市政桥梁结构裂缝及加固技术（论文）.pdf

·69 · 桥梁在水、太阳辐射、氧气等各种自然因素和车辆荷载 作用下，结构表面发生物理和化学作用，结构材料出现老化， 变形，桥梁结构可塑性和变形能力减弱，逐渐失去了原有的 柔软性和强度。在汽车的耦合作用下，桥梁结构表面出现微 观裂缝，随着时间的推移，裂缝直径和长度逐渐扩大，变成 宏观可见裂缝，严重影响到行车安全。如果不及时处理，可 能导致安全事故。因此，桥梁结构出现裂缝后，需对其进行 加固，确保桥梁结构的稳定性和安全性。 1 市政桥梁结构裂缝原因 桥梁结构的主要材料是混凝土、钢板以及砖石等，这些 结构材料的抗拉性能比较弱，在桥梁运行过程中，容易受到 自身以及外界作用，导致桥梁结构出现裂缝。市政桥梁结构 裂缝可分成收缩应力、荷载应力、钢筋锈蚀等因素造成的裂缝。 1.1 ? J z? 混凝土收缩裂缝主要由混凝土温差应力造成。混凝土主 要由水、水泥、砂石骨料及添加剂构成，混凝土在浇筑过程中， 由于水泥发生水热化现象，混凝土结构温度不断升高，由于混 凝土结构外部的散热条件较好，混凝土结构的温度下降较快。 混凝土内部散热条件不好，导致内部结构温度高，造成内外 温差差异。如果内外结构温差超过 25℃ ，则混凝土结构出现 收缩变形，如果混凝土结构的收缩变形能力超过抗拉强度和 抗剪切能力设计值，混凝土结构则会出现裂缝。其次，夏季 施工过程中，桥梁面板受到阳光的直射，面板温度往往超过 其他位置，这时混凝土结构出现温度梯度，且温度梯度呈非 线性分布，从而导致混凝土结构内部的拉应力过大，若超过 了混凝土结构的极限应力则会产生混凝土裂缝。 1.2 ?{? O z? 桥梁结构荷载应力造成的裂缝主要在设计过程中，由于 设计人员未综合桥梁结构的实际情况，错算或漏算部分荷载 应力，从而导致桥梁实际荷载超过设计荷载，在车辆反复作 用下，桥梁结构容易遭到破坏。在施工阶段，施工单位没有 严格按照施工技术标准施工，桥梁结构的受力模型和设计不 符合，导致桥梁承载能力无法达到设计标准和要求。在施工 过程中，混凝土的骨料配合比、密度和孔隙率没有达到设计 标准和要求。施工单位没有严格按照要求对现场的建筑材料 进行抽查，在施工过程中，存在以次充好的现象，从而影响 到桥梁结构的质量，造成桥梁结构裂缝。 1.3 ??? - 我国地域辽阔，不同地区的气候环境较大。高寒地区或 山区的昼夜温差较大，混凝土白天和黑夜的温度变化较大， 容易导致混凝土裂缝。其次，市政桥梁长期经过风吹雨打等 自然因素的破坏，容易出现老化。一些盐渍及酸性物质或积 水进入混凝土结构内部，造成混凝土结构裂缝。 2 市政桥梁结构加固技术 桥梁结构裂缝出现的原因较复杂，因此在市政桥梁裂缝 加固处理方式必须根据桥梁结构的实际情况，选择合适的加 固处理技术，否则不仅无法起到加固作用，可能进一步加剧 裂缝。市政桥梁结构裂缝加固技术主要包括灌缝法、碳纤维 片加固等。 2.1 ??? 灌缝法适合裂缝小于 3 mm的裂缝，在灌注浆液前，可以 采用钢丝刷清除裂缝表面的灰尘、浮渣、松散层等杂物，然 后用毛刷蘸取酒精或纯净水，清理裂缝两侧的 20~30 mm位 置，干燥以后，在裂缝内灌注浆液，将开裂混凝土结构连接 成为一个整体，提高混凝土结构的承载力。裂缝浆液根据裂 缝的宽度，选择环氧树脂或者水泥砂浆进行灌注。如果混凝 土裂缝大于 0.2 mm则采用环氧树脂，如果小于 0.2 mm则采用 微膨胀水泥浆液进行修补。大于 0.2 mm桥梁结构裂缝是桥梁 维修保养的重点内容，通过有效的处理，可确保桥梁结构满 足通车要求，不会造成裂缝进一步扩大。灌注浆液配置好以 后，可采用橡胶模连接到裂缝内部，将浆液直接灌注到裂缝内。 灌注时必须严格控制灌注压力，防止树脂胀破表面封层。环 氧树脂浆液灌注