市政桥梁结构裂缝及加固处理方法分析

李鸿基

阜阳市重点工程建设管理处 安徽阜阳 236000

市政桥梁施工是一项系统而复杂的工作，如果不注重加强质量控制，很容易导致质量问题发生。裂缝是市政桥梁施工中的常见问题之一，其会影响结构外形美观程度，降低市政桥梁结构承载力，增加养护维修费用，对整个市政桥梁施工带来不利影响。为预防裂缝等质量问题发生，需认真分析裂缝成因，并有针对性地采取预防措施。

1 市政桥梁结构裂缝常见的类型

常见的市政桥梁按承重架构材料分类，主要有圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、钢-混凝土结合梁桥等。其中的砖、石和混凝土等建筑材料抗拉能力有很大的局限性，当外部受力过大时桥梁结构极其容易形成裂缝进而对整个桥梁主体造成破坏，为此总结出市政桥梁结构的主要裂缝类型：

（1）混凝土开裂：在市政桥梁结构裂缝中最常见的裂缝形式就是混凝土开裂，混凝土开裂不仅仅会导致桥体表面凹凸不平，出现较多的坑坑洼洼，还会缩短桥梁的使用年限并降低行人行车的舒适感。在混凝土开裂现象中桥面铺装混凝土损坏和梁体开裂是其两种主要表现形式。

（2）收缩裂缝：主要涉及塑性、失水、自生、碳化。塑性收缩是在完成浇筑工作的4h-5h左右，水泥出现严重的水化热现象后有泌水，从而导致结构有收缩反应。也可能是在骨料自重的影响下，部分区域下沉，在钢筋结构阻挡的情况下，出现和主筋方向一致的裂缝。失水裂缝内部区域水分蒸发，温度降低，体积迅速减小，属于干性收缩。由于在水分蒸发的过程中，表面区域的蒸发速度很快，内部的蒸发速度慢，导致内部和外部的收缩数量不相同，出现不均匀的收缩现象，受到这些因素的影响，结构内部区域会有拉应力，在强度超出可承受范围的时候出现裂缝。

（3）面铺装损坏：市政桥梁结构的铺装厚度通常维持在10-25mm这个范围，由于车辆荷载常年累月对桥面造成冲击磨损以及天气等外界环境的综合影响，桥面铺装顺坏，有可能影响桥梁主体结构耐久性，进而影响主体结构的受力安全。

2 裂缝的危害

目前大部分市政桥梁采用钢筋混凝土结构，工艺较成熟，施工中采用该结构能较好地控制施工成本并确保结构的稳定性。然而，钢筋混凝土结构也容易出现裂缝问题，影响施工安全和工程质量。裂缝的出现，会影响市政桥梁外形美观程度，降低结构的刚度与强度，影响工程的施工质量。裂缝病害会引发结构问题，降低市政桥梁结构稳定性与可靠性。一些表面裂缝如果没有得到及时修复，降雨时雨水会渗透到裂缝内部，最终破坏市政桥梁结构。裂缝还会导致市政桥梁钢筋外露，使钢筋锈蚀，从而影响结构承载力和稳定性。

3 市政桥梁结构裂缝产生的主要原因分析

3.1 桥梁因材料化学反应而导致的裂缝问题

混凝土混凝土在凝固过程中内外收缩不均匀是桥梁收缩问题产生的根本原因。混凝土凝固时表层混凝土受到的拉力超过其抗拉强度极限值，从而造成桥梁结构裂缝的生成。混凝土筑后四小时是其自身分子链形成的关键时期，在这期间混凝土中的水泥水化反应达到活跃的高峰值，往往会伴随着泌水等情况的发生，这说明混凝土距离完全硬化还需要一段时间，在这个过程中注意防范塑性收缩的发生。

3.2 施工质量控制问题

（1）在市政桥梁工程大体积混凝土浇筑施工的过程中，未采取有效措施降低结构内部与外部的温差，导致混凝土结构内外温差过大而产生裂缝。

（2）部分施工人员未能严格遵循工艺流程施工，忽视对每道工序的质量控制，新技术和新工艺应用不到位，或未严格按要求施工，致使市政桥梁结构出现裂缝。

4 市政桥梁结构裂缝的加固处理措施

4.1 完善桥梁施工方案设计

为预防裂缝产生，提高工程质量，在市政桥梁施工方案设计时，需组织设计人员深入现场调查，了解市政桥梁施工实际情况，确保设计方案与具体情况吻合，不断优化施工设计方案。设计出多种方案进行对比分析，根据其技术性与经济性选择最优方案施工。这样有利于确保工程质量，预防裂缝的产生。

4.2 灌浆加固技术

向裂缝内灌入水泥浆材料、沥青与化学浆液材料等，确保有效完成加固工作任务。此方式适合应用在裂缝范围适中的区域，尤其是小裂缝变成大裂缝的地方，可有效增强加固处理的质量。在采用灌浆加固技术时，施工人员要按照桥梁结构的裂缝特点，针对性选择浆液材料，合理设置压力。浇水清理与表面区域相互脱离的部分，保持结构的清洁性与湿润度。

4.3 表面处理法

表面处理法作为市政桥梁结构裂缝最为常见的处理手段，表面补贴和涂抹是表面处理法的两种基本处理内容。面对一些裂缝较小，桥梁结构受损较为轻微的桥体裂缝情况通常采用表面涂抹这种形式对其进行简单修补并避免其受损程度继续加深；对于裂缝宽度较宽的一些桥梁则应该运用表面补贴这种方法，首先对裂缝防渗堵漏，初步处理规模较大的裂缝问题，确保桥梁的使用安全。

4.4 补强加固技术

应该按照市政桥梁裂缝的发生特点与实际情况，编制完善的补强加固工作方案，确保裂缝加固处理的工作效果。一般情况下，此方式在应用过程中，可以分成两种形式。一是增加主筋截面，实现补强的目的；二是增加混凝土截面，达到补强的标准。前者是使用焊接的方式增加主筋的截面，先凿除保护层，将主筋暴露出来，然后设置主筋结构，焊接处理，增加主筋的使用截面。后者主要是提高混凝土结构的截面尺寸，在原本的混凝土结构上面浇筑新的材料，增加截面实现补强的最终目的。

4 结语

目前来看，结构裂缝问题不仅仅来源于工程建造质量，与桥梁自身所承受的应力大小也有着密不可分的联系。这就要求桥梁设计师在桥梁结构设计中因地制宜，实地考察后再精心确定设计方案，施工单位严格把好桥梁建设质量关，根据桥梁建设结构的不同采取相关处理措施。出现桥梁结构裂缝问题时，及时完成修补工作，第一时间控制裂缝的程度，避免影响主体结构的耐久性，尽最大努力降低桥梁结构裂缝所带来的经济损失。