浅探公路桥梁裂纹缺陷产生的原因及修补方法

孙涌

【摘 要】公路桥梁由于材料、温度、外加剂和施工工艺的不同，以及运营过程中的各种因素影响，极易产生裂纹。笔者结合多年施工管理实践，分析了桥梁裂纹缺陷产生的原因，探讨了修补的方法。

【关键词】公路桥梁;裂纹;成因;修补方法

公路桥梁裂纹是公路工程常见病害，随着公路通车时间的延长，裂纹数量将会日益增多，而且裂纹宽度、长度也在不断增大，严重危及桥梁的使用寿命，需要及时进行处理，保证公路的正常运行。

1.威胁桥梁安全的因素

建桥标准偏低;交通量不断增大;超重、超限车增加;建设质量问题;材料与结构自然老化;自然灾害。

2.出现裂纹的情况分析

按裂纹起因大致可分如下几种：

2.1由外荷载（静、动荷载）直接应力和次应力引起的裂纹.2.2由于变形变化引起的裂纹，它包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂纹。2.3钢筋锈蚀引起的裂纹。2.4冻胀、施工材料质量、施工工艺质量引起的结构变形变化，导致结构出现裂纹。

3.控制裂纹的措施

3.1优化混凝土原料的配合比。要控制原材料的配合比，应准确测定砂、石含水量。要严格按投放制度投料，先投放细骨料、水泥和矿物掺合料，再加水，粗骨料，外加剂。

3.2严把混凝土的施工工艺。一是模板必须有足够的强度、刚度和稳定性。二是施工时应控制水灰比。三是严禁混凝土在生产、运输过程中加水进行二次搅拌等。四是施工时保证新拌混凝土能及时并有连续长的养护时间。五是洒水养护的间隔时间应以实际情况确定，必须保持混凝土表层始终处于湿润状态，并保证养护用水与混凝土表面温差不大于15度。

3.3经常进行温度监测并采取不同施工方法。对于大体积混凝土（厚度超过2m），尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。养护过程中采取适当措施控制混凝土温度升高和温度变化速度，使之产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，就可避免出现裂纹。

3.4严格按规范要求。一是严格按设计图纸。二是严格控制裂纹宽度。

4.裂纹修补方法

普通钢筋混凝土桥梁中已稳定的裂纹和缺陷，一般对梁的刚度和耐久性虽有所降低，但影响不大，经常长期观测确无变化时，可进行压浆或表面封闭等处理。一般的主要工艺（对于裂≦0.15㎜宽）：清除裂纹灰尘、浮渣、松散层等污物———用毛刷蘸丙酮、酒精等有机液擦洗———保持裂纹两侧20—30㎜处干净、干燥——用埋嘴进行灌注或植筋胶等。我们一般主要采取以下方法进行修补：

4.1表面封闭修补法。即采用抹浆、槽嵌补浆、喷浆、填缝的方法使表面裂纹封闭。对于宽度小于0.15mm的裂纹进行灌浆处理。某大桥10#顶推梁块观察的裂纹，采用灌注浆处理的修补方法。

4.2压力注浆修补法。主要是采用水泥或化学材料注浆，将浆液注满结构内部裂纹，注入的料与混凝土面齐平封缝即可。

4.3植筋修補法。植筋时先用压缩空气彻底清洁植筋孔，用钢丝刷除去钢筋外表面锈蚀和灰尘，注入植筋胶，插入钢筋，用铁锤敲击钢筋以确保植筋深度，植筋胶的注入量以钢筋植入后塞满整个植筋孔溢出的胶与混凝土面齐平为准。

4.4表面粘贴纤维材料。粘贴前需对加固的混凝土面进行打磨与找平，这是一道重要工序。如果表面污物浮浆没去除干净或不够平整，将严重影响玻纤布复合层与混凝土之间的粘贴强度，直接影响施工质量和加固效果。

4.5粘贴钢板等材料。钢板粘贴按照卸荷—表面处理—配胶—粘贴—固定及加压—固化—检验—防腐处理的顺序进行。表面处理即对加固构件结合面及钢板贴合面进行表面处理，这是最关键工序。既可达到封闭裂纹的目的，又能提高结构的强度和刚度。主要应用在对箱梁修复和补强加固上。

4.6预应力钢丝绳（钢铰线）网片+聚合物砂浆。钢丝绳（钢铰线）网片+聚合物砂浆加固修补技术是近年在国内发展的新型加固技术。可有效提高钢筋混凝土梁、板、柱以及砌体砖墙的承载力，同时构件的延性有一定的提高。它具有高强防火、聚合力强等特点。这种方法与粘钢、碳布方法相比最大特色就是具有可控的张拉力，是一种主动加固方法。它用在桥梁裂缝、孔洞、剥落等部位修补加固，特别是用在梁柱加固、旧基础改造等新老混凝土连接具有很好整体性。并用这种专用镀锌钢丝绳网片比植钢筋工艺操作方便些。近年来加固修补技术，修补特种材料逐步走向专业化、工厂化，保证了我们的技术质量。

4.7混凝土保护工法。混凝土保护工法是为保护混凝土免受各种病害影响而设计的。通过使用高分子树脂涂料对混凝土表面实施保护性涂刷，所产生的树脂涂层彻底阻止住外部有害物质对混凝土内部的浸入，从而达到防止和抑制混凝土劣化的发生或进展。

以上几种裂纹修补方法：一方面能有效封闭混凝土裂纹及缺陷，另一方面有的还能与混凝土形成整体共同受力，起到补强的作用。这些方法施工简便，工艺易于操作，效果好，且对原结构不产生新的损伤，对结构美观影响较小，具有普遍应用价值。

总之，在桥梁施工过程中，只要严格控制好材料质量、施工工艺、以及现场的施工管理，根据现场条件、材料特点、气温等多种因素，采取合理的技术措施和组织措施，就能有效地控制裂纹的产生，确保公路桥梁工程质量和结构安全使用。

参考文献：

[1]冯阿六.混凝土桥梁裂缝成因分析及预防加固措施研究[J].商品混凝土，2013（4）.

[2]徐兆华.混凝土桥梁裂缝成因分析及防治措施[J].中国水运：下半月，2013（5）.

（作者单位：盐城市公路工程有限责任公司）