公路桥梁梁板裂缝的原因及处理方法

公路桥梁梁板裂缝的原因及处理方法

钱双虎

裂缝是混凝土结构最常见的病害，公路工程也是如此。随着公路通车时间的延长，沿线桥梁梁板的裂缝数量将会日益增多，而且裂缝宽度、长度也在不断增大。严重的会危及桥梁的使用，为此需要对已通车的公路上的桥梁经常进行监测，发现裂缝及时进行处理，保证高速公路的正常运行。下面简要谈谈本人对公路桥梁梁板裂缝的原因及处理方法的观点和建议。

一．梁板裂缝的诱发原因与检测

对于出现梁板裂缝的桥梁，首先在通过科学的检测手段，取得现场数据，分析梁板裂缝的诱发原因，进而鉴别裂缝属于何种性质，是否会危及桥梁的结构安全，然后对症下药，确定处理方案：是修复还是补强加固或是先修复后加固。

根据调查及分析造成高速公路混凝土桥梁梁板产生裂缝有多种因素，主要有：

1．混凝土浇筑过程中产生的温度裂缝、收缩裂缝；

2．使用过程中产生的温差裂缝；

3．由于施工质量较差，混凝土强度不足，振捣不密引起的混凝土碳化裂缝；

4．因设计失误造成梁板的强度、刚度欠缺或构造措施不利产生的裂缝；

5．因桥墩不均匀沉降产生梁板裂缝；

6．预应力混凝土桥梁的裂缝多由于骨料不符合规范要求，含泥量过大或

碱集料反应引起的裂缝；

7．混凝土外加剂使用不当引起的裂缝；

检测内容包括：

1．进行混凝土裂缝的检测、鉴定，以判断裂缝的性质及危害性；

2．混凝土强度检测与判定；

3．混凝土中钢筋检测，确定其位置、根数和锈蚀程度；

4．检测混凝土中钢筋的碳化程度及碳化深度；

5．根据检测结果鉴定结构的安全及耐久性。

二．分析鉴别桥梁梁板裂缝的性质

虽然各国的规范明确规定允许混凝土构件在开裂状态下工作并对裂缝的宽度作了限制。但由于桥梁结构处于交通流量大，重载车辆多的特殊环境中，在载荷反复作用，气温、干湿度的反复变化中，就会使上述原因产生的裂缝扩展、加宽、裂缝密度增加。所以对公路桥梁的裂缝应持慎重态度，对裂缝的鉴别应从结构安全度、耐久性建筑功能等方面考虑处理方法。

1．从结构安全方面

（1）结构分析确认梁板被压裂或胀裂；

（2）梁板承载能力达不到标准规范要求；

（3）裂缝不断扩展、混凝土压碎、保护层剥落；

（4）影响桥梁上部结构刚度和整体性的裂缝；

2．耐久性方面

（5）裂缝宽度超过规范规定；

（1）根据钢筋锈蚀、混凝土碳化等情况判定钢筋已锈蚀；

（2）温差、湿度变化大，震动、混凝土内掺有氯盐、侵蚀性环境的不利影响等引起的裂缝。

3．功能方面

（3）破坏梁板密闭性的裂缝；

（4）桥面铺装防水性能丧失，引起梁板渗漏的裂缝。

三．梁板裂缝的处理方法

对桥梁结构的裂缝经以上内容的判别可采取不同的处理方法：对影响结构安全度、耐久性和使用功能的裂缝，可采用高强度建筑结构胶灌缝、封闭，以恢复结构整体性，提高耐久性。

对于结构承载力不足或因为结构有缺陷的补强加固。常用的补强加固方法有：粘钢加固法，包碳纤维加固法，体内预应力及体处预应力加固法。1．粘钢加固法

粘钢加固就是用高强度建筑结构胶将钢板粘贴在混凝土构件需要加固补强部位的表面，可提高结构的抗弯、抗剪能力，还能封闭裂缝，阻止其继续扩展。粘钢加固技术与传统的处理裂缝构件方法（更换梁板）相比，具有无法比拟的优点：

（1）粘结剂硬化速度快、工期短；

（2）粘钢技术工艺简单，无须损伤原构件，只要对表面进行处理；

（3）建筑结构胶强度高，可以使加固体系与原构件形成一个良好的整体，受力均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象；

（4）粘贴钢板所占空间小，几乎不增加被加固构件的断面尺寸和重量；

（5）粘贴钢板的最大优点是：可提高结构构件的抗凝性，抑制裂缝扩展，提高承载能力。

（6）不受施工场地限制，无须封闭公路，施工速度快，构件很快就可以达到加固。设计粘钢加固技术施工工艺流程如下：

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2．包碳纤维加固法

用碳纤维加固混凝土构件是一项高科技技术。碳纤维材料的强度高，韧性好。一层0.1mm厚的碳纤维相当于2mm厚钢板。用高强度建筑结构胶将其粘贴于混凝土构件表面能起到与粘贴钢板相同的作用。由于碳纤维更为轻、簿，还可以卷起折叠，方便运输，比钢板具有更强的可操作性，尤其是能有效的封闭裂缝，阻止裂缝发展，同时还具有加固构件的作用。适用于大面积混凝土的加固和裂缝较多较密的构件。目前我国也已开始采用这项新技术，并在多条高速公路中进行了有效的尝试，效果不错，但因其造价较高故没有大面积推广。

现今我国公路将逐渐由建设为主过渡到以运营保养维修为主。随着公路运营时间的延长，公路桥梁产生裂缝是不可避免的，而且会日益增多，对于出现裂缝的梁板，不宜轻易采取更换的方法，要因地制宜的采用恰当方法进行维修以保证公路的畅通。

二○○三年十月二十八日