鋼筋混凝土橋梁裂縫的原因分析及修補方法

黃維平

摘要：一般橋梁結構都是由鋼筋混凝土構成，因此在長時間的使用與運營中，會出現橋梁裂縫現象的出現，不僅會影響到橋梁的安全使用，還會降低橋梁結構使用壽命，嚴重時還會導致交通安全事故的發生。因此我們需要對橋梁的裂縫進行及時的修補與維護，確保使用的質量。本文就對鋼筋混凝土橋梁產生裂縫的原因進行剖析，并提出修補以及維護的措施。

關鍵詞：鋼筋混凝土；橋梁裂縫；原因分析；修補方法

一、鋼筋混凝土不同橋梁裂縫產生的原因分析

1.混凝土裂縫原因導致的橋梁裂縫

（1）橋梁鋼筋混凝土的收縮裂縫。橋梁的鋼筋混凝土結構需要澆筑混凝土，在混凝土的凝固過程中，水泥水化在反應后會縮減總體積大小，因此會發生收縮變化，這也叫做化學凝縮以及收縮等。混凝土結構在逐漸硬化時會逐漸蒸發掉體內的水分，因而導致混凝土結構體積會不斷降低，這是混凝土的干縮反應，化學干縮與收縮都屬于收縮。混凝土硬化以及干燥的過程是從表面逐漸延伸到內部結構，因此在干燥過程中就會在混凝土結構內部產生含水階梯，導致內部收縮力小，外在收縮力大，使得混凝土的表面與內部分別承受拉力以及壓力，一旦表面拉力大于混凝土結構的自身抗拉強度，就會導致收縮橋梁結構的裂縫出現。

（2）橋梁鋼筋混凝土的溫度裂縫。橋梁的混凝土結構會受到電弧焊、大氣溫度、陽光照射以及水泥水化熱的因素作用，導致混凝土結構受到冷熱交替的膨脹與收縮反應，使得混凝土內部出現溫度應力，一旦這個應力大于混凝土自身的抗拉強度，就會導致橋梁鋼筋混凝土結構溫度裂縫的產生。

水泥水化釋放的熱量很難通過混凝土而散發出去，因此在澆筑混凝土之后，結構內部溫度要高于外部表面溫度，因此使得內部會出現受熱膨脹的作用，外部出現受冷收縮的反應，這兩種力量的反應極易導致橋梁鋼筋混凝土結構出現溫度裂縫。

冬季混凝土施工或者蒸汽養護的措施使用失誤，就會導致鋼筋混凝土結構出現冷熱交替的作用，混凝土內部與外部溫度差異較高，容易導致溫度裂縫的出現。

2.受荷載力造成的橋梁裂縫

（1）橋梁鋼筋混凝土的彎曲裂縫。假若橋梁鋼筋混凝土結構梁彎矩增大，那么很容易產生橋梁的彎曲裂縫。一些壓彎與受彎構件出現裂縫的首要部位就是混凝土最大截面的受拉區域。一般情況下在梁板結構的跨中部位存在正彎矩裂縫，從底部逐漸向上延伸，在懸臂以及連續梁板的支座周圍會存在負彎矩裂縫，從頂部向下延伸。在荷載力的不斷增大作用下，會導致彎矩裂縫的逐漸增大，導致橋梁的彎曲裂縫出現。

（2）橋梁鋼筋混凝土的剪切裂縫。在橋梁結構的最大剪應力位置會出現剪切裂縫，在壓彎與受彎構件的支座周圍，從下往上開始斜向裂開，并且荷載作用越高導致裂縫的長度與數量也高，并且裂縫會不斷朝著橋梁跨中結構拓寬。當鋼筋混凝土出現剪切裂縫的時候，就需要及時觀察與處理，假若剪切裂縫的寬度在控制范圍內，并且裂縫在橋梁手拉區域內還可以允許，但若是剪切裂縫已到達受壓區域就必須進行橋梁額外加固措施處理。

