市政桥梁结构裂缝及加固技术处理研究

郑浩 侯贻涛

摘    要：随着我国建筑行业的飞速发展，市政桥梁建筑在市政工作中发挥着越来越重要的作用，对桥梁施工质量与裂缝的加固技术要求也越来越高。本文将分析裂缝的危害与裂缝问题产生的原因，并针对这些原因提出一系列结构裂缝加固处理技术，希望能有所帮助。

关键词：市政桥梁结构;裂缝;分析;加固处理

1  裂缝的危害

裂缝在桥梁工程的施工与使用过程中是一种经常会出现的质量问题，大多数裂缝产生的原因是由于施工技术不合理或者施工管理不到位，其对桥梁整体的稳定性与安全性有严重的影响。从我国市政桥梁使用现状来看一般桥梁的使用时长是比较长的，在经过多年使用之后，桥梁的主要施工原料钢筋混凝土结构内部本身便具有一定的微型裂缝因素，同时由于使用过程中所受到的外界因素的影响，桥梁结构很有可能会出现开裂破损等现象。这些质量问题都对桥梁的结构安全有严重的威胁，给人们的通行安全造成了危险。

2  市政橋梁结构裂缝问题产生的原因

2.1  桥梁荷载作用下产生的裂缝

荷载裂缝，主要是指混凝土桥梁在常规的动静状态荷载以及桥梁的次应力下产生的裂缝。根据导致裂缝产生的力的不同，可以将荷载裂缝分为直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝指的是桥梁在外部应力的作用下产生的裂缝，产生这种裂缝的主要原因是由于桥梁表面所受到的力的作用超过了桥梁本身能够承受的应力。次应力裂缝指的是桥梁在表面承受力的作用的同时所引发的次生应力导致的裂缝。

2.2  市政桥梁自身应力产生的裂缝

自身应力主要是由于桥梁收缩和外界温度差异所导致的两种不同的力的作用。首先桥梁收缩引起的裂缝问题是指砼在实际的凝固过程中，由于内外表面收缩的不均匀，导致砼表面上的所受到的应力超出了砼的抗性，从而导致桥梁出现裂缝。在市政桥梁的具体施工过程中，对混凝土进行浇筑之后大约4小时，水泥水化反应非常强烈，这个时期是分子链形成的关键时期，在这个过程中可能会出现泌水的现象，这是由于混凝土没有完全硬化所导致的。这种现象的发生将会导致塑性收缩的产生，在混凝土完全硬化之后，由于温度的原因，混凝土表面的泌水会进一步蒸发，同时也将带来温度的降低，混凝土的体即将会随之缩小，此时将会出现缩水干缩的现象。

2.3  温度差异引起的裂缝问题

外界温度差异所引起的裂缝问题是指砼在水泥的凝固过程中会产生热量，太阳光的照射也会引起温度的变化，在这一系列因素的影响下，水泥浆会产生收缩或者膨胀的现象，从而导致温度应力超过砼所能承受的范围，桥梁就会出现裂缝。在现实情况中每年的温度都会出现一定的变化，但是这个变化相对来说是较为缓慢的，对桥梁的影响主要体现在纵向位移方面。桥梁的桥面与桥体在长时间受到太阳光的照射之后，局部温度将高于其他地方的温度，温度较高的局部拉应力相对来说高于其他地方的拉应力，从而将会导致裂缝的产生。

3  市政桥梁结构裂缝问题的加固处理技术

3.1  表面处理法

表面处理方法主要包括表面涂抹和表面贴补。当桥梁所产生的裂缝比较细且浅，难以灌入浆材，此时应当采取表面涂抹的方式对裂缝进行修补。表面贴补则是针对于大面积的裂缝。表面修补适用于桥梁表面出现裂缝，但是内部无损害的现象，可以采用混凝土石灰填充裂缝，或者在桥梁裂缝表面抹灰等方法降低桥梁内部钢筋受到的侵蚀。

