市政桥梁结构裂缝及加固技术处理研究

马运峰

市政交通是城市发展的基础，在城市化发展环境下，我国市政市政道路交通得到了迅速发展，以混凝土为结构的桥梁工程得到了广泛应用。实践过程中，混凝土结构的市政桥梁容易出现结构裂缝现象，其不仅影响市政桥梁工程的稳定性和耐久性，更对人们的出行造成极大阻碍。新时期，进行市政桥梁结构裂缝的防控已成为现代市政建设的重要组成部分，本文就此展开分析。

一、市政桥梁结构的主要危害

随着经济的发展与城市化建设的深入，混凝土市政桥梁工程的建设数目不断增加。然而受多种因素影响，混凝土结构开裂是市政桥梁结构的一种常见病和多发病，对桥梁工程的质量造成重大影响。从应用过程来看，市政桥梁结构裂缝的危害主要表现在以下方面：其一，桥梁结构裂缝的存在使得其整体性受到影响，外部环境中的破坏因子极易进入市政桥梁内部，造成混凝体的碳化和钢筋腐蚀，进而影响整体的稳定性和耐久性，阻碍其城市服务功能的发挥。其二，市政桥梁结构是城市交通运输的重要承担着，一旦桥梁结构出现裂缝损伤，极易对其运行的安全性造成影响，威胁人们出行的人身安全与财产安全。其三，市政道路桥梁是城市形象的外在体现之一；较高质量的市政桥梁工程能够实现城市形象的良好塑造，而桥梁结构裂缝的存在就会对城市的形象造成负面影响，因而亟需进行必要的防控和处理。

二、市政桥梁结构裂缝的类型及成因

砖、石、混凝土砌体是市政桥梁结构的重要组成。实践过程中，这些材料的抗拉能力相对较弱，极易因外部受力而造成结构裂缝的产生和桥梁损坏。就桥梁结构裂缝产生的过程来看，其主要的类型和成因包含以下方面：

1.市政桥梁裂缝的分类

受材料特性的影响，市政桥梁裂缝的产生几乎无可避免；实现其裂缝类型的全面把控，能够为裂缝成因的分析及加固处理提供基础保证。实践过程中，市政桥梁裂缝主要包含以下四种类型：其一，主拱圈开裂，主拱圈开裂包含了中波纵向裂缝、拱向裂缝和横系梁裂缝三种基本情况。其二，混凝土开裂，混凝土开裂是市政桥梁结构最常见的裂缝种类，这种裂缝会造成桥面的坑洼现象，影响道路的耐久性和车辆运行平稳性。目前，甩梁体开裂和桥面铺装混凝土损坏是其主要的两种表现形态。其三，桥面铺装损坏，实践过程中，市政桥梁结构的铺装厚度会保持在10～25mm，在主梁约束，高速行车冲击、磨耗及天气作用下，其受力状况频发变化，由此造成了桥面铺装的损坏。其四，桥梁伸缩缝损坏，与其它裂缝类型相比，伸缩缝裂缝会对桥梁梁板、盖梁的耐久性和安全性造成影响，损坏其主体结构，因而危害性极大。

2.市政桥梁结构裂缝产生原因分析

市政桥梁结构裂缝严重影响着桥梁的使用安全；要实现其应用安全的合理控制，必须对其裂缝产生原因进行准确分析，然后针对性的进行防治。就目前而言，市政桥梁结构裂缝主要由以下原因造成：

（1）钢筋锈蚀

钢筋是市政桥梁结构的主要约束因子，实践过程中，一旦桥梁结构的保护层施工不合理、砼材料质量较差，就容易应二氧化碳侵蚀而造成碳化现象，降低砼结构的碱性；此时，空气中的氯离子会被大量吸引而聚集在钢筋表面，影响钢筋结构表面氧化膜的稳定性，进而导致钢筋表面行程氧化锈蚀反应。其不仅影响了钢筋对桥梁结果的约束力；更会应氢氧化铁的存在而导致内部体积膨胀，进而使得砼结构产生膨胀压力，造成保护层的开裂及剥落，影响整体的应用安全。

（2）荷载裂缝

受力荷载是桥梁裂缝产生的重要原因，其包含了直接应力裂缝和次应力裂缝两种状况。直接应力属于表层荷载，通常情况下，其产生与物质的直接接触过程中，譬如车辆的冲击、磨耗等。而次应力荷载裂缝则是在外部荷载间接作用下而产生的应力裂缝。从桥梁裂缝产生的过程来看，荷载裂缝的产生与桥梁的结构设计具有重大关系，因此在实践中应做好桥梁的体态设计。

