【摘要】橋梁作為城市交通的重要樞紐，對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到舉足輕重的作用。然而，近幾年來國內(nèi)外頻繁的橋梁倒塌、損壞等問題，對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響，經(jīng)調(diào)查，目前橋梁事故一部分的原因在于裂縫處理不當(dāng)，因此，本文就市政橋梁裂縫的問題進(jìn)行探討，分析裂縫產(chǎn)生的原因，研究如何判斷裂縫處理和加固的標(biāo)準(zhǔn)，并提出相應(yīng)的處理或者預(yù)防措施。
　　【關(guān)鍵詞】市政橋梁；裂縫施工；市政土建��
　　
　　1.市政橋梁裂縫產(chǎn)生的原因
　　橋梁裂縫的成因復(fù)雜繁多，有時(shí)候只受到一種因素影響就產(chǎn)生裂縫，有時(shí)候需要多種因素的綜合影響才會產(chǎn)生裂縫，筆者根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)與施工的實(shí)際管理經(jīng)驗(yàn)，將橋梁裂縫的種類和產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分類
　　1.1直接應(yīng)力裂縫
　　直接應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的直接應(yīng)力裂縫，產(chǎn)生的原因要從橋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算、施工階段和使用階段進(jìn)行綜合分析，具體原因如下：①在橋梁的設(shè)計(jì)階段，由于計(jì)算的模型不合理，結(jié)構(gòu)計(jì)算的部分漏算或者結(jié)構(gòu)受力假設(shè)不正確，導(dǎo)致與實(shí)際受力不符合；漏算或者少算荷載，導(dǎo)致配筋與內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤，造成結(jié)構(gòu)系統(tǒng)安全性不高；由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有充分考慮施工的各種可能性，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的斷面面積太小，造成鋼筋的設(shè)置錯(cuò)誤或者偏少和結(jié)構(gòu)剛度不足；另外沒有交代清楚設(shè)計(jì)圖紙也很有可能造成構(gòu)造的處理不當(dāng)。②施工的時(shí)候，施工設(shè)備和材料沒有按照規(guī)定堆放、對預(yù)制結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)沒有充分了解、沒有按照施工圖紙施工、隨意錯(cuò)位結(jié)構(gòu)施工的順序、擅自改變結(jié)構(gòu)受力的模式、沒有對設(shè)備振動下的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算等，將有可能造成橋梁裂縫的產(chǎn)生；③投入使用階段的直接應(yīng)力主要來自過橋車輛的超載、被車輛或者船舶接觸和撞擊、受到大風(fēng)、地震和大學(xué)等自然因素的影響。
　　1.2次應(yīng)力裂縫
　　次應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的次生應(yīng)力，對橋梁產(chǎn)生直接影響，產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因如下：①設(shè)計(jì)外荷載的時(shí)候，沒有將結(jié)構(gòu)物實(shí)際運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算考慮，外荷載的作用將會引起橋的某個(gè)部位開裂。②當(dāng)需要在橋梁的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行鑿槽、升洞、設(shè)置牛腿等的時(shí)候，一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行受力鋼筋設(shè)置，而受力構(gòu)件在挖扎之后，其力流將會在空洞附近出現(xiàn)密集的繞射現(xiàn)象，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力。如果沒有進(jìn)行及時(shí)處理或者處理不當(dāng)，構(gòu)件形狀突變出、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處、受力鋼筋截?cái)嗵帉⒑苋菀桩a(chǎn)生裂縫。
