钢筋混凝土桥梁裂缝的原因分析及修补方法

黄维平

摘要：一般桥梁结构都是由钢筋混凝土构成，因此在长时间的使用与运营中，会出现桥梁裂缝现象的出现，不仅会影响到桥梁的安全使用，还会降低桥梁结构使用寿命，严重时还会导致交通安全事故的发生。因此我们需要对桥梁的裂缝进行及时的修补与维护，确保使用的质量。本文就对钢筋混凝土桥梁产生裂缝的原因进行剖析，并提出修补以及维护的措施。

关键词：钢筋混凝土；桥梁裂缝；原因分析；修补方法

一、钢筋混凝土不同桥梁裂缝产生的原因分析

1.混凝土裂缝原因导致的桥梁裂缝

（1）桥梁钢筋混凝土的收缩裂缝。桥梁的钢筋混凝土结构需要浇筑混凝土，在混凝土的凝固过程中，水泥水化在反应后会缩减总体积大小，因此会发生收缩变化，这也叫做化学凝缩以及收缩等。混凝土结构在逐渐硬化时会逐渐蒸发掉体内的水分，因而导致混凝土结构体积会不断降低，这是混凝土的干缩反应，化学干缩与收缩都属于收缩。混凝土硬化以及干燥的过程是从表面逐渐延伸到内部结构，因此在干燥过程中就会在混凝土结构内部产生含水阶梯，导致内部收缩力小，外在收缩力大，使得混凝土的表面与内部分别承受拉力以及压力，一旦表面拉力大于混凝土结构的自身抗拉强度，就会导致收缩桥梁结构的裂缝出现。

（2）桥梁钢筋混凝土的温度裂缝。桥梁的混凝土结构会受到电弧焊、大气温度、阳光照射以及水泥水化热的因素作用，导致混凝土结构受到冷热交替的膨胀与收缩反应，使得混凝土内部出现温度应力，一旦这个应力大于混凝土自身的抗拉强度，就会导致桥梁钢筋混凝土结构温度裂缝的产生。

水泥水化释放的热量很难通过混凝土而散发出去，因此在浇筑混凝土之后，结构内部温度要高于外部表面温度，因此使得内部会出现受热膨胀的作用，外部出现受冷收缩的反应，这两种力量的反应极易导致桥梁钢筋混凝土结构出现温度裂缝。

冬季混凝土施工或者蒸汽养护的措施使用失误，就会导致钢筋混凝土结构出现冷热交替的作用，混凝土内部与外部温度差异较高，容易导致温度裂缝的出现。

2.受荷载力造成的桥梁裂缝

（1）桥梁钢筋混凝土的弯曲裂缝。假若桥梁钢筋混凝土结构梁弯矩增大，那么很容易产生桥梁的弯曲裂缝。一些压弯与受弯构件出现裂缝的首要部位就是混凝土最大截面的受拉区域。一般情况下在梁板结构的跨中部位存在正弯矩裂缝，从底部逐渐向上延伸，在悬臂以及连续梁板的支座周围会存在负弯矩裂缝，从顶部向下延伸。在荷载力的不断增大作用下，会导致弯矩裂缝的逐渐增大，导致桥梁的弯曲裂缝出现。

（2）桥梁钢筋混凝土的剪切裂缝。在桥梁结构的最大剪应力位置会出现剪切裂缝，在压弯与受弯构件的支座周围，从下往上开始斜向裂开，并且荷载作用越高导致裂缝的长度与数量也高，并且裂缝会不断朝着桥梁跨中结构拓宽。当钢筋混凝土出现剪切裂缝的时候，就需要及时观察与处理，假若剪切裂缝的宽度在控制范围内，并且裂缝在桥梁手拉区域内还可以允许，但若是剪切裂缝已到达受压区域就必须进行桥梁额外加固措施处理。

（3）桥梁钢筋混凝土的断开裂缝。断开裂缝发生在钢筋混凝土的受拉作用下，在荷载力的作用下，受拉构件出现裂缝，并且裂开的距离存在某种规律性。当内部应拉力较小时，主要由钢筋与混凝土共同承受。而伴随着内部压力的不断增大，一旦超出受拉限度就会出现裂缝，荷载逐渐增大后会逐渐加大裂缝宽度，逐渐形成断开裂缝。

（4）桥梁钢筋混凝土的扭曲裂缝。桥梁的钢筋混凝土构件在受到弯曲以及扭转的共同作用下会出现扭曲裂缝的出现，一般扭曲裂缝都是四十五度角度倾斜着裂开。在扭曲力的作用情况下，钢筋混凝土构件会产生多条不规则裂缝的出现，当混凝土结构防护层完全裂缝脱落，就会继续将扭曲力作用到钢筋结构上，荷载力继续增大，就会破坏钢筋结构，导致桥梁的结构出现损坏。

（5）桥梁钢筋混凝土局部应力造成的裂缝。在局部应力作用下，桥梁钢筋混凝土也会出现裂缝，比如构件角隅部位的裂缝、巨大荷载冲击局部构件、支座墩台的局部压力过大等，都会出现桥梁结构的裂缝。

二、钢筋混凝土桥梁裂缝的修补措施分析

1.裂缝表面的修补措施

（1）对裂缝表面进行修补材料的涂抹。裂缝较小时，就在混凝土的表面涂抹一层修补材料，一般都是树脂保护材料，假若裂缝宽度增加时，还可以涂抹焦油环氧树脂材料，起到保护膜的作用。

（2）按照U型或者V型的裂缝槽口进行填充物的修补。有些裂缝不能够采用涂抹方法进行完全修补，这时候可以沿着裂缝表面凿开一个U型或V型的结构槽口，并采用砂浆树脂进行修补与填充。

（3）深凿嵌补方法。首先先顺着桥梁裂缝的方向凿开一个槽洞，按照填充材料以及裂缝的部位选择合适的槽口形状，然后在嵌补上一些甲凝、沥青、环氧砂浆等的粘结材料。

（4）裂缝表面的喷浆修补方法。所谓表面喷浆的修补方法，首先要在裂缝表面进行凿毛处理，然后再将较高强度与密实度是你砂浆材料喷射到裂缝表面，从而进行保护层的修补。在修补时候，可以按照修补条件与要求、裂缝性质、大小与部位，选择合适的喷浆修补方法，必要时还可以结合深凿嵌补方法一起进行。

（5）封闭加固方法。采用斜箍或直箍方法对钢筋裂缝处进行加固修补，在修补的时候，要注意混凝土结构的抗压力、箍的应力大小以及加固部位的应力。

2.裂缝的压力灌浆修补方法。这种修补方法要预留出排气孔与进浆口，然后将裂缝与外界封闭起来，在压力下将粘度较低的浆液注入到缝隙内，使其固化并凝结，从而提高钢筋混凝土的抗渗性、耐久性、强度以及整体性，主要的方法有水泥灌浆与化学灌浆等方法。

3.裂缝的粘结钢板修补方法。这种修补方法是在桥梁钢筋混凝土的裂缝位置上粘贴上钢板，使钢板粘贴的结构与混凝土可以形成一个整体，提高桥梁结构的质量。一般钢板粘贴的厚度大约为四到六毫米之间，采用环氧基液进行混凝土的粘结。

三、结论与建议

总而言之，钢筋混凝土桥梁产生裂缝的原因有很多，我们要针对不同类型的裂缝选择合适的修补方法，从而提高桥梁结构的稳定性。