3.2  灌浆法

灌浆法对小裂缝与大裂缝都有较为良好的处理效果，所使用的浆液主要有石灰浆、水泥浆以及其他化学浆液等。在进行灌浆处理时应先将裂缝表面进行剥离，并用水冲洗确保裂缝表面没有其他杂质，将基层进行湿润之后，再进行喷浆。在选择浆体的类型时，应当结合桥梁的实际情况，针对裂缝产生的不同原因，采取不同的浆体。石灰浆的工作原理是通过混凝土内部的不同压力利用孔洞将浆液注入到裂缝当中在，使用石灰浆的时候应当注意根据裂缝的实际情况，调节其粘稠度。化学浆液是对浆液性能改变最大的一种，可利用其对一些细小裂缝进行修补，采取化学浆液可以简化操作步骤，同时有良好的修补效果。采用灌浆法修补裂缝之后应当在裂缝部位贴上钢板并对钢板进行加压固定，从而保证修补的效果。

3.3   结构补强

（1）增加构件截面。该增加构件截面主要分为增加主筋补强和增加混凝土截面补强。增加主筋主要是通过将混凝土表面的保护层凿开之后，对组件进行拉直之后将新增的主筋焊接在原主筋的下方，焊接完毕之后，使用长筋对其进行固定保护。焊接主筋法可以有效的提升桥梁的承受能力，在施工过程中应当注意降低温度。

（2）增加主梁加固。这种方法主要是适用在地基承载力较高的情况下，新增加的主梁一般设立在原有主梁的两侧。在具体的施工过程中，应当将选定的新增主梁位置表面桥梁进行凿开，利用原结构设置悬挂模板，之后进行新增主梁混凝土的浇筑。在针对预应力梁体时应当考虑到在桥梁表面无法展开张拉施工的现象，因此应当预先进行张拉，再进行梁体的安装。

（3）施加体外预应力。通过在桥梁外侧受拉区域安装预应力筋，可以在张拉过程中减少桥梁内部所产生的偏心预压力，从而可以降低桥梁的荷载挠度，从根本上改善桥梁结构的受力状态。

4  桥梁施工中关于防治裂缝的技术措施分析

4.1  混凝土的摊铺施工质量要提高，减少受力裂缝的出现

为了提高混凝土摊铺的平整度，应当对高度有合理的控制，提高混凝土的振捣均匀性与摊铺密实度，从而有效提高桥梁的质量。另外，在使用机器进行滑模摊铺的过程中，必须对速度有合理的控制。针对混凝土的稠密程度不同，对速度应当有一定的调整。在拌合物较干的情况下，应当适当降低速度，较为合理的速度应当在2m/min～3m/min之间;在拌合物消失的情况下应当适当提高摊铺的速度，较为合理的速度应当在1.5m/min～2.5m/min之间。

4.2  根据混凝土凝结的时间，提高混凝土的凝结效果

在进行混凝土浇筑的过程中，应当保证在混凝土初凝的时间之内进行混凝土浇筑，这样才可以有效的避免裂缝的产生。如果由于意外原因，例如停电或者设备故障无法按照原定时间进行混凝土浇筑，在超出混凝土初凝时间的情况下，需要对之前所浇筑的混凝土表面进行开槽，将一层新的水泥胶铺上，然后继续进行混凝土的浇筑，这样才能够避免施工缝的产生。

4.3  加强混凝土结构的养护，减少后期裂缝的出现

针对混凝土结构的养护应当注意到温度因素的影响，如果桥梁的施工在较热的天气下进行，那么应当保证结构表面的潮湿程度，在桥梁结构表面附上塑料膜或者定期进行洒水。工作如果桥梁施工在较冷的环境中进行，那么应当保证桥梁表面的温度适宜，可采用刷保温涂料的方式或者在表面覆盖保温膜。最后需要注意在桥梁建筑施工完成之后，应当等待一段时间才能够进行后续的表面施工工作。

5  结束语

随着桥梁建造技术在我国基础建设中应用的提高，桥梁的质量问题受到了越来越高的关注。桥梁结构裂缝对桥梁结构建设的危害是非常大的，不仅将影响到桥梁的美观程度，同时也会对桥梁结构的安全性能和承载能力造成严重的影响。因此，施工单位应当在施工过程中对可能出现裂缝进行防治措施，并定期对桥梁结构进行检查，一旦有裂缝出现时，及时进行加固处理，从桥梁的施工到投入使用每一个环节，都应当保证桥梁工程的质量满足人们的要求。

参考文献：

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[2] 宫明阳.浅析市政桥梁施工与动态质量管理的应用[J].建筑工程技术与设计，2014（34）.