時間：2023-06-02 15:20:04
序論：在您撰寫橋梁裂縫修補(bǔ)方法時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1引言
隨著公路工程建設(shè)的不斷發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)也愈加大型化、復(fù)雜化，而橋梁結(jié)構(gòu)所引起的裂縫問題已經(jīng)成為普遍性的技術(shù)難題。何為裂縫？從廣義上分析裂縫是指固定材料中出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象。而橋梁裂縫則是由于結(jié)構(gòu)與荷載的作用導(dǎo)致橋梁某些部位的受力與抗力不均衡，從而表現(xiàn)為裂縫。橋梁一旦在施工與使用過程中出現(xiàn)裂縫，將直接影響工程質(zhì)量，但對于相當(dāng)一部分的裂縫，尤其是淺層裂縫，都可以采用相關(guān)的修補(bǔ)方法進(jìn)行控制與彌補(bǔ)，從而避免裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大，延長橋梁的使用壽命與承載力。
本文針對橋梁結(jié)構(gòu)的淺層裂縫，重點(diǎn)探討具體的修補(bǔ)方法，以期為有效控制橋梁結(jié)構(gòu)裂縫提供一定的參考價值。
2橋梁結(jié)構(gòu)淺層裂縫修補(bǔ)的必要性
通常情況下，橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中受拉鋼筋的應(yīng)變總是超過混凝土拉伸應(yīng)變，所以工程中出現(xiàn)淺層裂縫是常有的現(xiàn)象。橋梁結(jié)構(gòu)中混凝土在初拉應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的共同作用下，初始的淺層裂縫總是很細(xì)很短（
《橋梁檢定規(guī)范》中要求：對于普通鋼筋混凝土橋梁的主筋附近豎向淺層裂縫的最大限值是小于等于0.25mm，腹板豎向淺層裂縫的最大限值是小于等于0.30mm；對于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁的縱向淺層裂縫最大限值小于等于0.20mm，橫隔板裂淺層縫最大限值小于等于0.30mm。由于橋梁是暴露在大氣中的，鋼筋等材料會受到有害介質(zhì)的侵蝕，當(dāng)淺層裂縫較多且寬度較大時，橋梁的強(qiáng)度就會明顯降低，所以當(dāng)淺層裂縫超過限值時就應(yīng)該進(jìn)行及時的修補(bǔ)，以保證橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。
3橋梁結(jié)構(gòu)淺層裂縫的修補(bǔ)技術(shù)
3.1裂縫修補(bǔ)的程序
橋梁結(jié)構(gòu)淺層裂縫修補(bǔ)的程序主要是：首先對橋梁裂縫進(jìn)行仔細(xì)的檢查與觀測，考慮修補(bǔ)的必要性，考慮的因素有承載力、耐久性、防水性以及美觀性等；其次，對于橋梁不同部位不同類型的裂縫選擇適宜的修補(bǔ)方法，常用的修補(bǔ)方法有表面封閉修補(bǔ)法、壓漿法以及表面粘貼法等；最后就是明確具體的修補(bǔ)日期，實施規(guī)范化的修補(bǔ)工程。
3.2裂縫修補(bǔ)的方法
（1）表面抹灰法
表面抹灰法是指將水泥漿、環(huán)樣基液以及環(huán)氧砂漿等抹涂于橋梁裂縫部位的砌體或者表面的一種方法。若采用水泥砂漿的話，配制時選擇的沙子不宜太粗，水泥采用普通水泥即可。具體的修補(bǔ)步驟是：首先應(yīng)將橋梁裂縫附近的混凝土鑿毛，盡量使糙面平整，再灑水保持濕潤，但不宜留水珠，然后采用1：2的水泥砂漿抹涂，抹涂時混凝土表面不宜有流水，可考慮先用純水泥漿刷一層底漿。其次，根據(jù)總厚度（一般為1.0cm至2.0cm），可分次抹涂水泥砂漿，一次不宜過厚也不宜過薄，因為過厚容易在橋梁裂縫側(cè)面引起流淌，過薄易導(dǎo)致收縮開裂。接著，待收水后，可采用鐵抹壓實、抹光。需要注意的是：修補(bǔ)時溫度較高的話，需要在涂抹后3小時后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，避免陽光直射；修補(bǔ)時溫度較低的話，需要注意保溫，不可受凍。
（2）表面粘貼修補(bǔ)法
表面粘貼修補(bǔ)法是采用膠粘劑將鋼板等粘貼在橋梁裂縫部位的混凝土表面的一種方法。首先需要對鋼板進(jìn)行表面處理，根據(jù)需要的尺寸裁好鋼板，采用打磨機(jī)進(jìn)行研磨，再對橋梁混凝土的表面進(jìn)行修鑿，使其表面平整。其次，采用丙酮擦洗橋梁修補(bǔ)部位的混凝土表面與鋼板表面，并在混凝土與鋼板表面均勻涂刷環(huán)氧基液黏結(jié)劑，采用方木、螺栓等進(jìn)行貼壓；待養(yǎng)護(hù)到規(guī)定時間后將方木等支架材料拆除，并在鋼板表面涂刷護(hù)漆。
（3）打箍加固封閉法
當(dāng)橋梁鋼筋混凝土梁件出現(xiàn)主應(yīng)力裂縫時，可考慮在裂縫處采用打箍加固封閉法。該法中的箍是采用扁鋼焊成或者圓鋼制成的，方向應(yīng)該與裂縫方面垂直。具體的箍與梁上下面接觸的部位可以采用角鋼或者鋼板進(jìn)行加墊，具體如圖1所示：
圖1打箍加固封閉法的修補(bǔ)示意圖
其中，1表示鋼墊板；2表示兩端帶帶螺紋的U形鋼箍；3表示墊片；4表示角鋼；5表示長方形鋼箍，彎倒后與角鋼焊接并加鍥塊塞緊。
（4）填縫法
填縫法是橋梁裂縫修補(bǔ)法中最簡便的一種方法，也是采用率最多的一種方法。具體操作時，首先將橋梁裂縫清理干凈，再根據(jù)橋梁裂縫的寬度選擇不同的工具進(jìn)行操作，如：勾縫刀、抹子，刮刀等。接著，采用1：2.5的水泥砂漿進(jìn)行填縫處理。該修補(bǔ)方法可在美觀，耐久性等方面起到一定作用，面對砌體的整體性，強(qiáng)度等方面所起的作用甚微。
4總結(jié)
綜上，橋梁在建造與使用的過程中，很容易出現(xiàn)一些淺層裂縫，將裂縫增多且裂縫寬度超過限定值時，就會直接影響橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以及時規(guī)范地對橋梁淺層裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，對質(zhì)于提高橋梁承載力是至關(guān)重要的。
參考文獻(xiàn)
[1]陶葉輝. 淺析橋梁裂縫產(chǎn)生原因[J]. 科技信息（科學(xué)教研）. 2012（23）.
Abstract: With the modern bridge construction technology rapid development, the construction quality of bridge engineering has been markedly improved. But in the process of construction, easily cracks. This paper analyzes on the causes of cracks in bridge construction, proposed the bridge crack mending method.
