浅谈桥梁混凝土裂缝的成因及处治

关键字：桥梁；裂缝；成因；处理方法 

abstract: in this paper, of g3 beijing and taiwan highway - xu northern section from 2007 to 2009, three years of bridge reinforcement construction, analyzing the causes and hazards of the bridge slab, abutments, piers and other structural cracks in concrete, and cracksprocessing principles and construction methods. 

key words: bridge; cracks; causes; approach 

中图分类号：k928.78 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 

随着国家经济建设的飞速发展，高速公路已成为各省市经济互通的主要命脉，高速公路的车流量也呈几何级倍数增长，原先的道路设计已满足不了实际需求，加之大型车辆超载情况甚重，进一步加快了沿线各桥梁结构物的损坏。 

g3京台高速公路合徐北段所有桥梁中以13m跨径的空心板梁病害尤为严重，其主要病害为板底横向裂缝较多，缝宽为0.05~0.25mm，缝长从0.1~1.1m不等，部分裂缝附近有白色结晶物析出。个别桥梁板在1/8~1/2l位置出现纵向裂纹，缝宽为0.12mm，裂缝最长达5.8m。 

一、裂缝产生的原因和危害 

1、梁板板底裂缝产生的原因 

（1）施工过程中因张拉控制不当或混凝土强度尚低时放张过早，从而导致了梁板的纵向裂缝。 

（2）由于铰缝脱落、破坏严重，造成梁板横向分布系数增大，导致承载力安全储备不足而产生横向裂缝。 

（3）梁板底部保护层厚度偏小或混凝土振捣不实，引起表层产生裂纹。 

2、梁板板底裂缝产生的危害 

（1）虽然纵向裂缝对结构纵桥向承载能力影响不大，但严重的纵缝会影响到梁体的整体性和刚度。 

（2）横向裂缝的存在会使受力钢筋暴露于自然环境中，增加了其受腐蚀的机率和速度，进而降低构件的使用寿命。 

3、桥台、桥墩竖向裂缝产生的原因 

（1）台背回填刚柔材料结合处因伸缩量不一造成了不均匀沉降。 

（2）施工时因碾压厚度过大或碾压长度、遍数不足导致台背回填填料压实度不足。 

（3）浇筑台身台帽混凝土时，没有控制好水化热的影响，使混凝土内部产生了压应力，表面产生了拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，引发了收缩裂缝。 

4、桥台、桥墩竖向裂缝产生的危害 

桥台出现的不均匀沉降裂缝和温差收缩裂缝往往深度较大，严重者会引起桥台的破坏，从而导致结构出现安全性问题，影响桥梁的正常使用。 

裂缝处理原则及施工方法 

1、裂缝修补处理基本原则 

由于混凝土桥梁结构裂缝处的钢筋容易因雨水或湿气的侵蚀而产生锈蚀，为保证桥梁的耐久性及使用安全性，对桥梁裂缝的处理应遵循以下两条基本原则： 

（1）对于宽度小于0.20mm的裂缝，采用直接封闭的方法。 

（2）对于宽度大于或等于0.20mm的裂缝，采用注浆补缝的方法。 

2、施工方法及要点 

（1）用钢管在桥下搭设临时操作支架，支架高度可根据河底高程、需作业的桥梁结构高程或桥墩（台）高程确定，但必须留有足够的人员操作净空，同时铺上竹排板，形成工作平台。支架搭设要求平稳、牢固、可靠，高空作业时须在竹排板四周加设围挡，以防操作不慎造成安全事故。 

