市政桥梁裂缝原因及加固处理

武继航

摘要：市政桥梁在使用的过程中，最容易出现的质量问题就是裂缝问题，出现这一问题是由多种原因造成的，如果桥梁施工部门不对其进行及时修护的话，很容易使行驶在桥梁上的车辆出现安全事故。本文主要对市政桥梁裂缝原因进行了分析，并对桥梁加固技术进行了探讨。

关键词：市政桥梁；裂缝原因；加固

中图分类号： TU997 文献标识码： A

一、桥梁出现裂缝的原因

桥梁在施工的过程中需要用到大量的混凝土，混凝土具有强度大、抗压力高等特性，这种材料在建筑施工中应用的非常广泛，但是混凝土在加工的过程中，比较容易受到外界因素的影响，在搅拌混凝土时，对施工温度条件有一定的要求，过高或过低的温度都会使混凝土的性能发生变化，温度也是造成桥梁出现裂缝的主要原因之一。现笔者从桥梁自身因素以及其他因素两个方面对桥面出现裂缝的原因进行了分析。

（一）桥梁自身因素

1、温度变化引起的裂缝

混凝土的施工的过程中，对外界温度有一定的要求，其在0℃以下的环境下，性能会发生变化，还能影响混凝土的强度。这种温度的变化，会使混凝土出现变形的情况，这种情况会使混凝土内部的结构产生一定应力，这种应力超过混凝土承受范围后，就会使混凝土出现大量裂缝，从而影响了道路桥梁的质量。

2、收缩引起的裂缝

收缩裂缝也是道路桥梁常见的质量问题，出现这种问题的原因与混凝土表面承受过大拉力有一定关系，也与混凝土内部承受过重压力有一定关系。在完成道路桥梁表面的铺设后，需要对其进行养护，否则混凝土很容易出现干燥的问题，出现干燥的部位首先是混凝土的表面，如果不采取防护措施，会进而向其内部扩展，这会使混凝土内部的含水量出现分布不均匀的含水梯度，这种梯度会使其表面与内部的收缩出现不均匀的情况，从而使其表面与内部承受的荷载出现较大的差异，出现这些问题后，混凝土就会因为内外作力的不同而出现裂缝。

（二）其他因素

1、基础变形引起的裂缝

基础变形一般是由地基沉降或者位移而引起的，桥梁地基的稳定性对桥梁整体质量有着重要的影响，如果地基在施工的过程中存在质量问题，则会在桥梁使用的过程中出现地基偏移等质量问题，这种问题会使桥梁承受过重的压力，当压力超过地基承重的范围后，桥梁表面就会出现裂缝，这种问题是比较难处理的，地基出现沉降或变形原因主要是：施工材料质量不合格、地质环境发生变化、施工过程分期建造以及荷载过大等等。

2、施工材料质量引起的裂缝

混凝土的材料合成为水泥、砂、骨料、拌合水以及外加剂，配制混凝土材料不合格，从而导致裂缝出现。砂石含量超标使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝，砂石的级配差常造成侧面裂缝，拌合水以及外加剂中杂质含中过高会对钢筋锈蚀产生影响等。

3、冻胀引起的裂缝

温度低于零度时，混凝土出同冰冻，游离的水变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力，并导致裂缝出现。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强、骨料中含有杂质过多、水灰比偏大均导致混凝土冻胀裂缝。

二、加固原则

公路危桥结构的加固改造应结合具体的情况综合采用各种方法和技术，灵活选用各种新型材料，同时必须严格遵循改造的基本原理和设计方法。明确加固改造的目的，采用科学合理的鉴定方法和检测技术对原结构进行安全性能鉴定。应用调查、检查、测试等方法获得加固改造的相关信息，为危（旧）桥的技术选择和方案制定提供依据。

（一）合理选择改造方法和技术。在设计上对上部结构的加固应强调从下至上的顺序，严格控制上部荷载，采取限荷和卸载，并应有重点地增设侧向支撑和约束。在施工技术上应尽可能采用施工质量易于控制和检验的成熟方法，如植筋、粘碳纤维等。

（二）合理选择施工队伍及工程材料。改造过程有许多环节是通过特殊的构造措施和施工技术来保证的，施工经验及其设备的配置是保证结构改造成功的因素之一。不恰当的施工方案和程序可能会对原结构产生极大的负面效应。

