關(guān)于橋梁箱梁裂縫病害形成原因分析及養(yǎng)護(hù)對(duì)策探討

O 湯吉彪

（大慶油田工程建設(shè)有限公司天宇設(shè)計(jì)院 黑龍江 163711）

關(guān)于橋梁箱梁裂縫病害形成原因分析及養(yǎng)護(hù)對(duì)策探討

O 湯吉彪

（大慶油田工程建設(shè)有限公司天宇設(shè)計(jì)院 黑龍江 163711）

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，有效的促進(jìn)了我國(guó)道路橋梁工程的發(fā)展，在很大程度上滿足了社會(huì)發(fā)展的需要。箱梁是橋梁結(jié)構(gòu)中非常重要的組成部分，一旦箱梁中存在病害，必然對(duì)整個(gè)橋梁工程的發(fā)展帶來(lái)極大的影響，尤其是裂縫病害。對(duì)此，文章通過(guò)下文對(duì)橋梁箱梁裂縫病害的成因及相關(guān)養(yǎng)護(hù)對(duì)策進(jìn)行了論述。

橋梁箱梁；裂縫病害；原因；養(yǎng)護(hù)對(duì)策

當(dāng)今社會(huì)中，交通運(yùn)輸方式不斷增多，傳統(tǒng)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(jìn)整個(gè)交通運(yùn)輸工程的發(fā)展發(fā)揮著不可代替的作用。但是，因?yàn)榻?jīng)常會(huì)有裂縫問(wèn)題出現(xiàn)在橋梁箱梁中，進(jìn)而對(duì)橋梁工程的安全、穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)較大的影響。所以，找出這些病害的原因，通過(guò)有效的策略進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與強(qiáng)化是非常重要的。

一、橋梁箱梁裂縫病害的特征分析

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，越來(lái)越多的車輛開(kāi)始出現(xiàn)在道路上，并且，車輛超載運(yùn)輸?shù)那闆r也越發(fā)的嚴(yán)重，這樣在某種程度上對(duì)橋梁工程的質(zhì)量就會(huì)帶來(lái)了巨大的傷害。垮橋事件時(shí)有發(fā)生，危橋增多，所以，一定要及時(shí)的修復(fù)與加固這些構(gòu)造物，保證橋梁能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。對(duì)此，文章通廣東省某高速公路上面的一座橋梁為例進(jìn)行了分析與闡述，對(duì)橋梁箱梁所出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題進(jìn)行了分析與介紹。為其他地區(qū)橋梁裂縫問(wèn)題的防止提供了一定的幫助作用。

有裂縫問(wèn)題出現(xiàn)在橋梁箱梁中，是對(duì)橋梁帶來(lái)威脅的一大因素之一，通過(guò)相關(guān)技術(shù)單位及工作人員對(duì)橋梁的現(xiàn)狀進(jìn)行進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，橋梁結(jié)構(gòu)中的主要病害表現(xiàn)在：有橫向裂縫出現(xiàn)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(nèi)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(nèi)，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(gòu)成了L型裂縫或者U型裂縫，然而，如果裂縫問(wèn)題不嚴(yán)重，很少會(huì)有滲水結(jié)晶的問(wèn)題出現(xiàn)在其中，而且，在有重車經(jīng)過(guò)時(shí)，比較寬的裂縫就會(huì)產(chǎn)生閉合及張開(kāi)的現(xiàn)象。

二、分析病害的原因

有兩個(gè)方面是導(dǎo)致箱梁裂縫病害出現(xiàn)的主要原因：首先，受力性質(zhì)的裂縫，它主要是因?yàn)樨?fù)荷所造成的，其次，非受力性質(zhì)的裂縫。其中，外界環(huán)境的影響是造成這種裂縫問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因。

