混凝土桥梁裂缝的成因及修补方法分析（论文）.pdf

建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 道路桥梁 Roads and Bridges 第43卷第1l期 2016年l1月 混 凝 土 桥 梁 裂 缝 的 成 因 及 修 补 方 法 分 析 贾 岩 峰 (武警 交通 第九 支队 ，北京 102101) [摘 要 ]混凝土桥梁裂缝的产生对桥梁施工、桥梁运行和维护是一个挑战。首先分析了混凝土桥梁裂缝成因，包括车辆荷载、 温度变化、施工工艺及混凝土收缩。进而，阐述了混凝土桥梁裂缝常见的修补方法。这些方法包括表面封闭修补法、压力灌浆 修补法等 ；这些方法都有各 自的优缺点及适用性，需根据工程 实际情况作合理选择。 [关键词 ]桥梁工程 ；混凝土桥梁 ；裂缝修补 [中图分类号 ]U445．71 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2016)11-0129~)2 Analyse of Causes of Concrete Bridge Cracks and Repair M ethods Jia Yan--feng [Abstract]The cracks of concrete bridge construction，Bridges，operation and maintenance of the bridge is a challenge．First of al】，this paper analyzes the concrete bridge crack formation．The author thinks that，vehicle load，temperature change，construction technology，could cause shrinkage of concrete，cracks．Then，this paper expounds the common method of concrete bridge crack repair．These methods including closed surface repair method，pressure grouting repair method，etc．These methods all have their own advantages and disadvantages and applicability，and need to make a reasonable choice according to the practical situation． 【Keywords]bridge construction；concrete bridge；repair cracks 1 混凝土桥梁裂缝成因 导致混凝土裂缝的因素较多，且这些因素相互之间还可 能产生作用。混凝土桥梁裂缝成因如下。 1．1 荷载引发裂缝 当车辆重力作用于桥梁时，桥梁受力会发生变化，尤其 是当车辆重量超过一定界限时，桥梁内部应力会对桥梁稳定 性造成破坏，这种破坏作用被称为应力作用，所产生的裂缝 即为荷载裂缝。事实上，荷载裂缝并不皆由车辆荷载直接引发。 按导致桥梁裂缝产生应力因素的不同，可将荷载裂缝分为直 接应力裂缝与次应力裂缝两种。 1．1．1 直接应力裂缝 直接应力裂缝的直接因素是桥梁规划、设计方案、材料 选择及施工工艺，车辆荷载只是起到诱发或者加剧作用。如 在混凝土施工过程中，没有严格按照施工工艺进行，在混凝 土型号选择、水灰 比、振捣工艺及挂篮施工工艺等环节存在 不合理现象，从而导致车辆通行时承载能力不足。 1．1．2 次应力裂缝 次应力裂缝是指车辆荷载导致桥梁部分结构次应力过大， 从而引发桥梁裂缝。在混凝土桥梁施工过程中，通常需要设 置托座、凿孔、开洞等。如果在施工过程中设计不到位，对 这些孔洞的应力承受计算不准确，在桥梁运行中就可能出现 剪切、劈裂和拉伸现象，从而引发桥梁裂缝。从桥梁裂缝治 理实践来看，次应力裂缝十分常见，对桥梁设计有很高要求。 I．2 温度变化引发裂缝 在混凝土桥梁 中，温度变化会导致内部应力分布结构发 生变化，从而引发裂缝。随着温差变大，裂缝也会相应增加。 就我国混凝土桥梁工程实践来看，温度变化引发裂缝的形式 主要表现在年温差、日温差及骤然降温等几方面。 当季节交替时，桥墩等处的基石、土层温度会发生变化， 从而发生热胀冷缩，就会导致桥梁出现纵向位移。当混凝土 桥墩、桥面受到的日照强度达到一定强度时，从外层向内层 的温度呈现分层分布特征 ；当夜晚降临或者气温骤降时，外 部温度下降速度 比内部快，从而导致内外温差，出现裂缝的 可能性增大。 收稿日期 ：20164)7-06 作者简介 ：贾岩峰 (1981一)，男，吉林敦化人，工程师，主要从事 公路桥梁隧道工程施工及管理工作。 1．3 混凝土收缩引发裂缝 在混凝土桥梁中，混凝土收缩裂缝也十分常见。按照收缩 原因不同，可将收缩裂缝分为缩水收缩、塑性收缩两类。缩 水收缩是指混凝土施工作业结束后，表面水分快速散发，导 致混凝土内外湿度、温度都存在差异，从而导致外层收缩 引 发裂缝。塑性收缩是在混凝土浇筑作业完成后 (通常约5h)， 水泥 出现水化现象，混凝土水分急剧散发，混凝土异常失水 引发裂缝。 可见任何形式的收缩裂缝都是由于水分过快散发所引起 的。从混凝土桥梁工程实践来看，掺杂剂、水灰比、骨料种类、 水泥型号及外界温度、风速、日照等条件都可能引发或加剧 收缩裂缝。 1．4 施工工艺引发裂缝 施工工艺对混凝土桥梁质量至关重要，并且可在一定程 度上预防或减轻裂缝的产生。然而，在混凝土桥梁施工过程中， 存在部分工序或者工艺 问题引发桥梁裂缝。工艺问题主要体 现在浇筑速度过快、振捣密实度不足等方面 (表 1)。