Key words: bridge; cracks; causes; repair method
中圖分類號：U445 前言
在混凝土結(jié)構(gòu)中，會經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。隨著時間的推移和外界的影響，混凝土的內(nèi)部構(gòu)造會不斷發(fā)生變化，加上鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化等影響，小裂縫會逐漸演變成大裂縫，最終嚴(yán)重威脅人們生命財產(chǎn)的安全。因此，要準(zhǔn)確分析好裂縫的產(chǎn)生原因，研究防治方法，保證橋梁的質(zhì)量，從而確保人們的生命財產(chǎn)安全，在給人們帶來方便的同時，更是促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展。
1、橋梁施工裂縫的原因 1.1荷載引起的裂縫 荷載裂縫產(chǎn)生的原因在于施工過程中,不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動下的疲勞強(qiáng)度驗算等。 1.2施工材料質(zhì)量引起的裂縫 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的強(qiáng)度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂,后果更嚴(yán)重。砂石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力,降低混凝土強(qiáng)度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥和拌和水用量加大,而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強(qiáng)度,特別是早期強(qiáng)度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),體積膨脹2.5倍。拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應(yīng)有影響。 1.3施工工藝質(zhì)量引起的裂縫 與施工有關(guān)的原因，混凝土在澆筑、制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度產(chǎn)生原因有拌和不均勻，攪拌時間過長，澆灌速度過快，振搗不充分，接縫處理不當(dāng)，保護(hù)層厚度不夠或鋼筋被擾動，模板漏漿，支撐下沉，拆模過早，初期受凍，初期養(yǎng)護(hù)不夠，硬化前受振動或加荷，預(yù)應(yīng)力混凝土過早張拉或超張拉，養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r內(nèi)外溫差過大
1.4溫度變化引起的裂縫 橋梁結(jié)構(gòu)能夠觀察到的嚴(yán)重裂縫損害，很多都是由于溫度引起的內(nèi)應(yīng)力和約束應(yīng)力所造成的?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形受到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。以下情況易產(chǎn)生溫度裂縫：薄、厚構(gòu)件的連接處易發(fā)生裂縫：在箱形橋梁中，當(dāng)橋面板的溫度與底板的溫度有較大差別時，箱形梁腹板處容易開裂；澆注大體積混凝土?xí)r，由于產(chǎn)生水化熱，致使混凝土內(nèi)外溫度差過大，使得混凝土表面開裂；混凝土在降溫收縮時受到約束，內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，混凝土也容易開裂。此外，蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，也易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
2、橋梁裂縫的修補(bǔ)方法
造成橋梁病害的原因是各種各樣的，這就需要我們在實際工作中針對橋梁的具體缺陷和病害進(jìn)行具體分析，確定該橋存在的缺陷和病害產(chǎn)生的原因，找出影響耐久性的各方面因素，為今后延長橋梁的使用壽命奠定良好的基礎(chǔ)。對于橋梁的裂縫而言，要判明裂縫的種類，并進(jìn)行有針對性的處理。
2.1表面封閉修補(bǔ)法
2.1.1表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護(hù)膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結(jié)構(gòu)物上也可大面積涂抹保護(hù)膜。
2.1.2“V”形或“U”形槽口充填修補(bǔ)。在只用上述表面涂抹處理不能充分修補(bǔ)的場合，可采用如下方法：在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口，然后用樹脂砂漿充填修補(bǔ)。填補(bǔ)前要用鋼絲刷清除鑿后已浮動的混凝土碎片，必要時可先上底層涂料然后填塞樹脂砂漿。
2.1.3鑿深槽嵌補(bǔ)。先沿裂縫鑿一條深槽，槽形根據(jù)裂縫位置和填補(bǔ)材料而定，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種黏結(jié)材料，如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲凝等。
2.1.4表面噴漿。噴漿修補(bǔ)是在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強(qiáng)度高的水泥砂漿保護(hù)層來封閉裂縫的一種修補(bǔ)方法。根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)和修補(bǔ)要求與條件，可采用無筋素噴漿，或掛網(wǎng)噴漿結(jié)合鑿槽嵌補(bǔ)等修補(bǔ)方法。
2.2化學(xué)灌漿法
此法可使結(jié)構(gòu)重新結(jié)合為整體、阻斷空氣和水分進(jìn)入梁體，避免腐蝕鋼筋。對靜止裂縫的修補(bǔ)，裂縫開展已基本穩(wěn)定的情況，一般以環(huán)氧樹脂等化學(xué)材料并施加低壓灌注至混凝土裂縫中。對活動裂縫的修補(bǔ)，處于繼續(xù)開展而未穩(wěn)定的裂縫，應(yīng)在分析并控制裂縫開展使其穩(wěn)定后，方可進(jìn)行修補(bǔ)加固。
先將結(jié)構(gòu)物的裂縫或孔隙與外界封閉僅留出進(jìn)漿口及排氣孔，然后將配制的較低黏度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內(nèi)并使其擴(kuò)散、膠凝固化，以達(dá)到恢復(fù)整體性、強(qiáng)度、耐久性及抗?jié)B性的目的。
灌漿材料應(yīng)具備黏結(jié)強(qiáng)度高、可灌性好等基本要求，一般常采用環(huán)氧和甲凝兩類材料。環(huán)氧灌漿是以環(huán)氧樹脂為主體，它的黏結(jié)力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、收縮小、耐腐蝕及機(jī)械強(qiáng)度高，裂縫寬度在0.1mm以上時采用環(huán)氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酷為主體，它具有黏度低可灌性好、抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn)，常用于修補(bǔ)裂縫寬度在0.1mm以下的細(xì)裂縫。
灌漿一般采用純壓法灌漿。對于細(xì)小裂縫漿液需要較長的膠凝時間，常采用單液法灌漿。此時將所用的漿液在泵前混在一起，用灌漿機(jī)進(jìn)行灌注。對于較寬的裂縫，要求漿液膠凝時間較短，常采用雙液法灌漿，此時將所用的漿分成兩大部分，用灌漿機(jī)分兩路送至灌漿孔口混合裝置再灌入裂縫。
灌漿完畢待漿液聚合固化后，即可將灌漿嘴一一拆除，并用環(huán)氧膠泥抹平。最后對每一道裂縫表面再刷一層環(huán)氧樹脂水泥漿，確保封閉嚴(yán)實，并使其顏色與混凝土結(jié)構(gòu)盡量保持一致。
2.3黏貼鋼板施工法
黏貼鋼板施工法是將整個鋼板黏貼于待修補(bǔ)的裂縫位置上，使其與原有的混凝土成為整體，從而提高對荷載的抵抗力。用于黏貼的鋼板厚度一般為4.5～6mm，而混凝土與鋼板的黏結(jié)劑一般采用環(huán)氧基液黏結(jié)劑。
2.3.1注入法黏貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環(huán)氧樹脂，同時排出空隙中的空氣。由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木錘隨時敲打鋼板來確定是否灌實。這種施工法雖然費(fèi)時，但即使混凝土表面不平整也可進(jìn)行施工。
2.3.2壓黏法黏貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1～2 mm厚的環(huán)氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環(huán)氧樹脂被擠出，黏貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡，黏結(jié)效果也好。
參考文獻(xiàn)
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[2]周國鈞等混凝土工程裂縫調(diào)查及外強(qiáng)加固技術(shù)規(guī)程[M]北京:地震出版社,1992
【關(guān)鍵詞】橋梁；裂縫；原因；修補(bǔ)
【Abstract】The crack， the crack are one of concrete structure common flaws， according to the highway bridge characteristic， from the load， the contraction， the corrosion， the foundation distortion and so on has the reason to the reinforced concrete bridge Liang crack to carry on the simple analysis and the patching method.