　　1.3收縮裂縫
　　在橋梁的實(shí)際工程中，材料因收縮而引起的裂縫是最常見的，在收縮的種類中，塑性收縮和縮水收縮是發(fā)生材料體積變形的主要因素，而自動收縮和碳化收縮也是造成橋梁裂縫的常見因素：①在橋梁施工過程中，當(dāng)混凝土在澆筑后的4至5個(gè)小時(shí)內(nèi)，水泥將發(fā)生激烈的水化反應(yīng)，出現(xiàn)急劇蒸發(fā)水分和泌水的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土失水收縮，骨料自重下沉。如果自重下沉的骨料受到鋼筋阻擋，將使橋梁產(chǎn)生沿著鋼筋方向的裂縫。②在混凝土硬化之后，表層的水分將會快速損失，而內(nèi)部水分的損失速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于外部，導(dǎo)致表面收縮大，內(nèi)部收縮小的不均勻現(xiàn)象，表面的收縮受到內(nèi)部混凝土的約束，當(dāng)表面受到的拉力超過抗拉強(qiáng)度的時(shí)候，則會產(chǎn)生收縮裂縫。③空氣中二氧化碳與水泥的水化物在濕度50%左右的時(shí)候，二氧化碳濃度增加速度加快，從而產(chǎn)生法學(xué)反應(yīng)，引起收縮變形。
　　1.4其他裂縫
　　一是施工材料質(zhì)量引起的裂縫，橋梁的施工材料由水泥、砂、骨料、拌合水以及各種外劑組成。如果配置混凝土的材料的質(zhì)量不過關(guān)，則會導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。二是施工工藝質(zhì)量引起的裂縫，在橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)中，混凝土的澆筑、構(gòu)件的制作、材料的運(yùn)輸、起模、材料的堆放。、結(jié)構(gòu)的拼裝以及設(shè)備的吊裝，如果施工的質(zhì)量不過關(guān)，施工手藝不科學(xué)，則會給橋梁結(jié)構(gòu)留下各種縱橫交錯(cuò)的裂縫，尤其是細(xì)長的薄壁結(jié)構(gòu)最容易產(chǎn)生裂縫。三是凍脹引起的裂縫，這種裂縫的產(chǎn)生方式多出現(xiàn)于北方，因?yàn)橹挥锌諝獾臏囟鹊陀诹愣鹊臅r(shí)候，混凝土由于吸水飽和，出現(xiàn)冰凍。而游離的水分會變成體積膨脹9%的冰，使得混凝土產(chǎn)生膨脹的應(yīng)力；如果混凝土的凝膠孔在溫度負(fù)7、8度的過冷水中，其微觀結(jié)構(gòu)的遷移和重分布會引起滲透壓，使得混凝土膨脹力加大和強(qiáng)度降低，從而出現(xiàn)裂縫。
　　2.市政橋梁裂縫處理方法
　　2.1橋梁設(shè)計(jì)的裂縫預(yù)防方法
　　橋梁裂縫的防范處理首先要在設(shè)計(jì)的時(shí)候嚴(yán)格把關(guān)，根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合施工環(huán)境，進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù)防：①為了避免運(yùn)營和施工荷載影響下裂縫的產(chǎn)生，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對重視施工階段的驗(yàn)算，確保施工階段結(jié)構(gòu)的安全性；②在對橋梁梁體結(jié)構(gòu)整體安全考慮的前提下，對梁體的局部進(jìn)行應(yīng)力分析和試驗(yàn)，防止應(yīng)力過于集中造成混凝土開裂；③配置大跨徑連續(xù)梁的豎向預(yù)應(yīng)力筋的同時(shí)，也要布置一定數(shù)量的豎彎縱向束；④橋梁初步設(shè)計(jì)階段以及偏載作用無橫向時(shí)候的計(jì)算，運(yùn)用平面計(jì)算模型，而空間模型只適用于使用階段的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算；⑤合理進(jìn)行腹板和底板等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，防止結(jié)構(gòu)開裂或者斷裂。
　　2.2橋梁裂縫的修補(bǔ)必要性判斷
