市政橋梁結構裂縫及加固技術處理探究

徐偉洲

摘 要：市政公路橋梁建設期間，裂縫問題所造成的影響非常大，會嚴重威脅橋梁結構的穩固性與完整性。在具體施工期間，必須深入分析裂縫產生原因，通過施工技術減少橋梁裂縫，合理控制施工效果，提升橋梁工程的質量與功能。此次研究主要是分析市政橋梁結構裂縫與加固技術。

關鍵詞：市政橋梁;裂縫危害;加固技術

1、市政橋梁結構的危害影響

由于受到多種因素影響，市政橋梁結構容易出現開裂問題，相應影響橋梁工程質量。通過長期運營與管理經驗可知，當市政橋梁出現結構裂縫時，將會影響橋梁整體性，破壞因子容易入侵橋梁結構內部，導致鋼筋銹蝕和混凝土碳化，對橋梁結構的耐久性與穩固性影響較大，無法發揮出城市服務功能。由于橋梁結構屬于交通運輸的重要載體，當結構內部出現裂縫時，會直接影響橋梁運行安全性，還會危害過往車輛與行人的安全。此外，市政橋梁可以代表城市形象，高質量橋梁工程可以塑造良好的城市形象。

2、市政橋梁結構裂縫類型與成因

市政橋梁結構的組成，包括混凝土澆筑結構體系。在施工操作期間，工程材料的抗壓能力低，容易受到外部因素影響，從而損壞橋梁結構。通過分析橋梁結構裂縫產生過程可知，其所包含的類型與成因如下：

2.1橋梁裂縫分類

由于受到工程材料特性影響，因此無法規避橋梁裂縫問題。運維人員必須準確把控裂縫類型，深入分析裂縫產生原因。市政橋梁結構裂縫常見類型：

第一，梁體裂縫。導致橋梁梁體裂縫的原因主要是由于混凝土收縮所致裂縫。由于低熱、礦渣類混凝土的收縮性比較高，用水量過大，水灰比高，從而導致混凝土收縮大。橋梁使用荷載所致裂縫，主要是在活載、恒載與次應力影響下，橋梁受到車輛荷載與風荷載影響，極易形成損傷，從而表現出裂紋。

第二，下部結構裂縫。橋梁下部結構裂縫主要集中在蓋梁部位，樁基、承臺和立柱也會出現裂縫。蓋梁豎向裂縫多位于立柱頂部負彎矩內，部分裂縫寬度大于極限值。由于蓋梁設計多為非預應力結構，因此很容易出現裂縫。然而當裂縫遇水侵害時，將會極大影響橋梁耐久性。

第三，橋面開裂。該類裂縫屬于橋梁結構常見損傷，會導致橋面坑洼，對橋梁工程耐久性影響比較大。

第四，其他附屬構件裂縫：。相比于其他裂縫類型，伸縮縫裂縫會影響橋梁梁板和蓋梁的安全性與耐久性，還會導致橋梁主體結構受損，影響較大。橋梁運營期間，鋪裝厚度一般為10-25mm。在汽車磨耗、行車沖擊、主梁約束影響下，會改變橋梁受力狀態，從而導致橋面鋪裝損傷。

2.2橋梁結構裂縫成因分析

橋梁結構裂縫會對橋梁使用安全性造成影響，所以必須合理控制橋梁應用安全性，深入分析裂縫產生原因，提出針對性防治措施。通過長期工程經驗可知，市政橋梁結構裂縫成因包括以下幾點：

第一，鋼筋銹蝕。鋼筋屬于橋梁結構的約束因子，當橋梁結構保護層施工不當，所選取的混凝土材料質量不佳，極易引發二氧化碳侵蝕，從而導致混凝土出現碳化問題，影響混凝土結構堿性。在此種影響下，氯離子會聚集在鋼筋表面，對鋼筋表面氧化膜穩定性造成影響，導致鋼筋氧化銹蝕。鋼筋銹蝕會降低約束力，還會由于氫氧化鐵所致內部膨脹，加劇混凝土結構膨脹壓力，導致保護層脫落開裂，對橋梁工程應用安全影響較大。

第二，荷載裂縫。受力荷載也會導致橋梁出現裂縫，包括應力裂縫與次應力裂縫。直接用力是一種表面荷載，會直接接觸物質，例如車輛磨損與沖擊。次應力荷載裂縫是在外部荷載作用下所產生。通過分析橋梁裂縫產生過程可知，荷載裂縫與橋梁結構設計的關聯性較大，所以在規劃設計期間必須優化橋梁體態。

