基礎；橋梁基礎基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質時，可能造成不均勻沉降。

（5）施工工藝質量引起的裂縫。在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。

二、減少高速公路橋梁裂縫病害發生的對策

引起橋梁病害的因素涉及到設計、施工、使用和管理養護等各方面，而且因為橋梁的結構類型、跨度、環境和使用條件不同而各不相同。要減少病害的發生，就必須從上述各方面入手，有針對性地采取對策。

國內在設計方面常因為工期或經濟方面的原因在方案設計時投入的精力不足，對很多關鍵問題缺乏研究，為橋梁的病害埋下了病根。一方面是結構設計不合理，對結構體系缺乏仔細的研究和優化，結構細節構造粗糙，材質要求低。另一方面是計算和設計不完善，如設計安全系數不恰當，進行有限元分析時對結構邊界條件和傳力路徑認識不清除，對施工方法、順序和施工荷載等結構成橋性能的影響認識不夠等。

很多橋梁病害經常與施工質量低劣有關，典型的問題有鋼筋保護層不足及目前廣泛存在于施工現場的嚴重的構件開裂、混凝土蜂窩、麻面、露筋等問題，其主要原因包括：水泥選用、混凝土配合比、振搗、養護不當及預應力施加不合理等。這些施工上的缺陷雖然短期不會對橋梁的正常使用產生明顯的影響，但卻會對結構的后期使用和長期耐久性產生非常不利的危害。

車輛超載是我國公路運輸中較為普遍的現象。橋梁的超載一方面可能會引發疲勞問題，加大疲勞應力幅度、加劇損傷，甚至會出現一些超載引發的結構破壞事故。另一方面，超載造成的橋梁內部損傷不能恢復，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態發生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。國內很多地區對于橋梁的日常檢查和養護還不是十分重視，一座橋梁往往前期建設投入很大的成本，而忽視橋梁運營中的養護和維修。很多病害沒有在橋梁日常和定期檢查中發現并及時予以整治，天長日久導致病害加重不得不采取加固措施，此時投入的加固費用十分可觀，甚至會超過建設費用。從根本上減少橋梁病害的對策就是采用合理縝密的設計方案，保證良好的施工質量，加強對高速公路橋梁使用荷載的研究，避免超載現象，以及進行完善的日常檢查和養護。

三、結語

任何一座橋梁在運營中不可避免會產生一定程度的病害，但其病害防治是一項系統工程，必須采取合理的方法進行整治或維修加固。弄清病害的真正狀況，在對病害產生的原因進行正確診斷分析的基礎上，配合科學合理的設計和維修材料的選擇及正確使用，嚴格按照施工程序控制施工質量，可大大延長維修周期，提高混凝土的耐久性，延長橋梁的使用壽命。

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