【Key words】Bridge；Crack；Reason；Patching
在橋梁檢查養(yǎng)護(hù)中發(fā)現(xiàn)，部分T型截面或U型截面鋼筋混凝土橋梁的梁肢或腹板上出現(xiàn)裂縫，裂縫多出現(xiàn)在靠近橋梁跨中部位，多呈豎直狀，個別橋梁裂縫長度較大，裂縫深度貫穿梁肢，橋梁的裂縫特征概括如下：
橋墩、主梁、蓋梁、橋面板和護(hù)欄都有開裂現(xiàn)象，裂縫形式包括塑性收縮裂縫和硬化收縮裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成的原因大致有以下幾種。
1 荷載作用
研究表明，引起橋梁梁體開裂的原因是多方面的，將開裂機(jī)理歸結(jié)為單一原因的情況是極少的，但從根本上講，結(jié)構(gòu)開裂的一個重要原因是其抗彎和抗剪能力不足，對橋梁梁體而言，彎曲正應(yīng)力彎曲剪應(yīng)力及組合應(yīng)力超過梁體混凝土抗裂強(qiáng)度是主要原因。
1）彎曲應(yīng)力：大部分開裂的橋梁在役時間較長，其設(shè)計施工時由于計算方法、設(shè)計理念較落后；
2）橋梁的橫向振動及交變荷載的作用：橋梁受活載作用時引起的振動是梁體開裂的另一個原因。
2 收縮引起的裂縫
在實際工程中，混凝土因收縮引起的裂縫是最常見的?；炷潦湛s主要有塑性收縮、縮水收縮（干縮）、自生收縮和碳化收縮4種。
3 溫度變化
混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形受到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)部將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生裂縫。溫變裂縫區(qū)別于其它裂縫的最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：
3.1 年溫差
一年四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，它對橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移。一般可通過設(shè)置橋面伸縮縫、支座或柔性墩等構(gòu)造措施進(jìn)行協(xié)調(diào)，但結(jié)構(gòu)的位移受到限制時就會引起溫度裂縫。
3.2 日照
橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后溫度明顯高于其它部位， 從而構(gòu)件的溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，局部拉應(yīng)力增大，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。日照和驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。
3.3 水化熱
在施工過程中，大體積混凝土（厚度超過2.0m）澆注之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高（可達(dá)70℃以上）。內(nèi)外溫差太大引起表面出現(xiàn)裂縫。
3.4 蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時施工措施不當(dāng)引起混凝土驟冷驟熱、內(nèi)外溫度不均，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。
4 鋼筋銹蝕引起的裂縫
由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋。表面混凝土堿度降低，或由于氮化物的介入，引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋被侵入的水分和氧氣銹蝕，銹蝕物體積增長約2～4倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫.要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計時應(yīng)采用足夠的保護(hù)層厚度，施工時應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入。同時嚴(yán)格控制含氛鹽的外加劑用量。
5 基礎(chǔ)變形
由于地質(zhì)勘察精度不夠，試驗資料不準(zhǔn)，地質(zhì)條件變化等造成基礎(chǔ)不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)物中產(chǎn)生附加應(yīng)力超過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
6 裂縫修補(bǔ)方法
6.1 表面裂縫封閉處理：1）表面涂抹；2）“V”形或“U”形槽口充填修補(bǔ)；3）鑿深槽嵌補(bǔ)；4）表面噴漿；5）打箍加固封閉法。
6.2 壓力灌漿法修補(bǔ)裂縫：1）水泥灌漿修補(bǔ)法；2）化學(xué)灌漿法修補(bǔ)裂縫。
6.3 粘貼鋼板施工法：1）注入法粘貼鋼板；2）壓粘法粘貼鋼板。
7 結(jié)束語
裂縫是混凝土構(gòu)件普遍存在的一種現(xiàn)象，引起混凝土開裂的原因很復(fù)雜，實際上每一條的裂縫的產(chǎn)生均由幾種因素組合作用而成?；炷亮芽p的出現(xiàn)會影響美觀，嚴(yán)重的將影響結(jié)構(gòu)的安全。裂縫的出現(xiàn)，將引起受力鋼筋的銹蝕，影響橋梁運(yùn)行安全。設(shè)計疏漏、施工質(zhì)量低劣、養(yǎng)護(hù)不力、使用不當(dāng)均可能使鋼筋混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫。鋼筋混凝土的裂縫都是有規(guī)定的，允許一定的裂縫存在，但對于影響橋梁的結(jié)構(gòu)受力和工作性能，危及橋梁安全的裂縫必須高度重視，必須對其進(jìn)行調(diào)查、分析和驗算，以判斷裂縫的性質(zhì)和對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而提出合理的工程整治措施。正確分析混凝土開裂原因是混凝土工程修補(bǔ)或補(bǔ)強(qiáng)加固的前提。
【參考文獻(xiàn)】
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[3]童兵，張開敬.部分預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁裂縫行為的試驗研究[J].交通科學(xué)與經(jīng)濟(jì)，2004（1）：21.
【關(guān)鍵詞】橋梁混凝土裂縫；產(chǎn)生原因；修補(bǔ)方法
中圖分類號： TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、前言
最近幾年，我國橋梁建設(shè)得到了飛速發(fā)展，全國各地的橋梁如雨后春筍般出現(xiàn)。隨之而來的，是橋梁混凝土裂縫的產(chǎn)生。如何減少這些裂縫的產(chǎn)生，以及合理修復(fù)裂縫是一項需要探索的問題。
二、橋梁混凝土裂縫的原因
1.因溫度變化引起的裂縫
混凝土有熱脹冷縮性質(zhì), 混凝土受水泥水化放熱、陽光照射、大氣及周圍溫度等因素影響而出現(xiàn)冷熱變化時, 將發(fā)生收縮和膨脹產(chǎn)生溫度應(yīng)力, 溫度應(yīng)力超過混凝土強(qiáng)度時即產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化的主要施工因素有：
（一）水化熱
出現(xiàn)在施工過程中,大體積混凝土(厚度超過2.0m)澆筑之后由于水泥水化放熱,致使內(nèi)部溫度很高,內(nèi)外溫差太大,致使表面出現(xiàn)裂縫。
（二）蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時施工措施不當(dāng),混凝土驟冷驟熱,內(nèi)外溫度不均,易出現(xiàn)裂縫。
（三）預(yù)制箱梁之間橫隔板安裝時,支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時,若焊接措施不當(dāng),鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時, 預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃,混凝土構(gòu)件也容易開裂。
2.因收縮引起的裂縫
混凝土收縮(主要是塑性收縮和縮水收縮) 是發(fā)生混凝土體積變形產(chǎn)生裂縫的主要原因。塑性收縮發(fā)生在混凝土澆筑后4h～5h 左右,由于水泥水化反應(yīng),出現(xiàn)泌水和水分蒸發(fā),造成混凝土失水收縮,受到鋼筋、骨料的阻擋,在混凝土內(nèi)部由于塑性收縮產(chǎn)生張拉應(yīng)力,混凝土尚未硬化,強(qiáng)度較低, 便形成沿鋼筋方向的裂縫?；炷两Y(jié)硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,產(chǎn)生縮水收縮。因混凝土表層水分損失快, 內(nèi)部損失慢。因此,產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮, 表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時, 便產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細(xì),且縱橫交錯,呈龜裂狀,所以形狀沒有任何規(guī)律。
