李永永

（山西省太原市市政公共設(shè)施建設(shè)管理中心，山西太原 030002）

0 引言

俗話說(shuō)：“要想富，先修路”，市政橋梁作為市政交通網(wǎng)中一個(gè)重要組成部分，對(duì)于城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民的正常生活起著至關(guān)重要的作用。如今，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，市政橋梁的數(shù)量越來(lái)越多，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注現(xiàn)代市政橋梁的安全問(wèn)題。裂縫是現(xiàn)代橋梁的通病，這種現(xiàn)象比較普遍，如何對(duì)裂縫的橋梁進(jìn)行加固應(yīng)該是當(dāng)前我們要考慮的內(nèi)容。

1 市政橋梁出現(xiàn)裂縫的原因

1.1 荷載導(dǎo)致的裂縫

市政橋梁的裂縫有一部分是直接應(yīng)力造成的。而造成直接應(yīng)力的原因有很多，其中包括在設(shè)計(jì)市政橋梁的時(shí)候?qū)σ恍〔糠趾奢d沒(méi)有計(jì)算或者是算錯(cuò)而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，這就會(huì)使得對(duì)結(jié)構(gòu)受力的假設(shè)與現(xiàn)實(shí)的情況不符，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的時(shí)候就不會(huì)想到施工的可能性或者是設(shè)計(jì)的斷面不夠，還有就是對(duì)鋼筋的布置沒(méi)有達(dá)到要求的配置甚至是配置出現(xiàn)錯(cuò)誤等。

導(dǎo)致市政橋梁裂縫的還有次應(yīng)力。在市政橋梁項(xiàng)目當(dāng)中比較常見(jiàn)鑿槽、設(shè)置牛腿以及開(kāi)洞等，但是在常規(guī)的計(jì)算當(dāng)中用準(zhǔn)確度的圖紙來(lái)模擬計(jì)算是非常難的，然而實(shí)際的受力構(gòu)件如果進(jìn)行了挖孔，那其內(nèi)部的力流就會(huì)產(chǎn)生繞射的現(xiàn)象，并且將會(huì)在空洞的周圍產(chǎn)生非常大的應(yīng)力，然后就會(huì)使橋梁出現(xiàn)裂縫。

1.2 收縮導(dǎo)致的橋梁裂縫

1.2.1 塑性收縮

在市政橋梁項(xiàng)目的施工中，需要進(jìn)行澆筑混凝土，但是當(dāng)混凝土澆筑后的4~5h，里面的水泥就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的水化熱反應(yīng)，而反應(yīng)后就會(huì)使得水分和沁水進(jìn)行非常強(qiáng)烈的蒸發(fā)，進(jìn)而使得混凝土失水而收縮，這樣的收縮數(shù)量可以達(dá)到1%左右；在自重的作用之下骨料就會(huì)發(fā)生沉降，但是在下降的過(guò)程當(dāng)中就會(huì)受到鋼筋的阻擋，進(jìn)而就會(huì)形成和主筋方向一致的裂縫。

1.2.2 失水收縮

在混凝土澆筑完成后，凝固的過(guò)程當(dāng)中就會(huì)逐漸將水分蒸發(fā)掉，并且隨著溫度的降低體積也會(huì)逐漸減小，這一種現(xiàn)象就是干縮。在混凝土的水分蒸發(fā)過(guò)程中，表面的水分損失的就比較快，內(nèi)部的水分就比較慢，這就使收縮不均勻。但是外表的收縮會(huì)受到混凝土內(nèi)部的約束，這就使得表面的混凝土受到拉應(yīng)力，如果超過(guò)了自身的拉應(yīng)力程度就可能會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.2.3 碳化收縮

碳化收縮簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是二氧化碳和水泥水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)產(chǎn)物，繼而導(dǎo)致收縮。這種形式的收縮在濕度大約為50%的時(shí)候才比較明顯，而且會(huì)伴隨二氧化碳濃度的增加而增快。