（三）采用安全可靠的工程检测试验技术，对加固改造后的结构进行性能检验和工作应力测试，直观地反映结构的实际性能，对结构的可靠性进行检验。

三、桥梁加固施工技术研究

（一）上部结构的加固

1、粘贴钢板

这种加固方法主要是对桥梁的混凝土进行加固，加固处理并没有对原来的结构尺寸改变，相对来说施工容易，施工工期不长，加固处理的效果较好。施工过程中，在桥梁要加固处理的位置用粘结剂将钢板与混凝土粘合，使两者成为一个整体，从而实现混凝土受拉区或者薄弱位置强度提升的目的。当要对梁的抗弯强度提升时，可以在梁下设置钢板，并设计剪切强度;当要对梁的抗剪强度提升时，可以在梁的侧面设置钢板，同时也要与剪力钢筋的受力方向设置一致。粘贴钢板加固施工示意图见图1。

2、桥梁截面以及钢筋的加大

遇到梁的使用性能不够时，可以通过配筋或者截面的增大来改变使用性能。主要是梁的侧面以及底面面积的增加或者主筋的增加，保证梁体的稳定性以及刚度的提升，同时对梁体横向荷载分布改善，进一步对桥梁承载能力提升。

3、桥面的加固。

如果桥面出现损坏，通常情况下可以将破损的桥面凿除，然后进行钢筋混凝土层的加铺，保证加铺层与桥体的粘结良好，对主楼的承压能力提升、桥梁的荷载分布改变，从而保证桥梁满足重载交通以及车辆荷载的要求。

4、喷锚混凝土加固

对于一些特殊位置可以采取喷锚混凝土的方法对其加固。施工中先将钢筋网锚固好，然后将混凝土通过高速喷射机械设备喷射到其上，从而形成一个钢筋混凝土结构，增大桥梁的受力截面、增加受力钢筋数量，实现桥梁结构稳定性以及承载能力的提升。

（二）下部结构的加固

1、结构基础的扩大

结构基础的扩大指的是桥梁底面积的增加，这种方法适用于桥梁地基承载力不足或者基础的埋置深度不大的情况，也在混凝土刚性桥梁或者砖石桥梁的加固中比较常用。桥梁扩大基础的面积通常情况下要对基础的强度验算后得到。当遇到地基强度能够达到相关要求，而只是地基因为不均匀沉降产生的过大变形时，就要通过扩大基础底面的方法来加固桥梁，并且加固的面积要参照地基的变形状况来计算得到。

2、桩基数量增加

如果遇到软卧层出现在桥梁墩台的基底下面，这可能导致墩台的沉陷发生，有时遇到桩基础形式的墩台，因为桩基础埋深不足或者水流冲刷等影响，造成桩体发生倾斜现象，都会对桥梁的正常使用带来一定影响，自然会对桥梁的使用寿命带来影响。这种病害在加固处理中往往通过增加桩基数量来解决，也能起到良好的加固效果。施工中在桩基础附近增设钻孔桩或者钢筋混凝土形式的预制桩，来扩大桥梁的承台，从而达到提高基础承载能力、提升桥梁稳定性的目的。

3、钢筋混凝土的套箍处理。

在桥梁的使用过程中，会出现桥梁墩台位置发生开裂或者破损等病害，甚至是产生贯穿裂缝，这主要是因为桥梁的墩台基础在埋置时深度不足，或者桥梁墩台施工中没有严格按照施工规范操作，导致施工质量不合格，都有可能导致前述结果。这类病害加固处理过程中，往往通过三道围带方式将桥梁墩身加固，要根据裂缝或者损坏的程度确定围带的宽度，一般取桥梁墩台高度的1/10左右为宜，厚度约为15cm。对于贯穿性裂缝的情况，要通过套箍的方式对其加固。

4、拓宽墩台

这种加固方法是加宽桥梁墩台的挑出的部分，只是将上部的盖梁部分加宽，而基础和墩身则不用做加宽处理。这种加固方法适用于桥梁墩台没有严重破坏，整体性良好，并且经过承载力验算符合要求的情况。如果不符合要求则要对基础以及墩台重新浇筑。

四、结语

裂缝是桥梁最常见的质量问题，想要找出防治桥梁裂缝的措施，必须了解桥梁出现裂缝的原因，这样才能针对不同的问题，及时进行加固修护。同时还需要积累经验，在分析形成桥梁裂缝的原因时，也要做好预防工作，避免在以后的施工中出现同样的错误。只有不断的积累桥梁裂缝的预防与加固方法，才能有效的提高桥梁的质量，避免裂缝的发生。

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