3.原材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、骨料、水及外加劑組成?；炷了捎玫牟牧腺|(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
（一）水泥
(1)水泥安穩(wěn)性不合格, 水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)。
(2)水泥出廠時強(qiáng)度不足, 使混凝土強(qiáng)度不足,導(dǎo)致混凝土開裂。
(3)當(dāng)水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時又使用含有堿活性的骨料, 可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。
(二）砂石骨料
砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導(dǎo)致水泥與拌和水用量加大, 影響混凝土的強(qiáng)度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂, 后果更嚴(yán)重。砂石中云母的含量較高, 將削弱水泥與骨料的黏結(jié)力,降低混凝土強(qiáng)度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥與拌和水用量加大, 而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多, 將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強(qiáng)度,特別是早期強(qiáng)度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),體積膨脹2.5 倍。
（三）拌和水及外加劑
拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土, 或采用含堿的外加劑,可能引起堿骨料反應(yīng)。
三、公路橋梁混凝土裂縫的預(yù)防
1.預(yù)防措施
橋梁裂縫中一般采用的主要預(yù)防措施是：鋼筋表面涂上一層防腐材料，應(yīng)提前對混凝土加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，還要增加養(yǎng)護(hù)的時間，尤其是在溫度比較低的冬季，要涂刷一些養(yǎng)護(hù)劑，增加混凝土早期的強(qiáng)度延長混凝土保溫養(yǎng)護(hù)時間，防止混凝土出現(xiàn)干縮現(xiàn)象，盡量多采用粉煤灰水泥或者中低熱的水泥。這些類型水泥的收縮量比較小，還可以減少水泥的總用量比較節(jié)約。不管是水泥還是添加劑都要選擇無堿成分或者是低堿成分的。
2.表面的養(yǎng)護(hù)
在施工的過程中當(dāng)混凝土鋪設(shè)完畢后，為了保證混凝土在最終凝固前表面的濕潤狀態(tài)，可以在混凝土表面上鋪蓋一層塑料膜或是草墊子、麻片等覆蓋物，在必要時也可以噴一些養(yǎng)護(hù)劑，這樣可以防止因水散發(fā)太快所導(dǎo)致的干裂形成的裂縫。
3.施工技術(shù)措施
當(dāng)混凝土隨著水灰比的值越大，其干縮成度就就會越來越厲害。因此在施工的過中當(dāng)，一定控制好水灰比的大小，或是適當(dāng)添加一些減水劑，以達(dá)到控制混凝土干縮的目的，對混凝土在攪拌和施工過程中的配合比例要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
四、橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的修補(bǔ)方法
修補(bǔ)裂縫的方法很多，這里簡要介紹如下幾種。
1.表面抹灰修補(bǔ)法
（一）水泥砂漿涂抹
對于混凝土結(jié)構(gòu)，可先將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，然后用1：1～1：2水泥砂漿涂抹其上，涂抹時不能有流水。涂抹總厚度一般為10～20 mm，砂漿砂子不宜太粗，一般為中細(xì)砂，水泥強(qiáng)度等級不要低于32．5級。
（二）環(huán)氧砂漿涂抹
先在裂縫上鑿一V形槽，用鐵絲刷刷清縫口。在裂縫四周涂一層環(huán)氧砂漿，如裂縫較深，垂直方向也可靜力灌注，環(huán)氧砂漿可灌入0．5 mm的隙縫中。最后嵌入環(huán)氧砂漿，用刮刀使其平面與原混凝土平面相平。待環(huán)氧樹脂硬化后即可應(yīng)用。養(yǎng)護(hù)期間結(jié)構(gòu)不宜受振、受潮，以保證修補(bǔ)質(zhì)量。
2.填縫與鑿槽嵌補(bǔ)
（一）填縫
填縫是磚石砌體裂縫修理中最簡便的一種方法。操作時，將縫隙清理干凈，根據(jù)裂縫的寬度不同分別用勾縫刀、抹子、刮刀等工具進(jìn)行操作，所用灰漿通常采用1：2．5或1：3水泥沙漿，一般不得低于砌筑灰漿的強(qiáng)度。填縫處理后可在美觀、耐久性等方面起到一定作用，而對砌體的整體性、強(qiáng)度等方面所起的作用甚微。
（二）鑿縫嵌補(bǔ)
鑿縫嵌補(bǔ)是沿混凝土裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料，如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲基丙烯酸脂類化學(xué)強(qiáng)劑等一種修補(bǔ)方法。
修補(bǔ)時先沿裂縫鑿槽，槽形根據(jù)裂縫位置和填補(bǔ)材辯而定，縫槽形狀通常多采用V形槽。槽的兩邊混凝土面必須修理平整，槽內(nèi)要清洗干凈，必要時可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂漿或噴涂砂漿時，在鑿槽時須一并將槽口外的混凝土表面鑿毛，同時清理干凈。用水泥砂漿填補(bǔ)．事先要保持槽內(nèi)潤濕(不應(yīng)有積水)，用瀝青或環(huán)氧材料填補(bǔ)時，要保持槽內(nèi)干燥，否則應(yīng)先采取其他措施，使槽內(nèi)干燥后再進(jìn)行填補(bǔ)。
3.灌漿法
（一）對于較寬裂縫應(yīng)進(jìn)行壓力灌漿處理。灌漿處理一般采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌漿。
（二）對裂縫表面進(jìn)行處理,沿裂縫用鋼釬鑿成 /V0 型槽或 /U0 型槽,槽寬與槽深可根據(jù)裂縫深度和有利于封閉來確定。鑿縫時先沿裂縫打開,再向兩側(cè)加寬,鑿?fù)旰笥娩摻z刷和氣泵將混凝土碎屑、粉塵清除干凈。
（三）埋設(shè)灌漿嘴的間距可根據(jù)裂縫的深度確定,埋設(shè)時先將灌漿嘴用環(huán)氧樹脂膠泥粘貼在預(yù)定的位置上。
（四）裂縫封閉后,待密封膠泥達(dá)到一定強(qiáng)度后應(yīng)進(jìn)行壓力試漏,檢查密封效果。
（五）灌漿機(jī)具、器具在灌漿前應(yīng)進(jìn)行檢查,運(yùn)行正常方可使用。灌漿結(jié)束后立即拆除管道并用丙酮沖洗管道和設(shè)備。
（六）灌漿結(jié)束后用環(huán)氧樹脂膠泥將灌漿處抹平,最后對每一道裂縫表面刷環(huán)氧樹脂水泥漿,確保封閉嚴(yán)實,并使其顏色與橋梁混凝土盡量保持一致。
五、結(jié)語
通過對新時期下，橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析，進(jìn)一步明確了當(dāng)今橋梁維護(hù)的方向，為橋梁的管理以及優(yōu)化完善奠定了堅實基礎(chǔ)，有助于降低橋梁裂縫產(chǎn)生帶來的風(fēng)險。
參考文獻(xiàn)：
[1]魯百平 橋梁裂縫產(chǎn)生原因淺析 赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版）2006(2)
[2]王善華、汪志飛 橋梁混凝土裂縫的原因分析及預(yù)防研究 科技信息2007(20)
關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；裂縫及成因；修補(bǔ)方法
中圖分類號：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、混凝土橋梁裂縫及成因
根據(jù)裂縫形成的原因，可將其分為兩大類。一般把由于設(shè)計、施工、選材不當(dāng)，或結(jié)構(gòu)所受荷載超過了設(shè)計荷載以及未預(yù)料到的事故等原因所造成的裂縫稱為結(jié)構(gòu)裂縫。除上述以外的原因引起的裂縫稱為非結(jié)構(gòu)裂縫。[1]
（一）結(jié)構(gòu)裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因
1．網(wǎng)狀裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。此種裂紋多出現(xiàn)于腹板上，屬表面龜裂, 無固定規(guī)律, 其深度不致觸及鋼筋,寬度很小(0.01～0.05mm)，寬度在0.05mm 時，肉眼可見，以手觸之有凸起之感。產(chǎn)生的原因主要是由混凝土梁表面與內(nèi)部收縮不均勻引起。
2．下翼緣受拉區(qū)裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。裂縫在跨中分布較密(間距約占0.1～0.2m)，兩端逐漸減少，裂縫方向大致與主筋垂直，由下翼緣向上發(fā)展，至下梗肋即終止且寬度較細(xì)，一般在0.03～0.1mm之間；在動載作用下一般變化不大，經(jīng)過較長時間運(yùn)營已趨穩(wěn)定。產(chǎn)生的原因：由于混凝土抗拉能力很低，梁受力產(chǎn)生撓曲變形所至。
