养护专业论文--桥涵裂缝病害浅析
发布时间：
2023-11-03
来源：
【www.533333.com】 李扬
我高速桥梁均为混凝土梁桥，桥涵检查过程中，在梁板板底、湿接缝、墩台、涵身等位置发现裂缝。裂缝在受到外界因素或作用力影响下，对混凝土结构强度产生不利影响，增大了桥梁的安全风险。而混凝土裂缝对桥梁结构来说是不可避免的，通过有效的维护与加固可缓解和避免裂缝对桥梁结构的影响，对其进行有效控制，保证桥梁的耐久性。
一、裂缝产生原因
混凝土裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：
（一）荷载引起的裂缝。
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝。无论是动荷载还是静荷载，均可能对其产生不利影响。设计时，荷载计算错误、模型不科学、配筋不当等因素均有可能导致实际受力和理论受力间存在误差，一旦应力超出混凝土所能承受的极限值，则易导致裂缝出现。施工过程不符合规定、顺序错误，影响了结构受力模式，容易产生结构开裂。同时桥梁受到撞击、地震等问题时，会出现裂缝。
（二）温度变化产生的裂缝。
温度变化可能导致混凝土内部应力出现变化，在大气作用和水化热影响下，混凝土桥梁内部温度明显升高，但温度下降时，在混凝土内部产生一定的拉应力，待拉应力大于混凝土的抗拉强度时，裂缝就会出现。温差、日照、气候骤然变化、水化热等问题均会导致问题出现。
（三）干缩裂缝。
混凝土长期裸露于不饱和的空气中，因为物理的、化学的失水使混凝土体积缩小，当缩小受到约束时产生的裂缝。一般情况下，干缩产生的混凝土应变速率十分慢，而且混凝土徐变产生的松弛可抵消部分干缩应变。但混凝土设计的体积与表面积的比值、分布钢筋的布置、混凝土的协作比及混凝土所处环境的温度、湿度等都会导致干缩裂缝。
（四）钢筋锈蚀引起的裂缝。
因为混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比本来增长约2-4倍，从而对四周混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。因为锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力减弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。
（五）施工材料质量引起的裂缝。
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料（如：水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加剂等）质量不合格，可能导致结构产生裂缝。
二、裂缝检测要求
混凝土裂缝检测宜包括裂缝位置、分布、走向、宽度、深度和数量等内容。混凝土裂缝检查时,应重点测量影响结构安全的结构性裂缝和影响结构耐久性的典型非结构性裂缝,记录裂缝的位置、分布、走向、宽度和数量，并宜选择结构性裂缝进行深度测量。
（一）混凝土裂缝检测应包括下列重点部位和构件。
1.主要承重构件和结构重要部位；
2.结构受力复杂和构造薄弱部位；
3.结构发生异常变形部位；
4.曾出现过结构性裂缝的构件或部位。
（二）混凝土裂缝现场检测和记录方法。
1.接近构件表面，逐构件进行裂缝观测。
2.重点裂缝用记号笔在构件表面标记裂缝走向、起止位置、长度、宽度、测量位置和检测日期等。
3.一般裂缝可采用裂缝比对卡、裂缝显微镜进行观测并记录裂缝宽度，宽度较大或超限的重点裂缝采用裂缝测宽仪进行宽度检测。
4.对主要承重构件的结构性裂缝，宜绘制裂缝分布图，反映裂缝分布规律及与构件位置的对应关系，便于判断开裂原因。
三、裂缝的修补方法
对于裂缝修补常用的方式为表面修补法，通过喷浆、填缝、抹浆来封闭桥体表面的裂隙；将水泥或者是化学材料通过压力灌浆的方式灌满内部的裂隙中。这类方法主要是针对微细的裂缝、填缝以及非受力的裂缝。
设计对桥涵构造物裂缝进行封闭处理，对裂缝宽度＜0.15mm时，采用表面封闭处理，对裂缝宽度≥0.15mm时，采用压力注浆（灌浆）法。实际施工时，需结合现场情况合理使用。
（一）表面封闭法。
清理裂缝构件表面，用丙酮和酒精擦拭干净，待干燥后用排笔反复涂刷裂缝封闭胶，涂层厚度大于1mm。
（二）压力注浆（灌浆）法。
将结构物的裂缝或孔隙与外界封闭仅留出进浆口及排气孔，然后将配制的较低黏度的.浆液通过压浆泵以一定的压力将浆液压入缝隙内并使其扩散、胶凝固化，以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的。
裂缝作为混凝土桥梁的主要病害，其产生的原因十分复杂，运营管养阶段，需结合具体的裂缝成因制定科学的解决措施。同时做好预防养护工作，尽可能减少裂缝问题的出现，避免对混凝土结构产生不良影响，保证桥梁运营安全。
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