淺探公路橋梁裂紋缺陷產生的原因及修補方法

孫涌

【摘 要】公路橋梁由于材料、溫度、外加劑和施工工藝的不同，以及運營過程中的各種因素影響，極易產生裂紋。筆者結合多年施工管理實踐，分析了橋梁裂紋缺陷產生的原因，探討了修補的方法。

【關鍵詞】公路橋梁;裂紋;成因;修補方法

公路橋梁裂紋是公路工程常見病害，隨著公路通車時間的延長，裂紋數量將會日益增多，而且裂紋寬度、長度也在不斷增大，嚴重危及橋梁的使用壽命，需要及時進行處理，保證公路的正常運行。

1.威脅橋梁安全的因素

建橋標準偏低;交通量不斷增大;超重、超限車增加;建設質量問題;材料與結構自然老化;自然災害。

2.出現裂紋的情況分析

按裂紋起因大致可分如下幾種：

2.1由外荷載（靜、動荷載）直接應力和次應力引起的裂紋.2.2由于變形變化引起的裂紋，它包括結構因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂紋。2.3鋼筋銹蝕引起的裂紋。2.4凍脹、施工材料質量、施工工藝質量引起的結構變形變化，導致結構出現裂紋。

3.控制裂紋的措施

3.1優化混凝土原料的配合比。要控制原材料的配合比，應準確測定砂、石含水量。要嚴格按投放制度投料，先投放細骨料、水泥和礦物摻合料，再加水，粗骨料，外加劑。

3.2嚴把混凝土的施工工藝。一是模板必須有足夠的強度、剛度和穩定性。二是施工時應控制水灰比。三是嚴禁混凝土在生產、運輸過程中加水進行二次攪拌等。四是施工時保證新拌混凝土能及時并有連續長的養護時間。五是灑水養護的間隔時間應以實際情況確定，必須保持混凝土表層始終處于濕潤狀態，并保證養護用水與混凝土表面溫差不大于15度。

3.3經常進行溫度監測并采取不同施工方法。對于大體積混凝土（厚度超過2m），盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內外溫差，并緩慢降溫，必要時可采用循環冷卻系統進行內部散熱，或采用薄層連續澆筑以加快散熱。養護過程中采取適當措施控制混凝土溫度升高和溫度變化速度，使之產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度，就可避免出現裂紋。

3.4嚴格按規范要求。一是嚴格按設計圖紙。二是嚴格控制裂紋寬度。

4.裂紋修補方法

普通鋼筋混凝土橋梁中已穩定的裂紋和缺陷，一般對梁的剛度和耐久性雖有所降低，但影響不大，經常長期觀測確無變化時，可進行壓漿或表面封閉等處理。一般的主要工藝（對于裂≦0.15㎜寬）：清除裂紋灰塵、浮渣、松散層等污物———用毛刷蘸丙酮、酒精等有機液擦洗———保持裂紋兩側20—30㎜處干凈、干燥——用埋嘴進行灌注或植筋膠等。我們一般主要采取以下方法進行修補：

4.1表面封閉修補法。即采用抹漿、槽嵌補漿、噴漿、填縫的方法使表面裂紋封閉。對于寬度小于0.15mm的裂紋進行灌漿處理。某大橋10#頂推梁塊觀察的裂紋，采用灌注漿處理的修補方法。

4.2壓力注漿修補法。主要是采用水泥或化學材料注漿，將漿液注滿結構內部裂紋，注入的料與混凝土面齊平封縫即可。

4.3植筋修補法。植筋時先用壓縮空氣徹底清潔植筋孔，用鋼絲刷除去鋼筋外表面銹蝕和灰塵，注入植筋膠，插入鋼筋，用鐵錘敲擊鋼筋以確保植筋深度，植筋膠的注入量以鋼筋植入后塞滿整個植筋孔溢出的膠與混凝土面齊平為準。

4.4表面粘貼纖維材料。粘貼前需對加固的混凝土面進行打磨與找平，這是一道重要工序。如果表面污物浮漿沒去除干凈或不夠平整，將嚴重影響玻纖布復合層與混凝土之間的粘貼強度，直接影響施工質量和加固效果。

4.5粘貼鋼板等材料。鋼板粘貼按照卸荷—表面處理—配膠—粘貼—固定及加壓—固化—檢驗—防腐處理的順序進行。表面處理即對加固構件結合面及鋼板貼合面進行表面處理，這是最關鍵工序。既可達到封閉裂紋的目的，又能提高結構的強度和剛度。主要應用在對箱梁修復和補強加固上。

4.6預應力鋼絲繩（鋼鉸線）網片+聚合物砂漿。鋼絲繩（鋼鉸線）網片+聚合物砂漿加固修補技術是近年在國內發展的新型加固技術。可有效提高鋼筋混凝土梁、板、柱以及砌體磚墻的承載力，同時構件的延性有一定的提高。它具有高強防火、聚合力強等特點。這種方法與粘鋼、碳布方法相比最大特色就是具有可控的張拉力，是一種主動加固方法。它用在橋梁裂縫、孔洞、剝落等部位修補加固，特別是用在梁柱加固、舊基礎改造等新老混凝土連接具有很好整體性。并用這種專用鍍鋅鋼絲繩網片比植鋼筋工藝操作方便些。近年來加固修補技術，修補特種材料逐步走向專業化、工廠化，保證了我們的技術質量。

4.7混凝土保護工法。混凝土保護工法是為保護混凝土免受各種病害影響而設計的。通過使用高分子樹脂涂料對混凝土表面實施保護性涂刷，所產生的樹脂涂層徹底阻止住外部有害物質對混凝土內部的浸入，從而達到防止和抑制混凝土劣化的發生或進展。

以上幾種裂紋修補方法：一方面能有效封閉混凝土裂紋及缺陷，另一方面有的還能與混凝土形成整體共同受力，起到補強的作用。這些方法施工簡便，工藝易于操作，效果好，且對原結構不產生新的損傷，對結構美觀影響較小，具有普遍應用價值。

總之，在橋梁施工過程中，只要嚴格控制好材料質量、施工工藝、以及現場的施工管理，根據現場條件、材料特點、氣溫等多種因素，采取合理的技術措施和組織措施，就能有效地控制裂紋的產生，確保公路橋梁工程質量和結構安全使用。

參考文獻：

[1]馮阿六.混凝土橋梁裂縫成因分析及預防加固措施研究[J].商品混凝土，2013（4）.

[2]徐兆華.混凝土橋梁裂縫成因分析及防治措施[J].中國水運：下半月，2013（5）.

（作者單位：鹽城市公路工程有限責任公司）