3．橫隔板處豎向裂縫特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。在梁端及腹板斷面的梁上均有發(fā)生，由棱角邊緣向上延伸；寬度0.2～0.3mm。產(chǎn)生的原因：由于偏載、扭轉(zhuǎn)(支座不平)等兩片梁受力不勻；豎直剪力及腹板厚度劇變處應(yīng)力集中等。
（二）非結(jié)構(gòu)裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因
1．沉陷裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因?；炷镣耆不?，其中的固體顆粒要緩慢下沉，并排出內(nèi)含的氣和水。此時結(jié)構(gòu)物中的鋼筋、預(yù)埋件、粗骨料以及模型板都有可能阻礙混凝土的沉陷，從而沿鋼筋、預(yù)埋件和模型板邊緣出現(xiàn)短而粗的斷續(xù)裂縫。
2．塑性收縮裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。混凝土澆筑完成后，如果表面水分的蒸發(fā)速度超過內(nèi)部水分上升到表面的速度，在混凝土表面就會出現(xiàn)均勻分布的、細(xì)的、相當(dāng)直的塑性收縮裂縫。只要在施工中采取相應(yīng)的措施，就能減少以至消滅以上兩種裂縫。
3．收縮裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。這種裂縫在形成之初通常是很細(xì)的，寬度一般不會超過0.05mm。隨著混凝土的干縮，裂縫會逐漸加寬，直到幾個月后才趨于穩(wěn)定。要避免這種裂縫是比較困難的。如果混凝土配比不當(dāng)，局部灰漿集中或水灰比過大，造成混凝土不均勻收縮，也會局部產(chǎn)生大量收縮裂縫，這種裂縫應(yīng)當(dāng)避免。
（三）混凝土梁產(chǎn)生裂縫的主要原因
1．與材料有關(guān)的原因。水泥凝結(jié)時間不正常，水泥水化熱過大，水泥膨脹量過大，使用活性骨料，骨料風(fēng)化或含泥量大，混凝土干燥收縮，混凝土沉降收縮或濾水過多。
2．與施工有關(guān)的原因。拌和不均勻，攪拌時間過長，澆灌速度過快，振搗不充分，接縫處理不當(dāng)，保護(hù)層厚度不夠或鋼筋被擾動，模板漏漿，支撐下沉，拆模過早，初期受凍，初期養(yǎng)護(hù)不夠，硬化前受振動或加荷，預(yù)應(yīng)力混凝土過早張拉或超張拉，養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r內(nèi)外溫差過大。
3．與使用環(huán)境有關(guān)的原因。環(huán)境溫差與濕度變化過大，鋼筋銹蝕、環(huán)境水的侵蝕作用，火災(zāi)或表面過熱，凍脹或反復(fù)凍融作用，混凝土表面炭化。
二、混凝土橋梁的修補(bǔ)方法[3]
（一）表面封閉修補(bǔ)法
1．表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護(hù)膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結(jié)構(gòu)物上也可大面積涂抹保護(hù)膜。
2．“V”形或“U”形槽口充填修補(bǔ)。在只用上述表面涂抹處理不能充分修補(bǔ)的場合，可采用如下方法：在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口，然后用樹脂砂漿充填修補(bǔ)。填補(bǔ)前要用鋼絲刷清除鑿后已浮動的混凝土碎片，必要時可先上底層涂料然后填塞樹脂砂漿。
3．鑿深槽嵌補(bǔ)。先沿裂縫鑿一條深槽，槽形根據(jù)裂縫位置和填補(bǔ)材料而定，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種黏結(jié)材料，如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲凝等。
4．表面噴漿。噴漿修補(bǔ)是在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強(qiáng)度高的水泥砂漿保護(hù)層來封閉裂縫的一種修補(bǔ)方法。根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)和修補(bǔ)要求與條件，可采用無筋素噴漿，或掛網(wǎng)噴漿結(jié)合鑿槽嵌補(bǔ)等修補(bǔ)方法。
（二）壓力灌漿法
先將結(jié)構(gòu)物的裂縫或孔隙與外界封閉僅留出進(jìn)漿口及排氣孔，然后將配制的較低黏度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內(nèi)并使其擴(kuò)散、膠凝固化，以達(dá)到恢復(fù)整體性、強(qiáng)度、耐久性及抗?jié)B性的目的。
1．水泥灌漿修補(bǔ)法。實施灌漿前應(yīng)對修補(bǔ)部位裂縫再仔細(xì)檢查一遍，以確定修補(bǔ)數(shù)量、范圍、鉆孔眼位置及漿液數(shù)量。灌漿一般采用不低于42.5級的普通水泥，灌漿壓力一般為4.05×105～6.08×105Pa，漿液濃度一般不小于1.6:1(水與水泥的重量比)。灌漿加壓設(shè)備，在工程量較大時宜采用灌漿機(jī)、灌(壓)槳泵，也可采用風(fēng)泵加壓。工程量不大時可用手壓泵施工，工程量特小時，可采用類似打氣筒等工具改制成的注射器施工。
2．化學(xué)灌漿法。灌漿材料應(yīng)具備黏結(jié)強(qiáng)度高、可灌性好等基本要求，一般常采用環(huán)氧和甲凝兩類材料。環(huán)氧灌漿是以環(huán)氧樹脂為主體，它的黏結(jié)力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、收縮小、耐腐蝕及機(jī)械強(qiáng)度高，裂縫寬度在0.1mm以上時采用環(huán)氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酷為主體，它具有黏度低可灌性好、抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn)，常用于修補(bǔ)裂縫寬度在0.1mm以下的細(xì)裂縫。灌漿一般采用純壓法灌漿。對于細(xì)小裂縫漿液需要較長的膠凝時間，常采用單液法灌漿。此時將所用的漿液在泵前混在一起，用灌漿機(jī)進(jìn)行灌注。對于較寬的裂縫，要求漿液膠凝時間較短，常采用雙液法灌漿，此時將所用的漿分成兩大部分，用灌漿機(jī)分兩路送至灌漿孔口混合裝置再灌入裂縫。灌漿可采用單孔或群孔同時灌漿，但必須留有一定數(shù)量的排氣孔。當(dāng)在長裂縫上同時布有幾個灌漿孔時，可按裂縫的深淺由下而上的順序進(jìn)行灌漿。當(dāng)用灌漿泵進(jìn)行灌槳時，壓力一般由小至大逐步升高，達(dá)到設(shè)計壓力后，再保持壓力穩(wěn)定，直至灌漿達(dá)到一定要求(吸漿率小于0.01以min時再延緩幾分鐘)再將阻塞器上的進(jìn)漿管閥門關(guān)閉，以使裂縫內(nèi)漿液在受壓狀態(tài)下膠凝固結(jié)。 灌漿完畢待漿液聚合固化后，即可將灌漿嘴一一拆除，并用環(huán)氧膠泥抹平。最后對每一道裂縫表面再刷一層環(huán)氧樹脂水泥漿，確保封閉嚴(yán)實，并使其顏色與混凝土結(jié)構(gòu)盡量保持一致。
（三）黏貼鋼板施工法
黏貼鋼板施工法是將整個鋼板黏貼于待修補(bǔ)的裂縫位置上，使其與原有的混凝土成為整體，從而提高對荷載的抵抗力。用于黏貼的鋼板厚度一般為4.5～6mm，而混凝土與鋼板的黏結(jié)劑一般采用環(huán)氧基液黏結(jié)劑。
1．注入法黏貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環(huán)氧樹脂，同時排出空隙中的空氣。由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木錘隨時敲打鋼板來確定是否灌實。這種施工法雖然費(fèi)時，但即使混凝土表面不平整也可進(jìn)行施工。
2．壓黏法黏貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1～2 mm厚的環(huán)氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環(huán)氧樹脂被擠出，黏貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡，黏結(jié)效果也好。
三、結(jié)論
綜上所述，混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫的因素很多。因此，嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。在運(yùn)營管理過程中，進(jìn)一步加強(qiáng)巡查和管理，及時發(fā)現(xiàn)并采取適當(dāng)?shù)奶幚矸绞教幚砹芽p，也是相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)
[1]俞琦、陳語、王家林，橋梁抗震分析方法[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報， 2006；
[2]喬東華、王磊，橋梁結(jié)構(gòu)抗震分析方法研究[J].山西科技， 2007；
關(guān)鍵詞：橋梁；混凝土；裂縫；修補(bǔ)
Abstract: This paper analyzes the bridge cracks formed in the various factors, indicates that the crack criterion, and the crack of the several repair methods are introduced.
