關于橋梁箱梁裂縫病害形成原因分析及養護對策探討

O 湯吉彪

（大慶油田工程建設有限公司天宇設計院 黑龍江 163711）

關于橋梁箱梁裂縫病害形成原因分析及養護對策探討

O 湯吉彪

（大慶油田工程建設有限公司天宇設計院 黑龍江 163711）

進入21世紀以來，在經濟和技術發展的推動下，有效的促進了我國道路橋梁工程的發展，在很大程度上滿足了社會發展的需要。箱梁是橋梁結構中非常重要的組成部分，一旦箱梁中存在病害，必然對整個橋梁工程的發展帶來極大的影響，尤其是裂縫病害。對此，文章通過下文對橋梁箱梁裂縫病害的成因及相關養護對策進行了論述。

橋梁箱梁；裂縫病害；原因；養護對策

當今社會中，交通運輸方式不斷增多，傳統的橋梁道路工程的重要性依然很大，尤其是橋梁工程在促進整個交通運輸工程的發展發揮著不可代替的作用。但是，因為經常會有裂縫問題出現在橋梁箱梁中，進而對橋梁工程的安全、穩定發展帶來較大的影響。所以，找出這些病害的原因，通過有效的策略進行養護與強化是非常重要的。

一、橋梁箱梁裂縫病害的特征分析

在經濟發展的推動下，越來越多的車輛開始出現在道路上，并且，車輛超載運輸的情況也越發的嚴重，這樣在某種程度上對橋梁工程的質量就會帶來了巨大的傷害。垮橋事件時有發生，危橋增多，所以，一定要及時的修復與加固這些構造物，保證橋梁能夠安全穩定的運行。對此，文章通廣東省某高速公路上面的一座橋梁為例進行了分析與闡述，對橋梁箱梁所出現的裂縫問題進行了分析與介紹。為其他地區橋梁裂縫問題的防止提供了一定的幫助作用。

有裂縫問題出現在橋梁箱梁中，是對橋梁帶來威脅的一大因素之一，通過相關技術單位及工作人員對橋梁的現狀進行進行檢測后發現，橋梁結構中的主要病害表現在：有橫向裂縫出現在底板處，有豎向裂縫存在于鋼筋混凝土箱梁腹板中，并且，在1/4-3/4的跨境范圍內控制著一些箱梁底板的橫向裂縫，一些箱梁的1/8-3/8的跨徑內，也存在一些橫向的裂縫，在0.10毫米到0.50毫米之間控制著腹板裂縫的寬度，在0.10毫米到0.20毫米之間控制著箱梁底板橫向裂縫的寬度。箱梁的底板裂縫同箱梁腹板的裂縫相互連接構成了L型裂縫或者U型裂縫，然而，如果裂縫問題不嚴重，很少會有滲水結晶的問題出現在其中，而且，在有重車經過時，比較寬的裂縫就會產生閉合及張開的現象。

二、分析病害的原因

有兩個方面是導致箱梁裂縫病害出現的主要原因：首先，受力性質的裂縫，它主要是因為負荷所造成的，其次，非受力性質的裂縫。其中，外界環境的影響是造成這種裂縫問題出現的主要原因。

1.支架地基的壓實度不夠、承受能力不足及底膜支架不夠穩定，是導致橋梁箱梁受力性裂縫病害出現的主要原因，加之荷載作用對其帶來的影響，導致有沉降問題不斷出現在橋梁中，造成有不同的程度多個變形問題出現在底模中，當變形情況在底板中達到了一定的程度之后，這樣就會有次應力形成于構件的內部。而前期度橋梁工程進行施工時，混泥土的強度還不達標，這樣在受力的過程中，預應力筋也會參與進去，這樣就會將更大的抗拉強度作用到混泥土構件上，從而導致有開裂問題出現在了混凝土中，出現了裂縫病害。

2.養護不夠及時、外界環境的變化是導致橋梁箱梁非受力裂縫病害出現的主要原因。有很多原因會造成有裂縫問題出現在混凝土中，所以，我們需要從主客觀因素和內因外因等方面進行了總結與分析。

三、預防箱梁裂縫病害

1.設計角度

對箱梁下緣曲線要合理的選擇。可以將二次拋物線的形式將底板曲線設計出來，這樣能夠將箱梁L/4-L/8段梁高減小，降低結構本身重量。對換相U型預應力筋進行采用，通過增長預應力筋的長度、改變其布置形狀，從而保證其預應力值在合理的范圍內，設計方法：將U形豎向預應力筋設置在梁兩側，在底板與腹板的交界處設置其彎折部分，上圖為基本的設計圖例。

實際調查發現，對周圍混凝土出現的預應力，通過U形預應力筋可以由中心向四周擴散，并且，U形筋能夠在合理的范圍內控制四周混凝土的預應力，這樣就不會有過多的拉應力作用到混凝土中，對混凝土的受力情況就可以起到改善作用，從而大大的減少裂縫問題的出現。

2.筋孔道排水處理

通過大量的實踐經驗能夠得知，在壓漿處理了預應力筋孔道之后，這樣就會有泌水的現象出現在水泥中，然而一些時候并不會完全的吸收其中的水分，在管道中會長期的保存著少量的水分，從而就會誘發橋梁裂縫問題的出現，特別是在冬季時。因為溫度較低，積水非常容易結冰膨脹，這樣導致有裂縫問題會出現在箱梁混凝土中，在處理該問題時，應該按照管道的具體設計情況將合理的排水方案設計出來。首先，應該明確箱梁的基本構造，如上圖所示。

