桥梁工程裂缝成因的分析与处理措施

姚杰

摘要：在桥梁工程当中，混凝土裂缝是经常出现的问题。本文从实际出发，从多个方面对混凝土桥梁裂缝的成因进行了分析，并提出了相应的处理措施。

关键词：桥梁工程；混凝土；桥梁；裂缝

一、混凝土裂缝成因分析

1.荷载

直接应力。在工程涉及阶段当中，对结构计算时经常不将其计算在内，或者是出现漏算的情况，这偶读会使得结构的受力假设与实际受力不符，而内力与配筋的计算错误，则会使得桥梁结构的安全系数较低；在施工阶段当中，由于在桥面对方材料时没有进行相应的限制，或者是施工时没有严格按照图纸来进行施工使得桥梁的结构受力模式受到了改变；而在使用阶段当中，如果有超过设计荷载的车辆经过桥梁，或者发生地震等自然灾害，都会使得混凝土桥梁出现裂缝。

次应力。在对桥梁第使用过程当中，由于结构的实际工作状态与计算有一定的出入，这就会使得一些部位当中出现次应力，从而导致部位出现开裂的情况，在桥梁结构当中，凿槽、开动等是难以进行精确的计算的，很多的设计人员在实际的设计过程当中根据自身的经验增加了一部分受力筋，但是，在对构件进行挖空之后内部的力流将产生绕射的情况，使得空洞附近出现巨大的集中应力；在长跨桥梁当中，需要利用对钢束的阶段来对锚头进行相应的设置，而在锚固的截面上则很容易出现相应的裂缝。

2.基础变形

桥梁发生不均匀的沉降或者是水平位移，都会使得桥梁结构的内部出现附加应力，这些应力一旦超过桥梁结构的抗拉能力，就会使得结构当中产生相应的裂缝。之所以会出现这样的情况，其主要原因有：在勘查设计的过程当中没有对气质的情况进行充分的掌握；在同一桥梁当中，采用复合基础或者是同种基础相差角度大都会出现不均匀的沉降；如果桥梁附近出现塌方等情况，会使得地面推挤大量的砂石，这也会使得地面的荷载出现相应的变化，从而使得桥梁在此发生变形或者是不均匀沉降的情况。

3.温度变化

热胀冷缩，是混凝土的主要特点之一，在其内部环境或者是温度产生变化的情况下，混凝土自身的形状也会产生一定的改变，这种变形的情况同样也会使得应力的发生，如果这种应力超过了抗拉的强度，就会使得桥梁结构产生相应的裂缝，在一年四季当中，随着温度的变化，桥梁都会产生一定的纵向位移，利用伸缩缝、支座位移等措施，能够对纵向位移的情况进行一定的环节；日照会使得桥面的温度高于桥梁的其他位置，同时使得桥梁的温度产生非线性的分布，由于自身的约束作用，会使得桥梁的局部有着过大的拉应力，这同样会导致桥梁结构裂缝的产生；如果出现暴雨突降、冷空气袭击等天气情况，则会使得桥梁结构的表面温度下降，这种温度的变化也会使得混凝土产生变形，最终导致裂缝的产生。

4.收缩裂缝

塑性收缩。在混凝土浇筑之后，会导致水泥产生水化热作用，而在这样的过程当中，由于混凝土内部分子链的形成，也会使得水分的蒸发而使得混凝土产生收缩变形，与此同时，由于内部骨料的自重下沉则会造成塑性收缩的情况产生，如果在下沉的过程当中，骨料受到了钢筋的阻挡，那么也会沿着钢筋的方向出现裂缝。

缩水收缩。在樱花之后，混凝土的水分会逐步的发生蒸发的情况，与此同时，混凝土的温度也会逐渐的变低，随着温度的降低，混凝土自身的体积则会不断的减小，在这样的过程当中，混凝土表面的水分会受到较快的损失，而内部的损失则较慢，如果混凝土表面收缩受到内部混凝土的约束则会使得混凝土表面承受一定的拉力，如果该拉力超过了结构的抗拉结构，则会使得结构产生收缩裂缝。

自生收缩。在硬化的过程当中，混凝土当中的水泥以及水会产生水化的反应，在水化反应过程当中，会因为水泥品种的区别而产生相应的收缩或者是膨胀的情况，这些情况都会使得混凝土结构的表面产生裂缝。

炭化收缩。所谓的炭化收缩，就是空气当中的二氧化碳与水泥产生化学反应而导致的收缩变化，这种化学反应只有在空气湿度百分之五十左右的情况下才会产生，除此之外，随着空气当中二氧化碳浓度的增加，这种化学反应的速度也会得到相应的加快。

5.冻胀裂缝

在混凝土进行浇筑之后，如果外界的温度低于零度，则会使得混凝土内部出现冰冻的情况，也就是混凝土当中游离状态的水变成冰，而这也会使得混凝土的体积发生膨胀，而在这样的过程当中，混凝土会产生一定的膨胀应力，与此同时，混凝土由于迁移以及充分不而产生渗透压的情况，这种情况会使得混凝土自身的膨胀力不断加大，并最终导致裂缝的出现。

二、裂缝处理措施

1.表面封闭修补法

在表面进行涂抹或者喷浆。也就是在混凝土的表面沿着快读较小地裂缝进行树脂保护层的涂抹，喷浆修补就是在经过毛处理的裂缝表面喷射一层水泥砂浆保护层来对裂缝进行封闭的一种修补方法。

充填法。在混凝土的表面，沿着裂缝凿出“V”型的槽口，此后对环砂压浆进行分层的压摸，此外还可以利用聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等。

打箍加固法。利用扁钢制作成为斜箍或者是直箍，并在箍与梁的接触处垫上钢板，在裂缝处利用加箍的方法对裂缝进行封闭。

2.压力灌浆修补法

化学灌浆法。利用化学材料配制出相应的浆液，并将这些浆液利用压力设备灌注到裂缝当中，利用浆液的扩散来使得裂缝得到加固，在浆液固化之后具有较强的粘结力，能够更好的粘结混凝土，从而使得结构的整体性得到有效的增强，并使得构架的功能得到回复。现如今，聚氨酯等是是用较多的浆液。如果裂缝较为细小，则需要浆液能够有较长的凝固时间，在这样的情况下，通常会采用单液法来进行浆液的灌注，而对于较宽的裂缝，则可以使用双液法的方法来进行灌浆，也就是将浆液划分为两个部分，并利用灌浆机将浆液分为两路送到混合装置当中对裂缝进行灌注。

水泥灌浆法。首先利用一定的结构物来对裂缝进行封闭，只保留进浆口以及排气孔，然后将是你将夜通过压浆泵压入到缝隙当中，需要注意的是，用于压入缝隙的水泥浆液不应该低于42.5级。

3.粘贴钢板施工法

如果裂缝对混凝土结构性能以及强度受到了影响，则应该利用结构加固的方法来对结构进行处理。粘贴刚颁发就是对结构进行加固的一种方法。结构加固法就是将整个钢板粘贴在需要修补的裂缝上，并使得钢板能够与混凝土成为一个整体，从而使得结构对于荷载的抵抗力得到有效的提高。

结束语：总而言之，在混凝土桥梁当中，之所以会出现裂缝，是有着很多方面的原因的，而在对这些裂缝进行处理的过程当中，就需要结合实际的情况来对有针对性的制定出相应的处理措施。

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