（2）对梁底进行打磨，清理后即可进行查缝作业。 

（3）测量裂缝的位置、宽度、长度，在梁底用粉笔标出，封缝和灌缝的可用不同颜色的粉笔标注，并画出详尽的裂缝分布图，同时充分调查各裂缝是否相连。 

（4）裂缝封闭 

对于宽度小于0.20mm的细微裂缝，采用直接封闭方式处理裂缝。方法为沿裂缝方向用磨光机开槽，开槽深度为8~15mm、宽度为5~10mm。 

剔除缝口表面的松散杂物，清除槽内浮尘，并沿缝长范围内用二甲苯进行刷洗，擦净表面后直接进行裂缝封闭处理。 

（5）裂缝灌注 

对于宽度大于或等于0.20mm的裂缝，采取注浆补缝方式处理裂缝，裂缝灌注施工前不需开槽（因开槽会造成细小的灰尘进入裂缝，引起缝内堵塞，影响灌胶效果）。方法为： 

① 剔除缝口表面的松散杂物，用气压为0.2mpa以上的压缩空气清除缝口浮尘。 

② 用钢丝刷将裂缝周围，尤其是灌胶嘴粘贴面周围的油污清除干净。 

③ 沿缝长范围内用二甲苯进行洗刷，擦清表面。 

④ 埋设灌浆嘴： 

布设灌浆嘴的原则是缝端及裂缝交叉处均应布嘴，骑缝布嘴，梁内外灌浆嘴宜错开布置，灌浆嘴间距一般为25cm。如裂缝实际深度较大时，可以设置斜孔，或布置多排钻孔，使灌缝胶均匀填满，每一条裂缝至少须布设两个灌浆嘴，即一个进浆孔和一个排气孔。 

调和封缝胶，将调和后的封缝胶涂抹在灌浆嘴下底面周围。 

将灌浆嘴按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面，并适当用力下压灌浆嘴，使灌浆嘴底部粘贴胶部分溢出，并包住灌浆嘴边缘。 

⑤ 封缝： 

对灌浆区域的裂缝，无论缝宽大小，原则上都应同时封闭，以防裂缝相互贯通而跑气跑胶，封缝方法同上。 

⑥ 密封检查（气检） 

封缝材料固化后，沿缝涂刷一层肥皂水，并向灌浆嘴中通入比灌浆气压大0.1~0.2mpa的压缩空气，检查缝的密封效果。如肥皂水起泡即为漏气处，应再用封缝胶对漏气部位进行补封处理。试气时留一个灌浆嘴接充气管，并把其余灌浆嘴封好。 

⑦ 灌浆 

灌浆顺序一般为自下而上，从裂缝宽处向裂缝细端处的原则依次连续进行，以保证浆液充满缝隙，防止夹入空气。启灌之前，先接通管道，打开所有灌浆嘴上阀门，用气压为0.1~0.2mpa以上的压缩空气将管道及裂缝吹干净。灌浆压力以0.5-0.6mpa为宜，压力应逐渐升高，防止骤然加压使裂缝扩大。 

固化时间20℃ 

 

灌注操作程序： 

接通管道→将配制好的灌缝胶注入灌浆罐→打开储气瓶阀门，调节压力→打开灌浆罐通向灌浆嘴的阀门，进行灌注→待相邻灌浆嘴冒浆后关闭此嘴的阀门，（注意不可漏浆）以下依次进行→待出浆率小于0.1l/min时，持压5～10min后，即可停止该缝的压浆→关闭压浆嘴阀门→进行灌浆封闭的缝要进行取芯抽样或开孔内窥镜检查，以保证灌浆封闭质量。 

⑧ 养护 

灌缝完毕后，养护一昼夜，以利灌缝胶固化。若温度过低，则相应延长养护时间。一般次日即可铲除灌浆嘴和封缝材料。 

结束语 

高速公路桥梁梁板、桥台、桥墩等结构物由于施工因素、混凝土收缩、水化热影响、承载力过大等原因，产生各式裂缝是不可避免的。然而，只要我们及时对各式裂缝进行修补处理，防止裂缝继续扩大，还是可以尽可能小地降低裂缝对结构物的损坏的，同时也能延长结构物的使用年限。 

参考文献 

1、《公路桥涵设计通用规范》（jtg d60-2004）； 

2、《公路桥涵施工技术规范》（jtj 041-2000）； 

3、《公路桥涵养护规范》（jtg h11-2004）； 

4、《混凝土结构加固技术规范》（cecs25：1990）； 

5、《合徐高速公路北段桥梁加固工程施工设计文件》。 

注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。