3.有效的控制混凝土材料施工質量

分析徐變與收縮情況。實際上，結構的徐變與收縮是一同進行的，如下圖所示，所以，對混凝土結構的彈性收縮、徐變和變形等現象不可以單獨進行考慮。時間的推移，隨著強度的變化，混凝土彈性也會隨之增大，所以，有彈模增大而導致有彈性變形情況產生，通常真實的彈性變形會由理想的彈性變形所取代，在具體分析過程中，對混凝土的強度變化需要進行考慮，可以分析真實彈性變形情況。

徐變而出現的作用荷載和應變成正比，在應力相同的情況下，普通混凝土所產生的徐變比高強混凝土所產生的徐變大。其中。水灰比、溫度和濕度、齡期、（構件尺寸、骨料的質量、水泥的種類等）是影響混凝土徐變的主要因素。所以，了解和掌握混凝土的徐變和收縮性質，是有效控制裂縫問題出現的有效措施。

四、箱梁裂縫的修補與加固技術分析

1.箱梁的修補對策

在修補箱梁裂縫時，可以通過很多的方式來完成，總結分析，一共有三種常用的方式：低壓注漿法、開槽法和表面覆蓋法。

(1)低壓注漿法。在裂縫寬度為0.2毫米-0.3毫米之間混凝土裂縫中比較適合應用低壓混凝土的修補方法，具體的施工方法為：首先，在沒有施工前，需要認真、細致的清除干凈混凝土裂縫中所存在的灰塵和雜質。然后，注入一定的水，試驗分析裂縫的透水性，根據滲漏程度，將注漿液科學的配制出來，然后通過壓力預制的方法，將砂漿注入進去，壓力注漿完成后，進行二次注漿，這主要是對一次注漿漏洞的補缺，完成二次注漿后，對表面的一些粗糙和雜質位置進行清理。

(2)在寬度低于0.2毫米的細小裂縫中比較適合應用表面覆蓋的修補方法，在修補那些細微裂縫時，主要是對裂縫的表面進行注模處理。

(3)開槽法主要是用來修補寬度在0.5毫米以上的混凝土裂縫，材料的配合比一般是：環氧樹脂：聚硫橡膠：砂：水泥＝10:3:28:12.5

2.裂縫加固

(1)測量裂縫即選擇修補材料

其一，當存在0.2毫米以上的裂縫寬度時，可以通過膠液進行混凝土裂縫澆筑，從而提升結構性能和強度，將裂縫封閉。從而將混凝土構件的整體性恢復；第二，當在0.2毫米以下存在著裂縫寬度時，對聚合物水泥表面封閉方法進行應用，但是，在封閉時，對梁體表面的美觀和整體性需要考慮。

(2)封閉箱梁裂縫表面

第一，灌注前，必須要清理干凈底盤的鐵銹，而且要清洗干凈，之后通過專門的膠泥在底盤四周進行均勻的涂抹，在1-2毫米之間，與孔眼對準之后，再在裂縫上進行粘貼；在裂縫縫長與寬度的基礎上，應該在3.5-4.0之間控制注漿嘴的間距。

其次，為了確保漿液完全的被填充到混凝土裂縫中，防止漿液發生過量外滲的問題，并且利用聚合物砂漿用涂刷對已經處理的裂縫表面進行一到兩次的均勻涂刷，通常在6到8厘米之間控制其寬度。并且，將一層寬度為5-7厘米的玻璃絲布分段緊密的貼在上面，從而合理的制作出封閉帶。

3.施工環境與施工材料的控制措施

箱梁裂縫加固技術的應用對于施工環節也提出了較高的要求，通常需要在晴天、夏季完成施工，并且，最好避開風沙天氣，防止會有灰塵摻雜到混凝土中影響了裂縫修復及養護質量。

選擇強度適中的混凝土材料，施工前，認真的測量外部環境及混凝土表層含水率，一旦其表層含水率低于4%，需要采取一定的處理措施，纖維布粘貼為裂縫修補過程中非常關鍵的一個施工環節，需要通過毛刷或者滾筒刷無遺漏、均勻的在混凝土表面粘貼涂抹浸漬樹脂。而且，在所粘貼的碳纖維布面積以上控制粘接膠涂布的邊界。將覆碳纖維布鋪設到已涂好粘接膠的混凝土表面。該材料的應用流程如右圖：

結語

總的來講，在橋梁工程中，箱梁裂縫屬于其中的重大質量問題，對于橋梁工程的有效發展會帶來很大的影響。并且，通過大量的實踐調查分析，引起橋梁箱梁裂縫的原因非常多。所以，文章通過上文首先分析了橋梁箱梁裂縫問題的原因，然后有制定出了一些有效的防控對策。通過上文的分析，從而為有關單位及工作人員在實際工作中提供相應的幫助作用。

Analysis on the Reason of Box Beam Bridge Cracks Disease Formation and Discussion on the Maintenance Counterproposal

Tang Jibiao
(Tianyu Designing Institute of Daqing Oilfield Engineering Construction Company，Heilongjiang,163711)

After entering 21st century, under the impetus of the development of economy and technology, our country’s road and bridge engineering gets an development, which satisfies the need of social development in a large degree.Box girder is one very important part of bridge structure, once the diseases exist in the box girder, great impact, especially the crack defect,will be brought inevitably to the development of the whole bridge project. To the above issue, this paper will take discussion on box beam bridge cracks disease reason and related maintenance countermeasures.

box beam bridge；cracks disease；reason；maintenance countermeasures

T

A

湯吉彪（1988～），男，大慶油田工程建設有限公司天宇設計院，研究方向：道路與橋梁。