1.支架地基的壓實(shí)度不夠、承受能力不足及底膜支架不夠穩(wěn)定，是導(dǎo)致橋梁箱梁受力性裂縫病害出現(xiàn)的主要原因，加之荷載作用對(duì)其帶來(lái)的影響，導(dǎo)致有沉降問(wèn)題不斷出現(xiàn)在橋梁中，造成有不同的程度多個(gè)變形問(wèn)題出現(xiàn)在底模中，當(dāng)變形情況在底板中達(dá)到了一定的程度之后，這樣就會(huì)有次應(yīng)力形成于構(gòu)件的內(nèi)部。而前期度橋梁工程進(jìn)行施工時(shí)，混泥土的強(qiáng)度還不達(dá)標(biāo)，這樣在受力的過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力筋也會(huì)參與進(jìn)去，這樣就會(huì)將更大的抗拉強(qiáng)度作用到混泥土構(gòu)件上，從而導(dǎo)致有開(kāi)裂問(wèn)題出現(xiàn)在了混凝土中，出現(xiàn)了裂縫病害。

2.養(yǎng)護(hù)不夠及時(shí)、外界環(huán)境的變化是導(dǎo)致橋梁箱梁非受力裂縫病害出現(xiàn)的主要原因。有很多原因會(huì)造成有裂縫問(wèn)題出現(xiàn)在混凝土中，所以，我們需要從主客觀因素和內(nèi)因外因等方面進(jìn)行了總結(jié)與分析。

三、預(yù)防箱梁裂縫病害

1.設(shè)計(jì)角度

對(duì)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(shè)計(jì)出來(lái)，這樣能夠?qū)⑾淞篖/4-L/8段梁高減小，降低結(jié)構(gòu)本身重量。對(duì)換相U型預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行采用，通過(guò)增長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度、改變其布置形狀，從而保證其預(yù)應(yīng)力值在合理的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)方法：將U形豎向預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在梁兩側(cè)，在底板與腹板的交界處設(shè)置其彎折部分，上圖為基本的設(shè)計(jì)圖例。

實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對(duì)周圍混凝土出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力，通過(guò)U形預(yù)應(yīng)力筋可以由中心向四周擴(kuò)散，并且，U形筋能夠在合理的范圍內(nèi)控制四周混凝土的預(yù)應(yīng)力，這樣就不會(huì)有過(guò)多的拉應(yīng)力作用到混凝土中，對(duì)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(wèn)題的出現(xiàn)。

2.筋孔道排水處理

通過(guò)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虻弥趬簼{處理了預(yù)應(yīng)力筋孔道之后，這樣就會(huì)有泌水的現(xiàn)象出現(xiàn)在水泥中，然而一些時(shí)候并不會(huì)完全的吸收其中的水分，在管道中會(huì)長(zhǎng)期的保存著少量的水分，從而就會(huì)誘發(fā)橋梁裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)，特別是在冬季時(shí)。因?yàn)闇囟容^低，積水非常容易結(jié)冰膨脹，這樣導(dǎo)致有裂縫問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在箱梁混凝土中，在處理該問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該按照管道的具體設(shè)計(jì)情況將合理的排水方案設(shè)計(jì)出來(lái)。首先，應(yīng)該明確箱梁的基本構(gòu)造，如上圖所示。

3.有效的控制混凝土材料施工質(zhì)量

分析徐變與收縮情況。實(shí)際上，結(jié)構(gòu)的徐變與收縮是一同進(jìn)行的，如下圖所示，所以，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的彈性收縮、徐變和變形等現(xiàn)象不可以單獨(dú)進(jìn)行考慮。時(shí)間的推移，隨著強(qiáng)度的變化，混凝土彈性也會(huì)隨之增大，所以，有彈模增大而導(dǎo)致有彈性變形情況產(chǎn)生，通常真實(shí)的彈性變形會(huì)由理想的彈性變形所取代，在具體分析過(guò)程中，對(duì)混凝土的強(qiáng)度變化需要進(jìn)行考慮，可以分析真實(shí)彈性變形情況。

徐變而出現(xiàn)的作用荷載和應(yīng)變成正比，在應(yīng)力相同的情況下，普通混凝土所產(chǎn)生的徐變比高強(qiáng)混凝土所產(chǎn)生的徐變大。其中。水灰比、溫度和濕度、齡期、（構(gòu)件尺寸、骨料的質(zhì)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(zhì)，是有效控制裂縫問(wèn)題出現(xiàn)的有效措施。

