探讨桥梁工程结构裂缝及加固

倪胜吉

摘 要：随着时间的推移，越来越多的桥梁工程在运营过程中因各种原因出现结构裂缝，严重的直接威胁到桥梁的正常安全使用，本文结合笔者经验对桥梁工程结构裂缝可能产生的原因及常见加固措施进行探讨，为结构裂缝预防及加固处理提供参考。

关键词：桥梁工程；结构裂缝；加固；探讨

1 结构裂缝產生原因

1.1 荷载原因

桥梁之外的荷载引起的裂缝。包括：施工图设计阶段在桥梁结构设计计算时存在计算失误、选取模型不合适、受力分析不全面、配筋不科学、施工不现实等；产品实施过程中，荷载控制不严格，施工随意性大，偷工减料，不按图施工，采用次品代替，施工顺序乱等情况造成裂缝隐患；交付运行后，出现运行维护管理不到位，超重车辆未经许可擅自行驶、养护管理失控，基本无维修检测检查造成小隐患小问题变成大隐患大问题。

1.2 温差原因

桥梁工程结构混凝土因温差变化引起的裂缝。包括：混凝土入模浇捣后水化时，水泥发生反应放热，混凝土内温度迅速上升，而混凝土表面处于大气中，其温度无大的变化，这就在混凝土形成内外温差，当温差超过规定温度后，混凝土内部及表面就会产生应力，当应力超过混凝土表面及内部自身抵抗力后就会出现裂缝。因此做好混凝土养护及控制温差是极其重要的工作。

1.3 收缩原因

桥梁工程结构混凝土因收缩引起的裂缝。包括：未硬化收缩是指在混凝土浇捣至混凝土还未完全硬化过程中，混凝土中水泥发生水化化学反应强烈，混凝土中含水量急剧下降，混凝土出现收缩现象，极易出现裂缝；结硬后收缩是指混凝土结硬产生强度以后，随着混凝土表面含水量降低非常快，混凝土里面含水量降低慢，因内外含水量差出现混凝土表面和里面收缩不同，造成混凝土表面收缩力增大，当该力超过混凝土本身抵抗拉力能力时，从而产生裂缝。

1.4 锈蚀原因

桥梁工程结构混凝土因施工质量差、钢筋保护层厚度太薄，造成混凝土表面层达不到保护钢筋受锈蚀的情况下而造成混凝土因钢筋锈蚀出现的膨胀体出现裂缝的情况。具体为混凝土施工工艺未严格执行，设计钢筋保护层不满足相关规范要求，导致混凝土中钢筋保护层受空气中有害气体影响，致使处于混凝土中的钢筋周边被有害物质包围并与钢筋发生化学反应，化学反应产生的有害物质其体积并原有反应物的体积增大3倍以上，从而造成处于薄弱位置的钢筋外混凝土保护层受其影响而受力，当所受力超过混凝土自身的承受能力后即在混凝土表面造成开裂产生裂缝。

1.5 原材原因

桥梁工程结构混凝土因组成部分包括砂、石子、水泥、水以及减水剂等原材不能满足设计及相关规范要求从而导致混凝土裂缝。具体包括砂的直径达不到规范要求、砂的级配不过关、砂里含泥巴等有害杂质含量超过规范规定值；石子直径偏大或偏小、针片状多、级配差强度低、达不到设计及规范要求；水泥直接采用热水泥，未经处理，水泥中有害杂质超过标准要求；水含有有害杂质超过标准要求，水中含泥量大不洁净，特别是采用较为混的河水而不是自来水拌和；添加的减水剂等外加剂质量不满足设计及规范要求。

1.6 施工原因

桥梁工程结构混凝土在施工过程中，受混凝土施工工艺不当、施工过程中未严格按照设计及规范要求进行混凝土浇捣养护而导致混凝土产生裂缝，具体包括混凝土中钢筋绑扎不当致使钢筋保护过大、混凝土浇筑振捣过程中未能严格按照设计及规范要求进行分层有序快插慢拨以及根据振捣棒作用半径进行浇捣，混凝土养护不当或根本就不进行养护导致混凝土出现裂缝。

1.7 养管原因

桥梁工程结构混凝土在运营养护管理过程中，因未进行有效的养护管理导致产生裂缝。具体包括桥梁工程交付运营后，养护管理不到位、甚至压根就不养护、导致混凝土出现轻微裂缝时未能及时处理或处理不当，造成轻微裂缝不断生长成直接影响结构安全的结构裂缝。