1.2.4 自生收縮

在混凝土的硬化的過(guò)程當(dāng)中，水泥會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)導(dǎo)致收縮，并且這種形式的收縮和外界的干濕程度沒(méi)有很大的關(guān)系，而且水泥的種類不同產(chǎn)生的收縮程度也不同。

1.3 基礎(chǔ)變形

致使基礎(chǔ)變形的原因有很多，由于勘察的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、設(shè)計(jì)偏差可能導(dǎo)致地基不均勻沉降；再就是建設(shè)橋梁的地方本身地質(zhì)就容易發(fā)生變化，再加上地基具有不同的壓縮性，以致橋梁發(fā)生沉降；在對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，橋梁各個(gè)部位的基礎(chǔ)荷載有著較大的不同或者是對(duì)于同一個(gè)橋梁采用不同的基礎(chǔ)或者是用了一樣的基礎(chǔ)但是基底的標(biāo)高差異比較大、地基本身就塑性就存在比較明顯的差異；還有一種比較常見(jiàn)的情況就是同一座橋梁在不同的時(shí)期建造，導(dǎo)致承載力不同；橋梁在竣工之后，地基會(huì)由于浸水而影響土體的強(qiáng)度，將壓縮變形加大，致使地基發(fā)生了變化，但是又因?yàn)楦珊祷蛘呤侨斯こ樗仁沟叵滤幌陆?，這樣的情況就會(huì)使基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻下沉。

1.4 人為因素導(dǎo)致的裂縫

在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，人為因素也是導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的一個(gè)重要的因素。施工人員對(duì)混凝土前期的養(yǎng)護(hù)工作、混凝土施工的實(shí)際速度等如果控制不科學(xué)就會(huì)導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)裂縫。除此之外，在運(yùn)輸混凝土的時(shí)候運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)容易使橋梁出現(xiàn)裂縫；再就是在澆筑時(shí)，由于側(cè)向壓力的作用使的模板變形，就會(huì)產(chǎn)生和模板變形一致的裂縫。

2 市政橋梁裂縫加固處理的措施

2.1 注漿法

注漿法簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是將橋梁裂縫的地方灌注水泥漿等，這樣就會(huì)將橋梁的裂縫進(jìn)行加固處理，但是這種加固處理的方式只能在裂縫變大的過(guò)程當(dāng)中使用。在對(duì)橋梁的裂縫進(jìn)行注漿處理的時(shí)候，需要我們根據(jù)橋梁裂縫的程度來(lái)選擇漿液和不同的壓力，再就是將橋面表層已經(jīng)脫離的部分去除，然后再將其用清水進(jìn)行清潤(rùn)，然后再將漿液灌注到裂縫內(nèi)直至黏合。再使用水泥漿對(duì)裂縫進(jìn)行灌注的時(shí)候，需要根據(jù)裂縫的現(xiàn)實(shí)情況去配置水泥漿的黏稠度。因?yàn)榛炷羶?nèi)的壓力會(huì)有不同，導(dǎo)致產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的孔眼，在灌注水泥漿的時(shí)候就是從這種孔眼里灌注；還有需要注意的一點(diǎn)是，因?yàn)榛瘜W(xué)漿可以將漿液的性能改變，這就使得其操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單但是對(duì)于裂縫比較小的橋梁加固效果比較好。

2.2 表面處理法

進(jìn)行表面處理比較常見(jiàn)的方法有兩種：①表面涂抹；②表面補(bǔ)貼。在市政橋梁中如果出現(xiàn)了比較小比較細(xì)的裂縫，就可以利用表面涂抹的方式，因?yàn)榱芽p比較小，注漿是不容易灌入。如果出現(xiàn)了裂縫比較大的橋梁就可以使用表面補(bǔ)貼的方法，表面補(bǔ)貼主要起的作用就是防漏堵漏。圖1 表面補(bǔ)修的目的就是將混凝土的裂縫填平，但是在填補(bǔ)的過(guò)程當(dāng)中就可以利用鐵刷打毛混凝土、裂縫的表層抹灰以及填補(bǔ)混凝土等方法來(lái)進(jìn)行填補(bǔ)，但是這樣的方式只適用于橋面表層裂縫而內(nèi)部完好的情況。

