市政桥梁结构裂缝及加固处理方法分析

李锴

摘  要：随着科学技术的不断创新与发展，很大程度上对市政桥梁建设提出了新的质量技术要求。市政工程建设作为国民经济建设的基础项目，对整个国民经济建设的发展有着不可忽视的重要作用。所以，在面对压力的同时必须从根本上解决市政橋梁建设过程中的质量问题，为创建良好的市政交通环境而努力。从某种意义上来讲，市政桥梁建设工程中所出现的质量问题是由多种因素导致的，其中比较常见的是桥梁裂缝问题，桥梁裂缝的出现不仅一定程度上会影响道路交通的正常使用，甚至会对人们的生命财产安全构成威胁。下面文章重点从市政桥梁结构裂缝的产生原因及解决措施进行分析，希望通过文章的论述可以为相关人员提供一定参考。

关键词：市政桥梁结构;裂缝;加固方法

中图分类号：U445.57 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）20-0058-02

Abstract： With the continuous innovation and development of science and technology， new quality and technical requirements for municipal bridge construction are put forward to a large extent. As the basic project of national economic construction， municipal engineering construction plays an important role in the development of the whole national economic construction. Therefore， in the face of pressure， we must fundamentally solve the quality problems in the process of municipal bridge construction， and strive to create a good municipal traffic environment. In a sense， the quality problems in municipal bridge construction projects are caused by a variety of factors， among which the more common ones are bridge cracks， which not only affect the normal use of road traffic to a certain extent， but also pose a threat to people's lives and property. The following article focuses on the analysis of the causes and solutions of the cracks in the municipal bridge structure， in the hope that the discussion in this paper can provide some reference for relevant practitioners.

Keywords： municipal bridge structure; crack; reinforcement method

引言

市政桥梁建设作为现阶段最为重要的市政工程建设项目之一，对施工质量有着非常高的要求。由于桥梁施工规模、难度都非常大，因此需要耗费大量的人力、物力、财力，一旦出现质量问题或者是安全问题，就会给整个项目的顺利开展带来巨大的影响，同时还会给施工单位造成巨大的经济损失。桥梁裂缝是现阶段桥梁的主要质量问题，导致裂缝产生的因素是多方面的，不管是施工因素还是外界环境因素，都可能导致桥梁出现裂缝，因此要开展针对裂缝的桥梁加固施工，使桥梁结构的稳定得到可靠的保障。

1 造成桥梁结构出现裂缝的原因

1.1 温度变化

温度变化是市政桥梁建设过程中比较常见的一种影响因素。因为市政桥梁施工中所使用的混凝土材料会依据内外部温度的变化而产生变化。在一定条件下，混凝土是由水泥和砂石而构成，在其凝固过程中由于发生化学反应会散发大量的热，如果此时外部环境与其温度反差太大，就会出现热胀冷缩的现象，进而影响混凝土的结构。从某种意义上来讲，影响温度变化而产生裂缝的因素有：一是整年的温度变化及温差变化，对于市政桥梁建设来讲，一年的温差变化太大也会导致在使用过程中因受力变化的不同，温差的变化其承载力也是不同，导致裂缝的出现;二是日照对温度的影响，从某种意义上来讲，日照的强烈程度对桥梁梯度的影响是较大的，当局部拉力变大同样会出现裂缝现象;三是受自然环境的影响变化，因为恶劣的天气同样会产生温度的变化，使得桥梁市政结构发生变化，其导致内外部温度的不同，也会出现裂缝。

1.2 荷载裂缝

对于建筑工程来说，在项目设计之初，都需要对其最大荷载值进行设计，因此每一个建筑工程所能够承受的荷载都是确定的。而在桥梁建设中，由于需要使用到相关的机械设备以及施工材料，同时由于桥梁施工与其他类型的建筑施工存在一定的差异，所有的施工机械、材料等都是堆放在桥梁上的，因此如果堆放的施工材料和设备数量较多的话，一旦超过桥梁的最大荷载值，就会导致桥梁结构出现裂缝。除此之外，如果在施工过程中，对工序安排不合理，使得桥梁超过其最大荷载值，也会使桥梁出现裂缝。

1.3 收缩裂缝

导致收缩裂缝出现的因素也是多方面的，下面就来对具体的收缩因素进行分析：（1）自身收缩。混凝土在浇筑之后，会经历一个固化阶段，在固化的过程中混凝土与水泥之间会发生化学反应，从而引起自身的收缩;（2）炭化收缩。空气中的二氧化碳与水泥接触发生化学反应，叫作炭化收縮，二氧化碳的浓度越高，炭化收缩就越剧烈;（3）失水收缩。当混凝土处于硬化阶段后，混凝土中的水分会逐渐蒸发，混凝土的体积也会逐渐收缩，但是由于混凝土表面长期暴露在空气中，其水分的蒸发速度远高于混凝土内部，因此内外的失水收缩速度有着非常大的差距，从而导致内部存在较大的应力差，当超过其能够承受的最大应力值时，就会产生巨大的裂缝。

1.4 基础变形

市政桥梁结构在施工作业过程中，由于竖直方向而出现的不匀均同样会导致桥梁结构的基础变形，一旦基础变形的发生超出所承受范围，就会发生裂缝等质量问题。具体主要有以下几种原因：一是施工作业前并没有对施工作业环境进行合理的勘察，这就会导致在实际施工中由于对地基的难以把控而出现沉降;二是在进行桥梁施工作业过程中由于土壤问题也会导致施工作业后期出现不同程度的裂缝，这主要与土壤的承载力有关，所以在正式施工作业前必须做好土壤监测;三是桥梁施工作业从某种程度上来讲是采取分期施工作业的方式来完成的，但是不同时期对其技术要求和承载力也不同，同样会出现裂缝等问题。