（3）塑性裂缝

塑性裂缝主要是由以下原因造成的：其一，混凝土市政桥梁施工过程中，混凝土的浇筑施工会产生一系列的水化反应，在其实现过程中，分子链的形成会导致水分的直接蒸发，进而造成失水收缩反应，形成市政桥梁的塑性裂缝。其二，市政桥梁混凝土施工过程中，在自重作用下，混凝土骨料会出现下沉现象，此过程一旦被钢筋阻挡，就会沿着钢筋的走向形成裂缝。另外，混凝土硬化过程中，一旦沉实的过程不均匀，就极易使得梁腹板同梁翼缘或顶板相交接处出现裂缝，影响市政桥梁的整体应用安全。

（4）干缩裂缝

市政桥梁施工后，其桥梁结构中的水分会在物理作用下不断挥发，进而使得其整体的结构不断缩小，然而在施工过程中，桥体结构具有一定的约束应力，约束力和收缩力产生一定的破坏，从而导致裂缝的产生，此即为干缩裂缝。需要注意的是，混凝土市政桥梁的内外水分损失速度是不同的，这会导致其收缩变形的不均匀，从而加大干缩裂缝的发生频率。实践过程中，市政桥梁铺装层过薄是导致干缩裂缝产生的重要原因。

另外在应用过程中，市政桥梁结构长期处于室外环境，较大的季节温差变化及湿度变化使得桥梁结构局部结构产生膨胀、收缩效应，拉应力的增加造成了结构裂缝的产生。

三、市政桥梁结构裂缝的加固处理措施

随着城市化建设的不断深入，人们对于市政桥梁的质量要求不断提升；基于此，进行桥梁结构裂缝的加固处理势在必行。从应用过程来看，市政桥梁结构裂缝的加固处理包含了表面处理法、灌浆法和结构补强法三种基本形式。

1.表面处理法

表面处理法是市政桥梁结构处理的常见工艺，其包含了表面补贴和表面涂抹两种基本形式。具体而言，如果市政桥梁的裂缝相对较小，且宽度较细，此时就需要通过表面涂抹的方式对其进行控制；而一旦裂缝的规格相对较大，就应该通过补贴的形式，实现防渗堵漏作用的有效实现。在表面处理法下，规格较小、受损较为简单的市政桥梁结构裂缝可以得到有效的加固，进而确保整体的应用安全。

2.灌浆法

水泥浆、石灰浆、化学浆液、沥青浆液是灌浆法应用的主要形态。进行灌浆法应用的根本目的在于实现市政桥梁结构内部的充实，进而确保整体结构的完整和稳定性。实践过程中，灌浆法的应用应注意以下要点把控：其一，对桥梁结构裂缝表面脱离的部分进行去除，同时做好喷浆部位的清洁和湿润；其二，合理的测量裂缝的长度和宽度，在明确其修补规格的基础上，做好灌浆压力、浆液浓度、浆液种类的有效选择；其三，确保灌浆部分与桥梁原结构的有效粘合。灌浆法应用过程中，浆液的浓度是其加固质量控制的核心所在。就石灰浆应用而言，其是通过桥梁结构内部的孔眼进行灌入的；桥梁结构的内部压力不同，其裂缝内部的孔眼大小也会存在差异，一旦石灰浆浓度过高，就会导致其灌入难度较大，从而影响整体的加固修补质量。因此在加固实践中，施工人员必须注意灌浆浓度与裂缝规格的高度匹配。

3.结构补强法

作为市政桥梁裂缝加固的重要方式，结构补强法的应用类型较为广泛，其具体包含了以下四种基本类型：其一，增加构建截面补强。该方法应用过程中，增加主筋和增加混凝土截面是结构裂缝加固的两种基本方式。其中增加主筋的方式较为常用，该方法在断续双面焊接法的控制下，将新主筋焊接在原箍筋的下方，在链接箍筋的基础上，对桥梁结构进行整体保护。其二，增设构件加固，与其他方式相比，增设构件进行结构补强的限制条件较为严格，一旦地基承载能力较弱，则该方法适应性较差。其三，加固粘贴力度补强法。该方法主要应用于桥梁结构薄弱环节或受拉力边缘位置，其在钢板、钢筋、及玻璃钢的粘贴作用下，实现了桥梁缝隙部位的有效加固，确保了其整体的稳定性。在加固粘贴力度法中，环氧树脂胶液是其常用的粘贴材料。其四，体外应力加固法。在体外应用加固法中，桥梁的受力状态得以改变，其保证了桥梁受力荷载的平衡与稳定，进而避免了裂缝的进一步扩大，实现了桥梁结构稳定性的有效控制。

四、结论

城市化建设下，市政桥梁工程的建设数量不断增加，实现桥梁裂缝的防治和加固处理，能够有效地提升其整体稳定性和耐久性，就有良好的工程应用价值和社会经济价值。实践过程中，工程人员只有充分认识到桥梁结构裂缝的危害性，并在分析其原因的基础上，做好科学化的加固技术处理。唯有如此，才能实现市政桥梁结构裂缝的有效控制，进而推动市政工程的进一步发展。