　　當(dāng)橋梁產(chǎn)生的裂縫寬度小于0.2毫米的時(shí)候，鋼筋一般不會受到銹蝕。但是當(dāng)裂縫不斷增多而且寬度越來越大的時(shí)候，鋼筋受到有害介質(zhì)的侵蝕，橋梁的剛度才會相應(yīng)降低，橋梁的使用壽命也受到很大的影響。橋梁裂縫修補(bǔ)的必要性主要看橋梁的種類或者橋梁有裂縫的部位，當(dāng)年最大的裂縫寬度超過下面的限制，則要進(jìn)行修補(bǔ):①普通鋼筋混凝土橋梁:主筋附近豎向裂縫小于或者等于0.25mm；腹板豎向裂縫小于或者等于0.30mm。②預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁：豎向梁體小于或者等于0mm，即不允許出現(xiàn)裂縫；縱向梁體小于或者等于0.20mm；橫隔板小于或者等0.30mm。③磚、石混凝土拱：拱圈橫向小于或者等于0.30mm；拱圈縱向小于或者等于0.50mm；拱波與拱肋結(jié)合處小于或者等0.20mm。③墩臺：墩臺帽小于或者等于0.30mm；經(jīng)常受浸蝕性環(huán)境水影響的有筋墩臺身小于或者等于0.20mm；經(jīng)常受浸蝕性環(huán)境水影響的無筋墩臺身小于或者等于0.30mm；常年有水，但無浸蝕性影響的有筋墩臺身小于或者等于0.25mm；常年有水，但無浸蝕性影響的無筋墩臺小于或者等于0.35mm；干溝或者季節(jié)性有水河流墩臺身小于或者等于0.40mm；有凍結(jié)作用部分的墩臺小于或者等于0.20mm。
　　2.3橋梁裂縫的修補(bǔ)方法
　　方法一：水泥灌漿
　　水泥灌漿是指將普通水泥、水泥漿液通過用不同方法鉆成的孔眼，灌入裂縫中，水泥灌漿的壓力和漿體稠度可在施工過程中根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行的調(diào)整，其施工工藝的程序分為裂縫檢查、鉆孔、清孔、止?jié){、堵漏步驟：①裂縫檢查：上文已述；②鉆孔：除了騎縫線孔不能偶順著裂縫鉆孔之外，其余的可以鉆孔到裂面，形成大于30度的裂縫面與鉆孔軸線的交角，孔深穿過裂縫面的長度在半米以上；③清孔：用水沖洗鉆孔之后，用壓縮空氣吹干；④止?jié){和堵漏：用水泥漿或者環(huán)氧砂漿進(jìn)行止?jié){和堵漏處理。
　　方法二：化學(xué)灌漿
　　化學(xué)灌漿主要是修補(bǔ)0.3mm或者更細(xì)小的裂縫，改善灌漿材料的可罐性能。這種灌漿方法施工機(jī)械操作簡單，而且修補(bǔ)的效果好，在橋梁裂縫處理中得到廣泛的應(yīng)用。化學(xué)灌漿的步驟如下：①裂縫的檢查和清理：對該修補(bǔ)的部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查，將檢查的結(jié)果進(jìn)行記錄；②埋設(shè)灌漿嘴：每個(gè)一段間距，在裂縫表面的鉆孔處埋設(shè)灌漿嘴；③止?jié){：止?jié){的方法一般采用嵌縫止?jié){，對其余裂縫用玻璃絲布作全封閉處理；④壓水和壓氣試驗(yàn)，主要是檢查裂縫封閉和灌漿嘴是否暢通；⑤灌漿；⑥收尾處理：等到灌漿液凝固之后，拆除灌漿嘴，并對表面進(jìn)行處理，最后是用水泥漿封閉顏色，并與原來混凝土的色彩一樣。
　　方法三：其他裂縫修補(bǔ)方法
　　橋梁加固的裂縫處理主要發(fā)生在舊橋改造方面，包括更換橋梁部分構(gòu)件、改變原來橋梁的結(jié)構(gòu)體系、拆除和中間部分結(jié)構(gòu)，其中的加固橋梁裂縫處理的方法如下：①在裂縫部位的混凝土表面，采用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、水泥漿等材料進(jìn)行涂抹修補(bǔ)。②在經(jīng)過鑿毛處理的裂縫表面噴灑密實(shí)且強(qiáng)度高地水泥砂漿保護(hù)層；③當(dāng)裂縫是由于超荷載產(chǎn)生的，而且產(chǎn)生時(shí)間較長，則可以考慮采用補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法和預(yù)應(yīng)力法等。④當(dāng)漿材難以灌入細(xì)而淺的裂縫，則可以在表面貼上木工膜或者其他防水片。
　　3.結(jié)束語
　　綜上所述，強(qiáng)烈裂縫的危害一直是橋梁結(jié)構(gòu)安全的技術(shù)問題，只有根據(jù)實(shí)際情況對橋梁裂縫產(chǎn)生的原因作為重點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，采用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄟM(jìn)行裂縫預(yù)防和修補(bǔ)，才能保證修補(bǔ)的成功和橋梁的再次投入使用。
　　
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