2 裂缝处理及加固措施

2.1桥梁裂缝处理

（1）浅层喷抹：主要指在已经过凿毛处理的裂缝浅层表面，喷抹流动性能好的水泥浆液使其渗透进裂缝之中，达到填充密实效果。在进行浅层喷抹施工之前，严格按照要求做好凿毛及浅层污物杂质清理工作，确保在喷抹水泥浆液前浅层表面的洁净。

（2）浅层表处：主要指针对桥梁工程出现宽度不宽且浅的裂缝，可以采取浅层表处方法进行处理，就是通过表面抛丸设备对浅层进行抛丸，漏出全部裂缝后及时进行清洗干净，再配置填缝浆液进行灌缝，使得缝隙填满并密实。并及时覆盖养护防止下雨冲刷及污物污染。这种方法能够很好的对浅层裂缝进行快捷省工处理，应用较为广泛。

（3）加压注射：主要针对裂缝不宽且深度较深的裂缝，常规的对付表层裂缝的浅层喷抹及表处就起不到效果，需要通过借助一些加压等特种设备对此种裂缝注射环氧类高强度浆液，来确保该构件能够正常运行，在进行调制加压注射浆液时，严格按照要求进行先试验，经试验确定浆液浓度及流动性能等满足加压注射后方能正式投入使用，确保加压注射效果达到处治目标。

（4）补加：主要针对裂缝宽度较大且较深的情况，首先对裂缝进行凿切适合进行材料补加施工，凿切深度及宽度符合要求后，及时向凿切的沟槽中补加环氧类、沥青类及水泥砂浆类加强材料进行处理。在补加上述材料前，仍需先进行补加材料试配，满足要求后方可大面积使用，确保补加效果符合要求。

2.2 加固措施

（1）补加纵向大梁：主要是指针对跨度不太大的桥梁受结构裂缝影响，其自身的承重能力已经明显下降的情况下，建议采取补加纵向大梁的方法予以处理。具体即先根据试验情况确定补加的纵向大梁断面形式及材质选择，待试验确定了纵向大梁的具体参数后，再予以补加纵向大梁的施工实施，达到处理的效果。

（2）增加桥梁截面：主要是针对原有桥梁因裂缝等原因其承载能力大大降低且具备通过增加其整体梁的截面来达到恢复并进一步加强其自身承载能力的措施，具体即先根据现场地形通过模拟试验的方法确定桥梁截面增大的手段，是通过绑宽、增厚还是加强桥梁刚度等措施。待正式确定手段后，严格按照要求进行增加桥梁截面施工，确保处理达到效果。

（3）补充桥梁受力体系：主要是针对年代久远的桥梁工程中，经过近年来的桥梁实例证明其有设计不足及缺陷的情况，采取补充其受力体系的方法从而达到恢复并加强其自身承载能力的方法。具体即为对桥梁实体设计进行设计复核，找出冗余及不足部分，再根据发行的问题，按补充的设计进行严格施工，确保处理达到效果。

（4）添加体外措施：主要是指对于跨度较大、不易从结构本身进行处理的情况。如跨度过大采用传统的处理方法将达不到效果，对于结构本身已无法再添加荷载的情况等均需要通过添加体外的处理方法来恢复桥梁结构自身的承载能力。具体即通过对桥梁增加体外预应力、安装加固超轻质高强度材料等措施来提高桥梁结构的自身承载力。要求在施工前，先进行试验段施工及模拟试验，待证明处理可行后，方能大面积运用，按添加体外的要求严格进行施工作业，确保处理效果达到要求。

3 结语

桥梁工程混凝土结构裂缝的产生原因是多方面的，只有从混凝土结构的设计阶段、施工阶段以及运营阶段等各个阶段来预防和控制混凝土结构产生裂缝的可能性，做到真正从源头上堵住混凝土结构裂缝的产生。

参考文献：

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[2]张坤明，郝帧阳.桥梁结构裂缝加固技术探讨 [J].世界家苑，NO.02 2014

[3]彭旭升.某市政桥梁结构裂缝普查及结构加固增强技术的应用探讨 [J].中华民居旬刊，NO.12 2014