Key words: bridge; concrete; crack; repair
中圖分類號：U415.6 獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）11-0020-02
橋梁結(jié)構(gòu)物在長期運(yùn)營過程中，不可避免地會產(chǎn)生某些損傷，裂縫是其普遍存在的一種。有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素作用下，不斷產(chǎn)生和發(fā)展，從而引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落、鋼筋銹蝕，這是影響結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵，這樣會對混凝土的強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)物的耐久性產(chǎn)生很大危害，影響到結(jié)構(gòu)的正常使用，嚴(yán)重的引起交通事故及縮短結(jié)構(gòu)物的使用年限，必須加以控制。
混凝土因其取材廣泛，價格低廉，抗壓強(qiáng)度高，可澆筑成各種形狀，并且耐火性好，不易風(fēng)化，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中最廣泛的使用材料之一。但大量的工程實踐和討論分析表明，鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作，其中混凝土自身應(yīng)力形成的、有荷載作用下形成的、也有其它因素如施工材料質(zhì)量、基礎(chǔ)變形等因素形成的。
1荷載作用下產(chǎn)生的裂縫
鋼筋混凝土橋梁在常規(guī)靜、動設(shè)計荷載及設(shè)計荷載以外的荷載作用下產(chǎn)生的裂縫為荷載裂縫。按受力類型可分為直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫，按裂縫形式可分為彎曲裂縫、剪切裂縫、斷開裂縫、扭曲裂縫等。直接應(yīng)力裂縫主要是設(shè)計階段及施工、使用過程中產(chǎn)生的裂縫；次應(yīng)力裂縫為在設(shè)計荷載以外的荷載產(chǎn)生的次應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫。
彎曲裂縫為梁上作用彎矩時產(chǎn)生的裂縫。對受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件來說，彎曲裂縫首先出現(xiàn)在彎矩最大的載面積的受拉區(qū)；剪切裂縫為斜裂縫，發(fā)生在剪應(yīng)力最大的部位，對于受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件，一般發(fā)生于支座附近，由下部開始，沿著與軸線成25°～50°左右的角度開裂；斷開裂縫為構(gòu)件受拉時，進(jìn)入整個截面的裂縫為斷開裂縫，均沿正截面開裂，間距有一定規(guī)律；扭曲裂縫為構(gòu)件受扭轉(zhuǎn)與彎曲同時作用下而產(chǎn)生的開裂。
2混凝土自身因素形成的裂縫
2.1溫度變化引起的裂縫
當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)外部環(huán)境和內(nèi)部溫度發(fā)生變化時，將發(fā)生變形，由于其約束，結(jié)構(gòu)內(nèi)部將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過其抗壓強(qiáng)度時即將產(chǎn)生溫度裂縫，主要有如下幾種：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸氣養(yǎng)護(hù)在冬季施工時措施不當(dāng)產(chǎn)生的；混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均勻產(chǎn)生的；新舊混凝土接頭處產(chǎn)生的；當(dāng)構(gòu)件較長且兩端固定時，由于周圍溫度變化產(chǎn)生的附加溫度應(yīng)力產(chǎn)生的。
2.2收縮引起的裂縫
混凝土的干燥過程是由表面逐漸擴(kuò)展到內(nèi)部的，在混凝土內(nèi)部呈現(xiàn)含水梯度，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，導(dǎo)致表面混凝土承受拉力，內(nèi)部混凝土承受壓力。當(dāng)表面的混凝土所受的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時，便產(chǎn)生收縮裂縫?；炷潦湛s主要有以下4種：
⑴塑性收縮：主要發(fā)生在混凝土澆筑初期。施工時，混凝土澆筑后約4～5h，此時水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，此時收縮為塑收縮。在骨料下沉過程中受到鋼筋阻擋，即形成沿鋼筋方向裂縫。
⑵干縮：混凝土結(jié)硬后，隨著表面水分逐步蒸發(fā)，溫度逐漸降低，混凝土體積縮小，稱為干縮。因混凝土表面水分損失快，內(nèi)部損失慢，表面收縮受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時，便產(chǎn)生收縮裂縫。
⑶自生收縮：自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)生成新的物質(zhì)而導(dǎo)致自身體積縮小。
⑷碳化收縮：為大氣中的二氧化碳與水泥人水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形，碳化收縮不大，一般不進(jìn)行計算。
3其它因素引起的開裂
3.1基礎(chǔ)變形引起的開裂
基礎(chǔ)變形一般為基礎(chǔ)空間不均勻沉降或水平方向位移，發(fā)生基礎(chǔ)變形后，結(jié)構(gòu)物中產(chǎn)生附加壓力，超過結(jié)構(gòu)物的抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生裂縫，基礎(chǔ)不均勻沉降的原因有，地質(zhì)試驗資料不準(zhǔn)、地質(zhì)差異大、荷 載差別大、分期建造等。
3.2鋼筋銹蝕引起的裂縫
當(dāng)構(gòu)件中鋼筋的混凝土保護(hù)層不足,或混凝土質(zhì)量較差時，二氧化碳侵蝕鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土的堿度降低，鋼筋表面容易被混凝土中的氧氣和水銹蝕，使周圍混凝土產(chǎn)生膨脹壓力，使混凝土保護(hù)層開裂、剝落，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使混凝土有效面積減少，鋼筋與混凝土的握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，鋼筋銹蝕是最后造成結(jié)構(gòu)破壞的主要因素。
3.3凍脹引起的裂縫
溫度低于零度時，混凝土出同冰凍，游離的水變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)、骨料中含有雜質(zhì)過多、水灰比偏大均導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。
