摘 要：介紹了鋼筋混凝土橋梁裂縫的形成原因及修補(bǔ)措施，以加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)物的經(jīng)常性維修整治，使其處于良好的工作狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：混凝土橋梁 裂縫 修補(bǔ)
在鋼筋混凝土、部分預(yù)應(yīng)力混凝土甚至全預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中都有出現(xiàn)裂縫的可能，采取一定的設(shè)計(jì)和施工措施，許多裂縫是可以克服和控制的。通過對各種混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，提出了克服和控制裂縫的措施，以便設(shè)計(jì)和施工過程中參考。
1 荷載引起的裂縫
混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂鋒稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。
(1)直接應(yīng)力裂縫
是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，其產(chǎn)生的原因如下：
①設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；計(jì)算模型不合理，結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算等。
②施工階段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)，隨意翻轉(zhuǎn)、起吊、運(yùn)輸、安裝等。
�、凼褂秒A段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋；受車輛、船舶的撞擊，發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸災(zāi)害等。
(2)次應(yīng)力裂縫
是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，其產(chǎn)生的原因如下：
①在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出人或計(jì)算考慮不周，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
②橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽．、開洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，若處理不當(dāng)。在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截?cái)嗵幍热菀壮霈F(xiàn)裂縫。在設(shè)計(jì)上，應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變(或斷面突變)，當(dāng)不能回避時(shí)，應(yīng)做局部處理。
2 橋粱梁體出現(xiàn)裂縫的修補(bǔ)法
1、小裂縫或沒有結(jié)構(gòu)作用的裂縫可采用封閉處理，如用環(huán)氧樹脂膠涂刷封閉，或用工具沿裂縫裸露面鋸或鑿，使縫擴(kuò)大成槽形豁口后，在每條裂縫兩邊5～10mm范圍內(nèi)處理干凈，然后用各種粘結(jié)材料進(jìn)行填充封閉。
2、當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生主拉應(yīng)力裂縫(不是很嚴(yán)重時(shí))，可采用在裂縫處加箍使裂縫封閉的方法。箍可用扁鋼焊成或圓鋼制成，可直箍也可斜箍，其方向應(yīng)和裂縫垂肓。
3、注射環(huán)氧樹脂膠液并加配鋼筋的修補(bǔ)法：具體做法是鉆與結(jié)構(gòu)面成45o并與裂縫成9Oo交叉的可鉆3～4個(gè)孔，然后分別插入鋼筋，再在孔中與裂縫中注入環(huán)氧樹脂膠液封閉裂縫與孔洞，使鋼筋與原構(gòu)件形成一個(gè)整體，從而達(dá)到加強(qiáng)截面強(qiáng)度的目的。
4、鋼板粘貼修補(bǔ)方法，即用環(huán)氧基液粘結(jié)劑涂在整個(gè)鋼板上，然后將其壓粘于待修補(bǔ)的裂縫位置的方法。為使鋼板粘貼牢固，一般多采用雎貼法，也可采用在鋼板與被修補(bǔ)構(gòu)件表層空隙內(nèi)注入粘貼劑的注入法。所用鋼板可用整塊鋼板，也可按照裂縫位置采用帶狀鋼板，如在修補(bǔ)懸臂梁掛梁處裂縫時(shí)，兩種情況都可采尉。
3 其他裂縫的修補(bǔ)方法
3．1 表面封閉修補(bǔ)法
3．1．1 表面涂抹法
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(dòng)時(shí)，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。
3．1．2 “v”形或“u”形槽口充填修補(bǔ)法
在用上述表面涂抹處理不能充分修補(bǔ)的情況下，可采用此方法：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(dòng)的混凝土碎片，必要時(shí)可先上底層涂料，然后填塞樹脂砂漿。
3．1．3 鑿深槽嵌補(bǔ)法
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。
3．1．4 表面嘖漿法
在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實(shí)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。
3．1．5 打箍加固封閉法
當(dāng)鋼筋混凝土產(chǎn)生主應(yīng)力裂縫時(shí)，可采用在裂縫處加箍使裂縫封閉的方法。箍可用扁鋼焊成或圓鋼制成，可以直箍也可以斜箍。其方向應(yīng)和裂縫方向垂直。箍與梁的上下面接觸處可墊以角鋼或鋼板。角鋼或鋼板面積及箍的橫截面積，按修補(bǔ)加固部位主應(yīng)力的大小、箍的安全應(yīng)力及混凝土的抗壓強(qiáng)度通過計(jì)算確定。
3．2 壓力灌漿法修補(bǔ)裂縫
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人縫隙內(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。
3．2．1 水泥灌漿修補(bǔ)法
實(shí)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—般采用不低于42。5級的普通硅酸鹽水泥，灌漿壓力一般為4．05×105 Pa～6．08×105 Pa，漿液濃度一般不小于1．6：1(水與水泥的質(zhì)量比)。灌漿加壓設(shè)備，在工程量較大時(shí)宜采用灌漿機(jī)、灌(壓)漿泵，也可采用風(fēng)泵加壓。工程量不大時(shí)可用手壓泵施工，工程量特小時(shí)，可采用類似打氣簡等工具改制成的注射器施工。
3．2．2 化學(xué)灌漿法修補(bǔ)裂縫
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2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0．1 mm以上時(shí)采用環(huán)氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酯為主體，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0．1 mm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(shí)間，常采用單液法灌漿，此時(shí)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(shí)間較短，常采用雙液法灌漿。此時(shí)將所用的漿分成2大部分，用灌漿機(jī)分2路送至灌漿孔口混合裝置再灌人裂縫。
灌漿可采用單孔或群孔同時(shí)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(shí)布有幾個(gè)灌漿孔時(shí)�？砂戳芽p的深淺由下而上的順序進(jìn)行灌漿。當(dāng)用灌漿泵進(jìn)行灌漿時(shí)，壓力一般由小至大逐步升高，達(dá)到設(shè)計(jì)壓力后，再保持壓力穩(wěn)定，直至灌漿達(dá)到一定要求再將阻塞器上的進(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(shí)''并使其顏色與混凝土結(jié)構(gòu)盡量保持一致。
3．3 粘貼鋼板法
將整個(gè)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，從而提高對活載的抵抗力。用于粘貼的鋼板厚度一般為4．5mm～6 mm，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。
3．3．1 注入法黏貼鋼板
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El注入環(huán)氧樹脂。同時(shí)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(shí)一般用木槌隨時(shí)敲打鋼板來確定是否灌實(shí)。這種施工法雖然費(fèi)時(shí)，但即使混凝土表面不平整也可進(jìn)行施工。
3．3．2 壓黏法粘貼鋼板
在混凝土表面及鋼板表面各涂1mm～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。用這種方法一般不會殘留氣泡，黏結(jié)效果也好，此法適用于混凝土表面平整的場合。
4 結(jié) 語
隨著我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展和裂縫開展機(jī)理的進(jìn)一步研究，影響因素逐漸量化。隨著結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的發(fā)展和計(jì)算軟件的應(yīng)用，大部分因素對混凝土裂縫的影響能夠較準(zhǔn)確的計(jì)算出來，采取適當(dāng)?shù)拇胧┛梢灶A(yù)防和控制裂縫開展。施工工藝的改進(jìn)和施工人員素質(zhì)的提高，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范施工也是預(yù)防和控制施工裂縫的有效方法。
參考文獻(xiàn)：
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