桥梁裂缝成因与维修加固方法分析

王小勇 张黎 黄鑫 钟治刚

摘要：为实现交通运输业的健康稳定发展，桥梁工程的安全稳定是重中之重。因此，必须高度重视桥梁裂缝的成因和治理，为桥梁工程的安全稳定提供基础保障，在桥梁工程稳定发展的基础上，科学延长桥梁工程的安全运用寿命。因此，本文分析桥梁裂缝产生的原因及相应的养护加固方法，以提高桥梁工程的整体质量和使用寿命，提高桥梁工程的综合优势，为桥梁工程的稳定发展提供良好的基础条件。

关键词：桥梁;混凝土裂缝;成因分析;维修方法

桥梁工程经过一定时期后往往会出现相应的质量问题，为了更好地满足车辆通行需求，有系统、计划的养护加固工作是十分必要的。这是保证桥梁运营期后有效运行的必然要求，有利于及时修复现有缺陷，提高桥梁工程质量，更有效地满足车辆通行需求。此外，桥梁工程的维护和加固具有重大的历史意义。首先，可以保证桥梁工程的施工质量，提高桥梁的承载能力，在一定程度上促进交通发展。其实，桥梁施工修补加固的本质是桥梁的二次施工，而这种施工非常重要，不仅可以改善一次施工存在的不足和问题，还可以为桥梁的使用打下坚实基础。其次，其可以降低桥梁建设成本，虽然桥梁的维修和加固需要一定的成本，但与新建桥梁相比，维修和加固的成本非常低。此外，新建桥梁浪费现有桥梁工程，造成不必要的损失。因此，根据桥梁工程的实际运营情况，需要对现有缺陷及时采取加固修复措施。在本文中，将讨论桥梁工程中的常见病害，并分析当前桥梁维修加固方法以及桥梁维修加固措施，为桥梁有效发展提供参考。

1、桥梁裂缝产生的原因

1.1 荷载因素引起的桥梁裂缝

混凝土桥梁在设计之初就具有一定的承载能力，在实际使用中，如果桥梁的整体承载能力超过了最大支撑范围，则开裂的概率非常高。这种裂缝的自由放任可能会带来灾难性的后果。造成荷载开裂的原因主要有：一是桥梁设计初期计算模型不够合理，内力和配筋计算错误，桥梁设计断面过小，导致结构安全系数不足，结构刚度弱。二是在施工过程中，施工人员没有严格按照设计图纸及相关规范进行，甚至擅自改变结构的施工顺序和桥梁结构的受力方式。疲劳强度没有校核，三是在桥梁使用过程中设计荷载超过设计荷载。车辆碰撞、大型车辆过桥、爆炸、地震、暴风雪等都会导致桥梁裂缝。

1.2 施工规划和材料选择不当造成的裂缝

施工方案选择不当，不适当因素的影响甚至可能导致桥梁出现裂缝。在施工中，张拉螺栓是桥梁下部结构工作时比较常用的固定模板的方法，螺栓下表面常形成具有穿透性的毛细孔。桥梁在水压下出现渗漏现象，这种现象的出现在一定程度上为桥梁冻裂创造了条件。另外，作为主要成分的水泥、混凝土、外加剂、骨料等，如果在比例期内出现比例误差，就会导致桥梁施工结构质量不合格，产生裂缝。

1.3 施工过程中因质量问题造成的裂缝

施工技术的不合理操作也会影响施工质量，在运营过程中会造成桥梁出现缝隙，增加桥梁运营风险。通常情况下，在桥梁混凝土的运输、浇筑、装配和吊装作业中，桥梁本身的结构往往会出现横向、纵向、垂直和表面等多个角度的裂缝。相对而言，桥梁结构呈细长结构，位置薄壁特征，裂缝发生频率高。另外，如果施工时搅拌效果不平衡，或搅拌时间过长，会出现接缝处理不合格、脱模过早、支架下陷等问题，则桥梁后期会出现裂缝。

1.4 温度变化引起的桥梁裂缝

在大多数桥梁中，如桥梁中可见的裂缝，往往与桥体本身的约束应力和内应力有关，但即使内应力或约束应力发生变化，也都受到很大的影响。温度变化的影响。通过对混凝土性能的深入研究，可以看出它具有热胀冷缩的特性，当桥梁内部的混凝土结构受温度变化影响或外部受温度变化影响时自然环境下，混凝土变形变形受到桥体的约束，但桥梁结构会产生相应的应力，如果应力参数高于混凝土抗拉强度参数，桥梁就会开裂。

2、桥梁裂缝修复技术

2.1 槽填充技术

使用填槽技术修补工作桥梁裂缝时，需要在桥梁裂缝位置拖出一条深槽，槽的形状应根据修补裂缝所用材料的形状来确定。现阶段，缺口填充技术在适用性上更适用于处理较宽的裂缝，主要采用U型或V型小鼠进行缺口开挖。之后采用水泥浆充填，充填以层状积压为主，使材料更致密，同时提高水泥浆的裂缝穿透率，为桥梁裂缝处理提供保护。此外，缺口填充技术的应用还可以起到减缓桥梁表面裂纹恶化的作用。