3.4施工材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土的材料合成為水泥、砂、骨料、拌合水以及外加劑，配制混凝土材料不合格，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。使作不合格水泥出現(xiàn)早期不規(guī)則裂縫，砂石含量超標(biāo)使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫，砂石的級配差常造成側(cè)面裂縫，拌合水以及外加劑中雜質(zhì)含中過高會對鋼筋銹蝕產(chǎn)生影響等。當(dāng)施工質(zhì)量低，工藝不合格同樣也會產(chǎn)生各種形式裂縫。
4判斷裂縫依據(jù)
混凝土的裂縫狀態(tài)一般可從裂縫寬度，裂縫發(fā)展情況及變形等其它情況來綜合考慮，找出原因，做出準(zhǔn)確評價及應(yīng)有要用的措施。
《橋規(guī)》（JTJ023-85）規(guī)定：在一般正常大氣（不帶高濃侵蝕氣體）的條件下，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在荷 載組合Ⅰ作用下，最大裂縫寬度不超過0.2㎜；在荷載組合Ⅱ及荷載組合Ⅲ作用下，不應(yīng)超過0.25㎜。處于嚴(yán)重暴露情況下（有侵蝕氣體或海洋大氣）下的鋼筋混凝土構(gòu)件，容許裂縫寬度不超過0.1㎜。除此之外裂縫是否需要修補(bǔ)，還應(yīng)考慮以下幾方面的因素：⑴對發(fā)展性的裂縫，一般來說應(yīng)測定隨時間變化的情況，并以此作為判斷是否需要修補(bǔ)的參考資料，一般認(rèn)為裂縫寬度在6個月期間增大0.1㎜以上時，就應(yīng)首先考慮修補(bǔ)；⑵裂縫寬度雖未增大，但裂縫數(shù)量增多時；⑶裂縫在0.3㎜以上時；⑷裂縫寬度在0.2㎜左右，但認(rèn)為對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危險時。
5修補(bǔ)方法
5.1表面封閉修補(bǔ)法
表面封閉修補(bǔ)法，主要包括以下幾種：
⑴表面涂抹：地混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護(hù)膜，在裂縫多切密集時可大面積涂抹保護(hù)膜。
⑵“V”形或“U”形槽口充填修補(bǔ)，在表面涂抹不能充分修補(bǔ)時，則采用在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口，然后用樹脂砂漿充填修補(bǔ)。
⑶表面噴漿：經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強(qiáng)度高的水泥砂漿保護(hù)層來封閉裂縫的一種修補(bǔ)方法。
⑷打箍加固封閉法：箍筋設(shè)置方向應(yīng)和裂縫方向垂直。
5.2灌漿法修補(bǔ)
灌漿一般采用純壓法灌漿，一般分為水泥和化學(xué)灌漿法。對于細(xì)小裂縫，由于漿液需要較長的膠凝時間，常采用單液法灌漿。對于較寬的裂縫，要求漿液凝結(jié)時間短，常采用雙液法灌漿。灌漿時將結(jié)構(gòu)物裂縫或孔隙與外界封閉，僅留出進(jìn)漿口和排氣孔，然后將漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫內(nèi)并使其擴(kuò)散，膠凝固化，以達(dá)到恢復(fù)整體性、強(qiáng)度、耐久性及抗?jié)B性的目的。灌漿可采用單孔或群孔同時灌漿，但必須留有一定數(shù)量的排氣孔。灌漿完畢待液聚合固化后，即可將漿液嘴一一拆除，并用環(huán)氧膠泥抹平在裂縫表面刷1層環(huán)氧樹脂水泥漿，以確保封閉嚴(yán)密。
5.3粘貼法
粘貼法即采用化學(xué)粘結(jié)劑將補(bǔ)強(qiáng)材料直接貼于混凝土構(gòu)件的裂縫位置上，使之與構(gòu)件形成整體，以提高抵抗力。主要有粘貼鋼板和粘貼CFRP施工法。
粘鋼技術(shù)始于20世紀(jì)60年代未70年代初，鋼板厚度為4.5～6㎜，但隨著技術(shù)研究的不斷深入，粘鋼技術(shù)的一些不足逐漸暴露出來，鋼板容易受侵蝕，易剝落脫空。所以一種新纖維組合材料應(yīng)運(yùn)而生，它是以連續(xù)纖維浸漬在用于粘合纖維的聚合物中硬化而成的。目前我國主要用CFRP作為粘貼材料。CFRP片材（碳布）分為單向布和雙向布2種，其中應(yīng)以單向布為主。粘貼CFRP技術(shù)優(yōu)勢為高強(qiáng)高效，運(yùn)輸、儲存、施工方便、快捷，而候性、耐腐蝕性優(yōu)于粘鋼。
6結(jié)語
橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫作為力學(xué)間斷面，是其結(jié)構(gòu)性損傷達(dá)到危險程度的集中表現(xiàn)，應(yīng)是橋梁安全監(jiān)測的首選項目。隨著新儀器，新技術(shù)及修補(bǔ)技術(shù)不斷出現(xiàn)，裂縫的及時發(fā)現(xiàn)和處理技術(shù)都會提高，以降低對結(jié)構(gòu)的危害程度。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；橋梁裂縫；修補(bǔ)
中圖分類號：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、混凝土橋梁裂縫的分類及成因根據(jù)裂縫形成的原因，可將其分為兩大類。一般把由于設(shè)計、施工、選材不當(dāng)，或結(jié)構(gòu)所受荷載超過了設(shè)計荷載以及未預(yù)料到的事故等原因所造成的裂縫稱為結(jié)構(gòu)裂縫。除上述以外的原因引起的裂縫稱為非結(jié)構(gòu)裂縫。
(一)結(jié)構(gòu)裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因
1．網(wǎng)狀裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。此種裂紋多出現(xiàn)于腹板上，屬表面龜裂，無固定規(guī)律，其深度不致觸及鋼筋，寬度很小(0.01～0.05mm)，寬度在0.05mm時，肉眼可見，以手觸之有凸起之感。產(chǎn)生的原因主要是由混凝土梁表面與內(nèi)部收縮不均勻引起。
2．下翼緣受拉區(qū)裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。裂縫在跨中分布較密(間距約占0.1～0.2m)，兩端逐漸減少，裂縫方向大致與主筋垂直，由下翼緣向上發(fā)展，至下梗肋即終止且寬度較細(xì)，一般在0.03～0.1mm之間；在動載作用下一般變化不大，經(jīng)過較長時間運(yùn)營已趨穩(wěn)定。產(chǎn)生的原因：由于混凝土抗拉能力很低，梁受力產(chǎn)生撓曲變形所至。
3．橫隔板處豎向裂縫特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。在梁端及腹板斷面的梁上均有發(fā)生，由棱角邊緣向上延伸；寬度0.2～0.3mm。產(chǎn)生的原因：由于偏載、扭轉(zhuǎn)(支座不平)等兩片梁受力不勻；豎直剪力及腹板厚度劇變處應(yīng)力集中等。 (二)非結(jié)構(gòu)裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因
1．沉陷裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因?；炷镣耆不?，其中的固體顆粒要緩慢下沉，并排出內(nèi)含的氣和水。此時結(jié)構(gòu)物中的鋼筋、預(yù)埋件、粗骨料以及模型板都有可能阻礙混凝土的沉陷，從而沿鋼筋、預(yù)埋件和模型板邊緣出現(xiàn)短而粗的斷續(xù)裂縫。
