钢筋混凝土桥梁裂缝成因及修补措施

　　摘要；在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至造成桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土桥梁开裂可以说是“常发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。现就混凝土桥梁裂缝的成因进行分析，并介绍了几种常见的维修方法。
　　关键词：钢筋混凝土，桥梁梁体，裂缝维修方法
　　
　　在钢筋混凝土、部分预应力混凝土甚至全预应力混凝土桥梁中都有出现裂缝的可能，采取一定的设计和施工措施，许多裂缝是可以克服和控制的。通过对各种混凝土桥梁裂缝产生原因进行分析，提出了克服和控制裂缝的措施，以便设计和施工过程中参考。
　　1．钢筋混凝土粱桥的常见裂缝
　　1．1网状裂缝，网状裂缝发生在各种跨度的梁上，这种裂缝细小，宽度约为0．03～0．05mm，用手触及有凸起感觉，它无固定规律网状裂缝多为混凝土收缩所引起的表面龟裂。
　　l.2下缘受拉区的裂缝这种裂缝多发生于梁跨中部，梁跨度越大，裂缝越多，它自下翼缘向上发展，至翼缘与粱肋相接处，裂缝间距约O．1～O．2m，宽度约为0．03～0．04mm。对跨度<10m的梁。其裂缝少而细小(宽度0．03mm以下)，下缘受拉区的裂缝多为混凝七收缩和粱受挠曲所产生的裂缝。
　　1．3腹板上的竖向裂缝，腹板上的竖向裂缝为最常见也是较为严重的一种裂缝，当跨径>12m时，其裂缝多处于薄腹部分，在粱的半商线附近裂缝宽度较大，一般在0．15～0．3mm。当粱跨径<l0m时，其裂缝较细小，且多数裂缝系由梁肋向上延伸，越上越细，端术到腹板顶部。这种裂缝多系设不当，施工质量不良，养护不及时，或温度及周围环境条件小良的影响所致。
　　1．4腹板上的斜向裂缝，腹板上的斜向裂缝足钢筋混凝土梁中出现最多的一种裂缝，且多在跨中两侧，离跨中越远倾斜角越大，反之较小，倾角约在l5o～45o之间，第一道裂缝多出现在距支座0．5～1．0m处，裂缝宽度-+般在0．3mm以F它系设计上的缺陷，上拉应力较计算大，混凝土能负担而导致产生裂缝，施工质量不良又会加速裂缝的生和发展。
　　1．5运粱不当引起的上部裂缝，运送粱时支承点没有放在粱的两端吊点上，而是偏向跨中，使支承点处上部出现负弯矩，而引起开裂。
　　1．6梁端上部裂缝，由于墩台产生不均匀沉降，而形成梁端局部支承压力增大，产生局部应力所致。裂缝由下往上开裂，严重者宽度可达0．3mm以上。
　　1．7梁侧水平裂缝，这为近似水半方向的层裂缝，它多为施工不当引起，分层灌筑，间隔时间太长。
　　1．8梁底纵向裂缝，它是沿下冀缘主筋方向的裂缝，这种裂缝是由混凝七保护层过薄，或掺入氯盐等速凝剂所造成。
　　2裂缝的修补方法
　　2．1表面封闭修补法
　　a表面涂抹法
　　通常是在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜，在裂缝宽度有可能变动时，可采用具有跟踪性的焦油环氧树脂等材料。在裂缝多而且密集或者混凝土老化、砂浆离析的结构物上也可大面积涂抹保护膜。
　　b“v”形或“u”形槽口充填修补法
　　在用上述表面涂抹处理不能充分修补的情况下，可采用此方法：在混凝土表面沿裂缝凿出“v”形或“U”形槽口。然后用树脂砂浆充填修补。填补前要用钢丝刷清除凿后已浮动的混凝土碎片，必要时可先上底层涂料，然后填塞树脂砂浆。
　　c凿深槽嵌补法
　　先沿裂缝凿一条深槽，槽形根据裂缝位置和填补材料而定，然后在槽内嵌补各种黏结材料，如环氧砂浆、沥青、甲凝等。
　　d表面啧浆法
　　在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。根据裂缝的部位、性质和修补要求与条件，可采用无筋素喷浆，或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。
　　e打箍加固封闭法