四、箱梁裂縫的修補(bǔ)與加固技術(shù)分析

1.箱梁的修補(bǔ)對(duì)策

在修補(bǔ)箱梁裂縫時(shí)，可以通過(guò)很多的方式來(lái)完成，總結(jié)分析，一共有三種常用的方式：低壓注漿法、開(kāi)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(yīng)用低壓混凝土的修補(bǔ)方法，具體的施工方法為：首先，在沒(méi)有施工前，需要認(rèn)真、細(xì)致的清除干凈混凝土裂縫中所存在的灰塵和雜質(zhì)。然后，注入一定的水，試驗(yàn)分析裂縫的透水性，根據(jù)滲漏程度，將注漿液科學(xué)的配制出來(lái)，然后通過(guò)壓力預(yù)制的方法，將砂漿注入進(jìn)去，壓力注漿完成后，進(jìn)行二次注漿，這主要是對(duì)一次注漿漏洞的補(bǔ)缺，完成二次注漿后，對(duì)表面的一些粗糙和雜質(zhì)位置進(jìn)行清理。

(2)在寬度低于0.2毫米的細(xì)小裂縫中比較適合應(yīng)用表面覆蓋的修補(bǔ)方法，在修補(bǔ)那些細(xì)微裂縫時(shí)，主要是對(duì)裂縫的表面進(jìn)行注模處理。

(3)開(kāi)槽法主要是用來(lái)修補(bǔ)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(huán)氧樹(shù)脂：聚硫橡膠：砂：水泥＝10:3:28:12.5

2.裂縫加固

(1)測(cè)量裂縫即選擇修補(bǔ)材料

其一，當(dāng)存在0.2毫米以上的裂縫寬度時(shí)，可以通過(guò)膠液進(jìn)行混凝土裂縫澆筑，從而提升結(jié)構(gòu)性能和強(qiáng)度，將裂縫封閉。從而將混凝土構(gòu)件的整體性恢復(fù)；第二，當(dāng)在0.2毫米以下存在著裂縫寬度時(shí)，對(duì)聚合物水泥表面封閉方法進(jìn)行應(yīng)用，但是，在封閉時(shí)，對(duì)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(guò)專門的膠泥在底盤四周進(jìn)行均勻的涂抹，在1-2毫米之間，與孔眼對(duì)準(zhǔn)之后，再在裂縫上進(jìn)行粘貼；在裂縫縫長(zhǎng)與寬度的基礎(chǔ)上，應(yīng)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?jié){液發(fā)生過(guò)量外滲的問(wèn)題，并且利用聚合物砂漿用涂刷對(duì)已經(jīng)處理的裂縫表面進(jìn)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(huán)境與施工材料的控制措施

箱梁裂縫加固技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于施工環(huán)節(jié)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(kāi)風(fēng)沙天氣，防止會(huì)有灰塵摻雜到混凝土中影響了裂縫修復(fù)及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

選擇強(qiáng)度適中的混凝土材料，施工前，認(rèn)真的測(cè)量外部環(huán)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(bǔ)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，需要通過(guò)毛刷或者滾筒刷無(wú)遺漏、均勻的在混凝土表面粘貼涂抹浸漬樹(shù)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(shè)到已涂好粘接膠的混凝土表面。該材料的應(yīng)用流程如右圖：

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)講，在橋梁工程中，箱梁裂縫屬于其中的重大質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)于橋梁工程的有效發(fā)展會(huì)帶來(lái)很大的影響。并且，通過(guò)大量的實(shí)踐調(diào)查分析，引起橋梁箱梁裂縫的原因非常多。所以，文章通過(guò)上文首先分析了橋梁箱梁裂縫問(wèn)題的原因，然后有制定出了一些有效的防控對(duì)策。通過(guò)上文的分析，從而為有關(guān)單位及工作人員在實(shí)際工作中提供相應(yīng)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(shè)有限公司天宇設(shè)計(jì)院，研究方向：道路與橋梁。