2.2 钢板填充方法

在桥梁裂缝处理中，钢板填充技术一般是解决桥梁结构裂缝问题的比较实用的施工技术。应用钢板填充技术时，先在桥体混凝土结构表面涂上2厘米厚的环氧树脂，然后在同样厚度的钢板上涂上环氧树脂，然后钢板固定。将混凝土锚杆与铁板压在一起，使其紧密接触，反复挤压两者，以释放两者之间的空气，以提高贴合度。此外，钢板填充技术的另一个应用是在混凝土和钢筋增强构件中加入木块等填充材料，在钢板和混凝土增强构件之间留出环氧树脂填充空间。裂缝中储存的空气全部排出，最终解决了工作桥梁的裂缝问题。

2.3 表面封闭法

（1） 表面涂层。一般情况下，沿混凝土表面的窄缝涂上一层树脂保护膜。当裂纹宽度可能变化时，通常使用诸如可追踪的焦油环氧树脂之类的材料。此外，大面积保护膜可应用于高裂缝、高密度和高混凝土老化和砂浆分离的结构。 （2）凿深槽嵌补。这种方法需要先沿着裂纹钻一个深槽，槽的形状由裂纹的位置和填充材料决定。切出深槽后，可在槽内嵌入环氧砂浆、沥青、钉子水泥等各种粘合剂。 （3） 表面喷射混凝土。喷涂前需先将裂缝面凿开，再喷一层致密高强水泥砂浆保护层，防止出现裂缝。根据裂缝的具体情况，可采用无筋喷射混凝土、网挂喷射混凝土结合凿槽嵌补等修补方法。 （4）箍筋加固密封法。一种通过在裂缝中添加箍来密封钢筋混凝土中出现的主要应力裂缝的方法。使用的箍通常由扁钢或圆钢焊接而成。如果箍箍可以是直箍或斜箍，则其方向必须垂直于裂纹方向。此外，即使在由于桥墩或桩基等下部结构的承载力不足而出现裂缝时，也可以应用这种方法。 （5） V型或U型缺口的填充和修复。这种方法通常在表面修复无法达到修复效果时使用。先沿裂缝切一个V形或U形槽口，然后用樹脂砂浆填充。

3、橋梁裂缝加固与养护

3.1 混凝土加固和维护研究

混凝土加固养护技术在处理既有桥梁裂缝时的应用价值非常高。具体可采用以下方法完成加固维护工作： （1） 对表面进行涂漆封闭加固和维护。该技术主要针对主筋附近垂直裂缝超过0.25毫米、补体纵向裂缝超过0.2毫米、墩帽裂缝超过0.3毫米的裂缝类型的处理。这期间可以先清理裂缝周围的区域，打磨桥面的混凝土表面。之后进行烘烤预热，可在其上涂上密封漆或更换渗透性更强的修补胶，以完成缝隙的维护和加固工作。此外，填充物可以由环氧树脂制成。 （2）增加钢筋加固和维护方法。该技术主要是针对桥面进行加固，以增加桥体的抗弯能力，应用该技术时，必须将钢筋固定在桥梁主筋上。具体维护任务包括：  剥去桥下混凝土保护层，露出主筋，拉直现有箍筋。 补充主筋所需的辅助抗拉钢筋。  恢复箍筋并焊接成型。 在桥梁表面浇筑混凝土保护层，可以选用膨胀水泥混凝土。

3.2 温度控制加固养护研究

桥梁在运营中的裂缝加固和维护过程中，温度控制非常重要，特别是如果桥梁在运营中出现裂缝，应进行以下温度控制。 （1）为显着降低开裂温度，碎石应事先用冷水冷却，待处理完成后进行后续混凝土施工。 （2）营运桥梁裂缝修补营运期为夏季时，应分析裂缝注入面的散热特性，控制注入时的厚度参数。 （3）对于某些作业中桥梁结构破坏造成的裂缝，应先对裂缝内部进行冷却，并做好出水管嵌入混凝土裂缝的工作，用以降温。

3.3桥梁修复加固的有效措施

（1）拓宽加固措施;进行扩容加固处理时，可采用现场改造方案。桥梁维修加固活动是非常重要的活动，但不应干扰日常交通。进行维修加固活动时，不得阻碍交通。可采用现场改造方案，改造后的桥梁外观会有所改善，但现场改造的需要会增加一定的成本。此外，在重建活动中经常进行放大处理，这种处理虽然具有一定的实用性，但如果外观处理不当，则加固效果会减弱。 （2）主桥加固方案。主桥是桥梁的主体，在大多数情况下，桥梁的问题，尤其是人眼可见的裂缝，会直接出现在主校。考虑到这种情况，需要对具体问题进行详细分析，一般情况下，根据存在的问题，只需要对主体学校进行部分维护加固，不需要整座桥的维修加固。 （3） 桥台后座加固方案和桥台后座加固方案的应用应拆除桥台后座的中间跨度，使用钢筋混凝土单向管预支钢板。混凝土桥面是通过将预支撑板与钢筋连接并连接两面墙来安装的。后座柱与钢筋混凝土板之间必须保证一定的间隙，使桥梁的动荷载直接作用。在整个工作过程中对两面墙进行加固，达到有效加固的目的。

结 语：

总而言之，裂缝对桥梁工程的利用影响很大，因此对于桥梁裂缝，需要准确识别裂缝产生的原因，并在此基础上采取预防工作，通过最大限度地减少或避免桥梁裂缝来确保桥梁的安全及使用寿命。

参考文献

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