第三，塑性裂縫。塑性裂縫的成因包括以下幾點：（1）市政橋梁施工期間，混凝土材料出現水化反應，該反應會形成分子鏈，從而導致水分過度蒸發，產生失水收縮反應，進一步出現橋梁塑性裂縫。（2）市政橋梁混凝土施工期間，由于受到自重影響，會導致混凝土骨料下沉，內部結構鋼筋會阻擋下沉過程，此時就會沿著鋼筋走向形成裂縫?；炷劣不陂g，當沉實過程不均勻，就會導致梁腹板與梁翼緣與交接位置產生裂縫，對橋梁應用安全性造成極大影響。第四，干縮裂縫。市政橋梁施工后，在物理作用下，會導致結構水分過度揮發，相應縮小整體結構。但是在具體施工中，橋梁結構具備約束應力，約束力和收縮力會產生破壞，從而引發干縮裂縫。值得一提的是，混凝土橋梁內外部水分蒸發率不同，因此會出現收縮變形不均勻問題，相應增加干縮裂縫發生率。在具體實踐中，橋梁鋪裝層薄弱是引發干縮裂縫的重要成因。由于橋梁處于室外環境，季節溫度與濕度差異比較大，會導致橋梁結構局部結構收縮膨脹，相應增加拉應力，從而產生結構裂縫。

第四，養護不到位所致橋梁結構裂縫。在完成橋梁結構施工后，必須及時做好養護。若技術人員不注重結構養護，將會導致結構開裂，影響橋梁使用壽命。此外，掩護不到位還會導致結構表面出現蜂窩麻面問題，盡管該問題不會損傷橋梁結構，然而由于缺陷長時間暴露在外，會擴大損傷范圍，從而導致鋼筋腐蝕，影響橋梁使用性能。

3、市政橋梁結構裂縫的加固技術

城市現代化發展過程中，會相應提升橋梁質量要求，因此必須注重橋梁結構裂縫加固處理。通過應用過程可知，橋梁結構裂縫加固處理包括結構補強技術、灌漿技術和表面處理技術。

3.1結構補強技術

該項技術屬于裂縫加固的重要措施，應用類型廣泛，具體包括以下幾點：第一，加大構件截面補強。在應用此種技術方法時，可以適當增加主筋和混凝土截面，以此加固結構裂縫。最常應用方式為增加主筋法，此種方法是在斷續雙面焊接法控制下，焊接新主筋和原箍筋。在連接箍筋時，必須保護橋梁整體結構。第二，增加構件。相比于其他架構方式，增加構件法的限制條件比較多，當地基承載力比較弱或者對增加荷載有限制條件時，則無法應用該技術。第三，碳纖維布粘貼加固。碳纖維品屬于高抗拉強度的碳纖維絲制作而成，使用碳纖維布粘貼在受損構件表面，可以確保其與原混凝土構件共同受力，以此加強構件抗彎性能與抗剪性能。第四，體外應力加固法。在應用此種加固方法時，可能會改變橋梁受力狀態，可以確保受力荷載的穩定性與平衡性，防止擴大裂縫，有效控制橋梁結構穩固性。

3.2灌漿加固技術

灌漿加固技術多采用石灰漿、瀝青漿液和水泥漿，可以有效充實橋梁結構內部，維護整體結構的穩定性與完整性。在應用此種技術方法時，首先要清除裂縫表面脫離部位，清潔和濕潤噴漿部位。準確測量裂縫寬度與長度，在明確修補規格的同時，合理選擇，灌漿壓力、種類與濃度。在應用灌漿加固技術時，灌漿濃度會直接影響加固質量。比如使用石灰漿時，將漿液通過結構內部孔眼灌入，由于橋梁結構內部壓力差異大，相應導致孔眼大小不一。當石灰漿濃度比較高時，將會加大灌入難度，對加固修補質量造成極大影響。

3.3表面處理技術

該項技術屬于橋梁結構處理的常見方式，包括表面涂抹和表面補貼。當市政橋梁裂縫比較小時，可以采用表面涂抹法。當裂縫寬度較大時，需要采用補貼方式，以此實現防滲堵漏作用。表面處理方法可以有效加固細小結構裂縫，維護整體應用安全性。

4、結束語

綜上所述，市政橋梁結構安全直接影響行車安全，因此必須注重橋梁結構縫隙處理與防治。在具體實踐中，可以通過結構補強技術、灌漿加固技術和表面處理技術，全面提升結構裂縫的處理效果，維護市政橋梁結構的整體質量與安全。

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