2．塑性收縮裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因?；炷翝仓瓿珊?，如果表面水分的蒸發(fā)速度超過內(nèi)部水分上升到表面的速度，在混凝土表面就會出現(xiàn)均勻分布的、細(xì)的、相當(dāng)直的塑性收縮裂縫。只要在施工中采取相應(yīng)的措施，就能減少以至消滅以上兩種裂縫。
3．收縮裂縫的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。這種裂縫在形成之初通常是很細(xì)的，寬度一般不會超過0.05mm。隨著混凝土的干縮，裂縫會逐漸加寬，直到幾個月后才趨于穩(wěn)定。要避免這種裂縫是比較困難的。如果混凝土配比不當(dāng)，局部灰漿集中或水灰比過大，造成混凝土不均勻收縮，也會局部產(chǎn)生大量收縮裂縫，這種裂縫應(yīng)當(dāng)避免。
(三)混凝土梁產(chǎn)生裂縫的主要原因1．與材料有關(guān)的原因。水泥凝結(jié)時間不正常，水泥水化熱過大，水泥膨脹量過大，使用活性骨料，骨料風(fēng)化或含泥量大，混凝土干燥收縮，混凝土沉降收縮或濾水過多。
2．與施工有關(guān)的原因。拌和不均勻，攪拌時間過長，澆灌速度過快，振搗不充分，接縫處理不當(dāng)，保護(hù)層厚度不夠或鋼筋被擾動，模板漏漿，支撐下沉，拆模過早，初期受凍，初期養(yǎng)護(hù)不夠，硬化前受振動或加荷，預(yù)應(yīng)力混凝土過早張拉或超張拉，養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r內(nèi)外溫差過大。
3．與使用環(huán)境有關(guān)的原因。環(huán)境溫差與濕度變化過大，鋼筋銹蝕、環(huán)境水的侵蝕作用，火災(zāi)或表面過熱，凍脹或反復(fù)凍融作用，混凝土表面炭化。
二、混凝土橋梁裂縫的修補(bǔ)方法
(一)表面封閉修補(bǔ)法
1．表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護(hù)膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結(jié)構(gòu)物上也可大面積涂抹保護(hù)膜。
2．“V”形或“U”形槽口充填修補(bǔ)。在只用上述表面涂抹處理不能充分修補(bǔ)的場合，可采用如下方法：在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口，然后用樹脂砂漿充填修補(bǔ)。填補(bǔ)前要用鋼絲刷清除鑿后已浮動的混凝土碎片，必要時可先上底層涂料然后填塞樹脂砂漿。
3鑿深槽嵌補(bǔ)。先沿裂縫鑿一條深槽，槽形根據(jù)裂縫位置和填補(bǔ)材料而定，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種黏結(jié)材料，如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲凝等。
4．表面噴漿。噴漿修補(bǔ)是在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強(qiáng)度高的水泥砂漿保護(hù)層來封閉裂縫的一種修補(bǔ)方法。根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)和修補(bǔ)要求與條件，可采用無筋素噴漿，或掛網(wǎng)噴漿結(jié)合鑿槽嵌補(bǔ)等修補(bǔ)方法。
(二)壓力灌漿法先將結(jié)構(gòu)物的裂縫或孔隙與外界封閉僅留出進(jìn)漿口及排氣孔，然后將配制的較低黏度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內(nèi)并使其擴(kuò)散、膠凝固化，以達(dá)到恢復(fù)整體性、強(qiáng)度、耐久性及抗?jié)B性的目的。
1．水泥灌漿修補(bǔ)法。實施灌漿前應(yīng)對修補(bǔ)部位裂縫再仔細(xì)檢查一遍，以確定修補(bǔ)數(shù)量、范圍、鉆孔眼位置及漿液數(shù)量。灌漿一般采用不低于42.5級的普通水泥，灌漿壓力一般為4.05×105～6.08×105Pa，漿液濃度一般不小于1.6:1(水與水泥的重量比)。灌漿加壓設(shè)備，在工程量較大時宜采用灌漿機(jī)、灌(壓)槳泵，也可采用風(fēng)泵加壓。工程量不大時可用手壓泵施工，工程量特小時，可采用類似打氣筒等工具改制成的注射器施工。
2．化學(xué)灌漿法。灌漿材料應(yīng)具備黏結(jié)強(qiáng)度高、可灌性好等基本要求，一般常采用環(huán)氧和甲凝兩類材料。環(huán)氧灌漿是以環(huán)氧樹脂為主體，它的黏結(jié)力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、收縮小、耐腐蝕及機(jī)械強(qiáng)度高，裂縫寬度在0.1mm以上時采用環(huán)氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酷為主體，它具有黏度低可灌性好、抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn)，常用于修補(bǔ)裂縫寬度在0.1mm以下的細(xì)裂縫。灌漿一般采用純壓法灌漿。對于細(xì)小裂縫漿液需要較長的膠凝時間，常采用單液法灌漿。此時將所用的漿液在泵前混在一起，用灌漿機(jī)進(jìn)行灌注。對于較寬的裂縫，要求漿液膠凝時間較短，常采用雙液法灌漿，此時將所用的漿分成兩大部分，用灌漿機(jī)分兩路送至灌漿孔口混合裝置再灌入裂縫。灌漿可采用單孔或群孔同時灌漿，但必須留有一定數(shù)量的排氣孔。當(dāng)在長裂縫上同時布有幾個灌漿孔時，可按裂縫的深淺由下而上的順序進(jìn)行灌漿。當(dāng)用灌漿泵進(jìn)行灌槳時，壓力一般由小至大逐步升高，達(dá)到設(shè)計壓力后，再保持壓力穩(wěn)定，直至灌漿達(dá)到一定要求(吸漿率小于0.01以min時再延緩幾分鐘)再將阻塞器上的進(jìn)漿管閥門關(guān)閉，以使裂縫內(nèi)漿液在受壓狀態(tài)下膠凝固結(jié)。灌漿完畢待漿液聚合固化后，即可將灌漿嘴一一拆除，并用環(huán)氧膠泥抹平。最后對每一道裂縫表面再刷一層環(huán)氧樹脂水泥漿，確保封閉嚴(yán)實，并使其顏色與混凝土結(jié)構(gòu)盡量保持一致。
(三)黏貼鋼板施工法黏貼鋼板施工法是將整個鋼板黏貼于待修補(bǔ)的裂縫位置上，使其與原有的混凝土成為整體，從而提高對荷載的抵抗力。用于黏貼的鋼板厚度一般為4.5～6mm，而混凝土與鋼板的黏結(jié)劑一般采用環(huán)氧基液黏結(jié)劑。
1．注入法黏貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環(huán)氧樹脂，同時排出空隙中的空氣。由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木錘隨時敲打鋼板來確定是否灌實。這種施工法雖然費(fèi)時，但即使混凝土表面不平整也可進(jìn)行施工。
2．壓黏法黏貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1～2 mm厚的環(huán)氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環(huán)氧樹脂被擠出，黏貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡，黏結(jié)效果也好。
三、結(jié) 語總之，雖然新的橋梁裂縫檢測儀器、檢測技術(shù)及修補(bǔ)技術(shù)不斷出現(xiàn)，但上面介紹的幾種檢測及修補(bǔ)方法仍是實際工程中常用的方法，許多工程實踐證明其效果較好。
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