　　当钢筋混凝土产生主应力裂缝时，可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。箍可用扁钢焊成或圆钢制成，可以直箍也可以斜箍。其方向应和裂缝方向垂直。箍与梁的上下面接触处可垫以角钢或钢板。角钢或钢板面积及箍的横截面积，按修补加固部位主应力的大小、箍的安全应力及混凝土的抗压强度通过计算确定。
　　2．2压力灌浆法修补裂缝
　　先将结构物的裂缝或孔隙与外界封闭，仅留出进浆口及排气孔，然后将配制的较低黏度的浆液通过压浆泵以一定的压力将浆液压人缝隙内并使其扩散、胶凝固化。以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的。
　　a水泥灌浆修补法
　　实施灌浆前应对修补部位裂缝再仔细检查一遍，以确定修补数量、范围、钻孔眼位置及浆液数量。灌浆—般采用不低于42。5级的普通硅酸盐水泥，灌浆压力一般为4．05×105Pa～6．08×105Pa，浆液浓度一般不小于1．6：1(水与水泥的质量比)。灌浆加压设备，在工程量较大时宜采用灌浆机、灌(压)浆泵，也可采用风泵加压。工程量不大时可用手压泵施工，工程量特小时，可采用类似打气简等工具改制成的注射器施工。
　　b化学灌浆法修补裂缝
　　灌浆材料应具备黏结强度高、可灌性好等基本要求。一般常采用环氧和甲凝2类材料。环氧灌浆是以环氧树脂为主体，它的黏结力强、稳定性好、收缩小、耐腐蚀及机械强度高，裂缝宽度在0．1mm以上时采用环氧灌浆。甲凝灌浆是以甲基丙烯酸甲酯为主体，它具有黏度低、可灌性好、抗拉强度高等特点，常用于修补裂缝宽度在0．1mm以下的细裂缝。
　　灌浆一般采用纯压法灌浆。对于细小裂缝浆液需要较长的胶凝时间，常采用单液法灌浆，此时将所用的浆液在泵前混在一起，用灌浆机进行灌注，对于较宽的裂缝，要求浆液胶凝时间较短，常采用双液法灌浆。灌浆可采用单孔或群孔同时灌浆，但必须留有一定数量的排气孔。当在长裂缝上同时布有几个灌浆孔时。可按裂缝的深浅由下而上的顺序进行灌浆。当用灌浆泵进行灌浆时，压力一般由小至大逐步升高，达到设计压力后，再保持压力稳定，直至灌浆达到一定要求再将阻塞器上的进浆管阀门关闭，以使裂缝内浆液在受压状态下胶凝固结。
　　灌浆完毕待浆液聚合固化后，即可将灌浆嘴一一拆除．并用环氧胶泥抹平；最后对每一道裂缝表面再刷一层环氧树脂水泥浆，确保封闭严实，并使其颜色与混凝土结构尽量保持一致。
　　2．3粘贴钢板法
　　将整个钢板黏贴于待修补的裂缝位置上，使其与原有的混凝土成为整体，从而提高对活载的抵抗力。用于粘贴的钢板厚度一般为4．5mm～6mm，而混凝土与钢板的黏结剂一般采用环氧基液黏结剂。
　　a注入法黏贴钢板
　　在混凝土表面与钢板之间加垫块等使两者之间保持一定空隙，并用环氧树脂胶泥封闭四周，而后从注入口注入环氧树脂。同时排出空隙中的空气。由于是从一方注入因而容易残留气泡，施工时一般用木槌随时敲打钢板来确定是否灌实。
　　b压黏法粘贴钢板
　　在混凝土表面及钢板表面各涂上1mm～2mm厚的环氧树脂，然后利用已固定在混凝土中的锚杆把钢板压紧在混凝土面上，随着环氧树脂被挤出，黏贴面之间的空气也被排出。用这种方法一般不会残留气泡，黏结效果也好，此法适用于混凝土表面平整的场合。
　　3结语
　　随着我国公路桥梁事业的发展和裂缝开展机理的进一步研究，影响因素逐渐量化。随着结构计算理论的发展和计算软件的应用，大部分因素对混凝土裂缝的影响能够较准确的计算出来，采取适当的措施可以预防和控制裂缝开展。实践证明其效果经济、简便。
　　参考文献：
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　　[3]项海帆．高等桥梁结构理论[M]．北京：人民交通出版社，2002．
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《钢筋混凝土桥梁裂缝成因及修补措施》

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