市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理

张姗姗 赵诗路

摘要：桥梁是市政工程中非常重要的一部分，对于城市经济的发展起着关键的影响和作用。裂缝是桥梁中经常出现的问题，对于桥梁的正常使用造成了严重的影响，不利于城市经济的稳定快速发展。本文对桥梁裂缝形成的原因、以及加固方法进行了详细的分析与探讨，为实际的施工工作提供一定的借鉴和参考。

关键词：市政；桥梁结构；裂缝；原因；防治措施

一、结构性裂缝的形成原因

设计结构裂缝是指设计时采用的结构型式在荷载作用下必然会产生的裂缝，如非预应力的预制梁板及非预应力现浇连续箱梁等。虽然在施工时针对这种形式设置了预拱，但在荷载作用下，预拱消失后梁底抗拉区的混凝土最终还是要开裂的。非预应力现浇连续箱梁还在梁顶负弯矩区产生裂缝。这种裂缝是正常的、安全的，但裂缝的宽度应小于0.20mm或设计规定的范围，若超过这个范围，那么这种裂缝就不正常了，就需要对其成因及安全性作进一步分析和鉴定。

预应力结构的张拉裂缝一般是由于锚垫板位置没按设计位置布置、锚垫板后螺旋筋没有顶牢锚垫板、锚垫板处混凝土不密实或混凝土强度未达到设计或规范规定的张拉强度时进行张拉等原因造成的；普通钢筋混凝土连续箱梁拆架过程中产生的裂缝是由于落架顺序不当或落架时间过长引起的，因为一联箱梁落架不可能在瞬间完成，有一个从简支梁到连续梁的受力体系以接近设计受力体系的方式进行转换的过程，那么连续梁的负弯矩区在架拆除跨中支架过程中梁顶是有可能会产生横向裂缝的，梁底正弯矩区也有可能会出现横向裂缝。

二、非结构性裂缝的形成原因

（一）塑性裂缝与收缩裂缝塑性裂缝，即混凝土在可塑状态下出现的裂缝，分为沉降裂缝和收缩裂缝两种形式。沉降裂缝产生的原因一是由于混凝土在塑性状态下其基础与支架等有不均匀沉降，使局部混凝土的变形受约束导致裂缝；二是由于重力作用使混凝土中较重颗粒下沉，而使水泥浆上浮，当这种下沉受到钢筋、模板拉杆约束时就会产生裂缝。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥，混凝土内水份的蒸发速率大于其泌水速率，在固体颗粒表面形成弯月形、产生毛细管张力，混凝土收缩等所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而导致裂缝。

（二）温差裂缝。温差裂缝，即由于混凝土本体内外部温度的变化及混凝土本体表面温度与环境温度的差异使混凝土自体收缩不均而产生的裂缝。由于早期混凝土构件被模板等材料隔离，水泥水化所产生的热量无法及时散发到空气中，故在初始24h内混凝土温度将升高，过几天后随着热量的散发混凝土将变冷，此时混凝土会产生收缩，这种收缩受结构内部钢筋及外部模板等约束而使混凝土开裂；当混凝土冬季施工时，由于混凝土散热快，其内部温度较高，而表面温度受环境影响变得较低，表面混凝土的收缩率大于混凝土内部的收缩率，从而使表面混凝土产生裂缝。

（三）长期干缩裂缝。长期干缩裂缝，即混凝土长期暴露于不饱和的空气中由于物理的、化学的失水使混凝土体积缩小，当缩小受到约束时产生的裂缝。通常来讲，干缩产生的混凝土应变速率非常慢，而且混凝土徐变产生的松弛可抵消部分干缩应变。但混凝土设计的体积与表面积的比值、分布钢筋的布置、混凝土的配合比及混凝土所处环境的温度、湿度等都会导致干缩裂缝。

三、裂缝问题的加固处理方法

（一）常见措施

1.表面封闭修补法。这种方法就是沿着混凝土裂缝的表面铺上一层薄膜材料，在施工的时候将混凝土的表面用刷子打毛，将混凝土表面的裂缝填平。也可以用沥青进行修补缝合，但是这种方法的浆液很难灌入。表面修补的方法适合运用在裂缝很浅的桥梁上，即桥梁内部并没有出现裂缝，基本稳定。为了防止出现更大的裂缝，可以采用表面修补的方法。

2.压力灌浆法。压力灌浆法也可分为水泥灌浆、石灰灌浆、化学物质灌浆、沥青灌浆等。喷浆修补是一种在经过处理的裂缝表面，喷射一层密实的水泥砂浆保护层，来封闭裂缝的修补方法。在喷浆之前，要把结构表面的剥离部分除去，然后用水冲洗清洁，并在开始喷浆之前把基层湿润，然后再开始喷浆。水泥灌浆这种方法适合在桥梁的裂缝分布不均匀的情况下使用。化学灌浆现在己经在桥梁裂缝的修补上得到了广泛的应用。

3.梁式结构加固法。梁式桥上部加固可以采用任何一种方法，要根据桥梁的实际情况来确定。就目前的情况来看，主要采取扩大原结构构件截面，以提高结构的强度和刚度；以新的结构代替旧的抗力不足的结构，改变原结构的受力体系，使控制截面变矩的峰值减小，对原结构施加预应力，改变原结构的受力图式，以达到提高桥梁刚度和强度的目的。

（二）其他一些控制措施

1.在钢筋的选用问题上，要严格按照标准组织加工，在焊接时，要严防焊接技术不过关的现象产生。

2.在设计和制作模板上，要尽量减少错台和漏缝现象的产生并要求模板必须具有足够的刚度和光洁度，同时要求单元面积大，接缝少，接缝严密平顺。在使用模板时，要进行试拼，对精度差的地方进行修平，并做刨光处理，并涂抹一层防护油，确保撤膜后砼结构表面平顺光洁。

3.定量预测。计算大体积混凝土温度、应力、平均整浇长度（伸缩缝间距），确定混凝土内外最大温差、最大应力、最长伸缩缝间距，当其超过混凝土极限抗拉强度时，需在施工方案中采取降温、延长温度变化时间，或增加应力释放途径，或增加伸缩缝来避免产生裂缝。计算支架及模板的刚度及挠度，防止因支架及模板的下沉而引起混凝土在未形成强度前不均匀沉降而产生裂缝。

4.要进行实时的监控。

首先，是对支架以及模板变形的监控。对于重要结构部位，在施工前要进行等荷载预压，实际测得变形值，施工时根据实测变形值预设预拱度。

要对混凝土的配合比进行监控。实测粗细骨料含水量，计算出施工配合比。搅拌过程中，水量通过实践来控制，粗细骨料以及水泥等通过电子計量来控制，外加剂听过量杯，从而保证按施工配合比搅拌混凝土，严禁随意更改水灰比。

还要对温度进行监控。混凝土的入模温度要控制在30℃以下，实时监控构件中混凝土终凝前内外温度，尤其是浇筑后1天—3天内水化热高峰时。

四、结束语

桥梁在市政工程的建设中占据着非常重要的位置，裂缝是市政桥梁中经常出现的问题，对于桥梁的质量以及正常使用带来了很大的负面影响。裂缝产生的原因和类型是多种多样的，必须针对实际情况，对桥梁裂缝进行详细的分析和全面的掌握，针对实际情况，采取科学有效的措施进行裂缝的加固处理，不断提高桥梁的质量，为城市经济的发展做出积极有益的贡献。

参考文献：

[1]路永龙.市政桥梁裂缝处理方法[J].住宅与房地产，2015（28）.