1.5 钢筋锈蚀

在桥梁建设过程中，由于施工需求，需要在桥梁表面建设一定厚度的混凝土保护层。但是如果混凝土保护层的厚度不符合标准的话，就会导致空气的二氧化碳与混凝土之间产生炭化反应，会导致钢筋外表面混凝土的碱性降低。同时表面附着的氯化物的浓度就会越来越高，会对钢筋表层的氧化膜造成一定的腐蚀，使得钢筋内的铁元素在氯化物的影响下，游离出来，再与混凝土中的水和空气结合，发生化学反应，使钢筋锈蚀的速度加快。在这种情况下产生的钢筋锈蚀也是原来体积的三倍，大体积的锈蚀会使混凝土保护层受到巨大的张力，从而导致桥梁内部结构被破坏，严重的话会导致混凝土保护层的大面积脱落。

1.6 材料因素

任何一项施工作业都离不开施工作业材料的使用，尤其是对市政桥梁建设施工作业而言，所使用的施工作业材料必须符合其施工作业实际需求，要依据实际作业需求选择不同的施工作业材料。因为从某种意义上来讲，市政桥梁施工作业是一项比较长的施工作业周期，在整个过程中，对施工作业材料的把控也比较严格。下面则从比较常用的施工作业材料中可能造成的市政桥梁裂缝入手进行分析：一是外掺剂的使用。在混凝土施工作业过程中，为了加固混凝土的使用必然会在混凝土中掺加一定的外掺剂，因为外掺剂中含有氯离子会使得钢筋生锈，所以在添加的过程中必须注意用量的选择。二是骨料。骨料在材料配比中尤为重要，因为一定程度上它是影响裂缝产生的重要因素。因为骨料中含有一定的有机物对混凝土的固化影响较为明显，使用过程中要注意骨料的配比及粗细，才能进行很好地把控。

2 市政桥梁结构裂缝加固方法

2.1 灌浆法

灌浆法从某种意义上来讲，是市政桥梁结构裂缝中比较常见的一种加固方式。尤其是针对桥梁裂缝初期，利用灌浆法可以有效防止裂缝的延伸扩大。在进行灌浆法裂缝加固作业时，要特别注意以下几点：一是在灌浆法前要对裂缝处进行表面清理，并注意裂缝处的补水，使得湿润后依据裂缝大小、延伸长度以及产生的裂缝类型进行灌浆处理;二是在灌浆过程中，要对浆液进行了合理密度的搅拌，从实际情况进行浆液密度的配比，在灌浆配比时可以依据裂缝大小采取化学浆液的使用，这样能够在很大程度上加大对裂缝稳固;三是在完成灌浆法灌浆时，要注意在灌浆处最上层进行钢板固定，这样才能达到最终的加固效果。

2.2 表面处理法

表面处理法对于桥梁结构裂缝的处理要求较高。一般来说，在桥梁结构裂缝初期都会采用灌浆法进行补救，但有时灌浆法并不能对细小裂纹进行加固，此时就需要采用表面处理法来完成加工处理。表面处理法主要是针对渗漏存在的问题进行的一种加固，或是桥梁结构在完成其他加固方式后未达到理想效果时，也可以采用表面处理法进行补救，通常情况下只要将其裂缝处混凝土表面打毛干净，进行填充就好。

2.3 结构补强法

结构补强法作为市政桥梁结构裂缝处理效果最好的一种加固方式之一，在实际应用过程中，得到了较好地评价。作为一种加固比较好的施工工艺，在具体作业中主要通过裂缝类型来进行加固方式的选择。主要体现在以下几点：一是外应力增强法，这种方法主要是采取一定措施对桥梁结构裂缝处进行受力测试，从而进行增强补救，以此来达到加固裂缝的目的。二是可通过增加构造面的裂缝方式，采取主钢筋和混凝土的方式来完成加固。对于主钢筋而言，一般都是采取焊接的方式来提供钢筋的强度，在焊接过程中要对混凝土结构进行保护层主钢筋切断，采用双面焊接的方式将其与原主焊接进行连接在一起。三是充分考虑到构件的组成，采取该措施完成加固，但多数情况下这种加固方式被应用于承受力较大和地基较稳的市政桥梁建设中。

3 结束语

综上所述，市政桥梁结构作为国民经济建设的重要基础项目之一，在经济建设发展过程中起到了至关重要的作用。所以，在进行市政桥梁施工作业时必须注重其质量问题，文章重点从市政桥梁结构裂缝的角度对其进行了讨论，并针对各种存在的裂缝问题提出了合理化的解决措施。但作为施工作业人员，必须要时刻重视结构裂缝所带来的问题，要不断学习新的技术和理论基础知识，要用科学的方法及技术手段，增强市政桥梁加固的防治措施，以此确保市政桥梁工程建设的顺利开展和使用寿命。

参考文献：

[1]周玉东.浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].商品与质量，2015（52）：206-207.

[2]唐涛.市政桥梁施工混凝土裂缝分析其防治措施浅谈[J].商品与质量·建筑与发展，2014（4）：159.

[3]李小锋.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及防治措施浅谈[J].环球市场，2016（14）：205.

[4]王峰，杨小康.碳纤维加固技术在桥梁裂缝维修中的应用[J].交通世界，2019（17）：111-112+124.

[5]梁新春.桥梁施工中裂缝形成原因及控制技术[J].交通世界，2019（17）：133-134.

[6]魏伟，章涛.桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对策略[J].交通世界，2019（16）：116-117.

[7]徐国强.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].科技创新导报，2019，16（6）：51-52.