圖1 橋梁的堵漏補(bǔ)強(qiáng)

2.3 結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)

2.3.1 將構(gòu)件的截面增加

增加構(gòu)件截面可以分為兩種:①增加主筋來(lái)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；②增加混凝土截面來(lái)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。增加主筋補(bǔ)強(qiáng)一般都采用焊增主筋的方式，就是先把梁類的下邊的混凝土的保護(hù)層砸除直至露出主筋，然后再將原來(lái)的箍筋截?cái)嗬?，然后把新的主筋焊接在原?lái)的主筋的下邊，在施工的過(guò)程中，因?yàn)楹附訒?huì)產(chǎn)生高溫，為了減少這種溫度的應(yīng)力，可以采用斷續(xù)雙面焊接，并且從跨中向支點(diǎn)旋焊，在將主筋焊完之后應(yīng)該接長(zhǎng)箍筋，而且需要重新對(duì)其實(shí)施保護(hù)層，這樣新的保護(hù)層可以采用壓力灌注的方法施工。

2.3.2 增加構(gòu)件加固

一般情況下就是增加主梁來(lái)進(jìn)行加固。這種加固的方式比較適用于有良好承載力的地基的橋梁，大部分在進(jìn)行增加構(gòu)件的時(shí)候，會(huì)將新增加的主梁放置在原來(lái)主梁的兩邊，而且可以在新增加的主梁的位置上把原來(lái)的橋面鑿開(kāi)并且將原來(lái)的橫隔梁切斷，在利用原來(lái)的結(jié)構(gòu)設(shè)置懸掛模板之后，將新的梁體的混凝土灌注好，如果是預(yù)應(yīng)力梁體，那么就應(yīng)該想到在橋面上沒(méi)有辦法進(jìn)行張拉施工，所以說(shuō)應(yīng)該先進(jìn)行張拉然后再安裝。

2.3.3 增加體外預(yù)應(yīng)力

施加體外預(yù)應(yīng)力就是在原先的梁體的外側(cè)受拉的地方設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，這樣也可以根據(jù)張拉過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的偏心預(yù)壓力減小荷載的撓度，以此達(dá)到改善橋梁結(jié)構(gòu)的受力的狀態(tài)。

2.3.4 通過(guò)粘貼加固

粘貼加固一般采用的材料是環(huán)氧樹(shù)脂膠液，可以利用這種膠液將鋼板或者是鋼筋等粘貼在結(jié)構(gòu)的受拉的邊上或者是比較薄弱的地方，這樣的加固方式就好比是增大截面來(lái)進(jìn)行加固的方法，兩者有異曲同工之處，如圖2 所示。

圖2 裂縫加固 環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠

3 結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)致市政橋梁產(chǎn)生裂縫的因素比較多，而且種類也比較豐富，市政橋梁產(chǎn)生裂縫之后如果不對(duì)其進(jìn)行及時(shí)系統(tǒng)研究就難以明白市政橋梁產(chǎn)生裂縫的原因，更不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行合理的修復(fù)了。所以說(shuō)，及時(shí)對(duì)市政橋梁產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行分析不僅僅可以對(duì)裂縫進(jìn)行危害性的評(píng)定，還可以為以后裂縫的治理提供根據(jù)。市政橋梁作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要橋梁，必須要把市政橋梁的質(zhì)量作為重中之重。本文對(duì)市政橋梁產(chǎn)生裂縫的原因以及對(duì)裂縫的加固處理措施等方面進(jìn)行研究，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)的工作人員有所幫助，工作人員也要不斷學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)市政橋梁加固處理的措施，保證市政橋梁建設(shè)的順利進(jìn)行，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展。