（3）橋梁鋼筋混凝土的斷開裂縫。斷開裂縫發生在鋼筋混凝土的受拉作用下，在荷載力的作用下，受拉構件出現裂縫，并且裂開的距離存在某種規律性。當內部應拉力較小時，主要由鋼筋與混凝土共同承受。而伴隨著內部壓力的不斷增大，一旦超出受拉限度就會出現裂縫，荷載逐漸增大后會逐漸加大裂縫寬度，逐漸形成斷開裂縫。

（4）橋梁鋼筋混凝土的扭曲裂縫。橋梁的鋼筋混凝土構件在受到彎曲以及扭轉的共同作用下會出現扭曲裂縫的出現，一般扭曲裂縫都是四十五度角度傾斜著裂開。在扭曲力的作用情況下，鋼筋混凝土構件會產生多條不規則裂縫的出現，當混凝土結構防護層完全裂縫脫落，就會繼續將扭曲力作用到鋼筋結構上，荷載力繼續增大，就會破壞鋼筋結構，導致橋梁的結構出現損壞。

（5）橋梁鋼筋混凝土局部應力造成的裂縫。在局部應力作用下，橋梁鋼筋混凝土也會出現裂縫，比如構件角隅部位的裂縫、巨大荷載沖擊局部構件、支座墩臺的局部壓力過大等，都會出現橋梁結構的裂縫。

二、鋼筋混凝土橋梁裂縫的修補措施分析

1.裂縫表面的修補措施

（1）對裂縫表面進行修補材料的涂抹。裂縫較小時，就在混凝土的表面涂抹一層修補材料，一般都是樹脂保護材料，假若裂縫寬度增加時，還可以涂抹焦油環氧樹脂材料，起到保護膜的作用。

（2）按照U型或者V型的裂縫槽口進行填充物的修補。有些裂縫不能夠采用涂抹方法進行完全修補，這時候可以沿著裂縫表面鑿開一個U型或V型的結構槽口，并采用砂漿樹脂進行修補與填充。

（3）深鑿嵌補方法。首先先順著橋梁裂縫的方向鑿開一個槽洞，按照填充材料以及裂縫的部位選擇合適的槽口形狀，然后在嵌補上一些甲凝、瀝青、環氧砂漿等的粘結材料。

（4）裂縫表面的噴漿修補方法。所謂表面噴漿的修補方法，首先要在裂縫表面進行鑿毛處理，然后再將較高強度與密實度是你砂漿材料噴射到裂縫表面，從而進行保護層的修補。在修補時候，可以按照修補條件與要求、裂縫性質、大小與部位，選擇合適的噴漿修補方法，必要時還可以結合深鑿嵌補方法一起進行。

（5）封閉加固方法。采用斜箍或直箍方法對鋼筋裂縫處進行加固修補，在修補的時候，要注意混凝土結構的抗壓力、箍的應力大小以及加固部位的應力。

2.裂縫的壓力灌漿修補方法。這種修補方法要預留出排氣孔與進漿口，然后將裂縫與外界封閉起來，在壓力下將粘度較低的漿液注入到縫隙內，使其固化并凝結，從而提高鋼筋混凝土的抗滲性、耐久性、強度以及整體性，主要的方法有水泥灌漿與化學灌漿等方法。

3.裂縫的粘結鋼板修補方法。這種修補方法是在橋梁鋼筋混凝土的裂縫位置上粘貼上鋼板，使鋼板粘貼的結構與混凝土可以形成一個整體，提高橋梁結構的質量。一般鋼板粘貼的厚度大約為四到六毫米之間，采用環氧基液進行混凝土的粘結。

三、結論與建議

總而言之，鋼筋混凝土橋梁產生裂縫的原因有很多，我們要針對不同類型的裂縫選擇合適的修補方法，從而提高橋梁結構的穩定性。