钢筋混凝土桥梁裂缝成因及修补方法

【关键词】桥梁；裂缝；原因；修补 

　　在桥梁检查养护中发现，部分T型截面或U型截面钢筋混凝土桥梁的梁肢或腹板上出现裂缝，裂缝多出现在靠近桥梁跨中部位，多呈竖直状，个别桥梁裂缝长度较大，裂缝深度贯穿梁肢，桥梁的裂缝特征概括如下： 

　　桥墩、主梁、盖梁、桥面板和护栏都有开裂现象，裂缝形式包括塑性收缩裂缝和硬化收缩裂缝。钢筋混凝土结构裂缝形成的原因大致有以下几种。 

　　1 荷载作用 

　　研究表明，引起桥梁梁体开裂的原因是多方面的，将开裂机理归结为单一原因的情况是极少的，但从根本上讲，结构开裂的一个重要原因是其抗弯和抗剪能力不足，对桥梁梁体而言，弯曲正应力弯曲剪应力及组合应力超过梁体混凝土抗裂强度是主要原因。 

　　1）弯曲应力：大部分开裂的桥梁在役时间较长，其设计施工时由于计算方法、设计理念较落后； 

　　2）桥梁的横向振动及交变荷载的作用：桥梁受活载作用时引起的振动是梁体开裂的另一个原因。 

　　2 收缩引起的裂缝 

　　在实际工程中，混凝土因收缩引起的裂缝是最常见的。混凝土收缩主要有塑性收缩、缩水收缩（干缩）、自生收缩和碳化收缩4种。 

　　3 温度变化 

　　混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形受到约束，则在结构内部将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生裂缝。温变裂缝区别于其它裂缝的最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有： 

　　3.1 年温差 

　　一年四季温度不断变化，但变化相对缓慢，它对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移。一般可通过设置桥面伸缩缝、支座或柔性墩等构造措施进行协调，但结构的位移受到限制时就会引起温度裂缝。 

　　3.2 日照 

　　桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后温度明显高于其它部位， 从而构件的温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，局部拉应力增大，导致裂缝出现。日照和骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。 

　　3.3 水化热 

　　在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0m）浇注之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高（可达70℃以上）。内外温差太大引起表面出现裂缝。 

　　3.4 蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当引起混凝土骤冷骤热、内外温度不均，从而导致混凝土出现裂缝。 

　　4 钢筋锈蚀引起的裂缝 

　　由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋。表面混凝土碱度降低，或由于氮化物的介入，引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋被侵入的水分和氧气锈蚀，锈蚀物体积增长约2～4倍，从而对周围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.要防止钢筋锈蚀，设计时应采用足够的保护层厚度，施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入。同时严格控制含氛盐的外加剂用量。 

　　5 基础变形 

　　由于地质勘察精度不够，试验资料不准，地质条件变化等造成基础不均匀沉降或水平方向位移，使结构物中产生附加应力超过钢筋混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。 

　　6 裂缝修补方法 

　　6.1 表面裂缝封闭处理：1）表面涂抹；2）“V”形或“U”形槽口充填修补；3）凿深槽嵌补；4）表面喷浆；5）打箍加固封闭法。 

　　6.2 压力灌浆法修补裂缝：1）水泥灌浆修补法；2）化学灌浆法修补裂缝。 

　　6.3 粘贴钢板施工法：1）注入法粘贴钢板；2）压粘法粘贴钢板。 

　　7 结束语 

　　裂缝是混凝土构件普遍存在的一种现象，引起混凝土开裂的原因很复杂，实际上每一条的裂缝的产生均由几种因素组合作用而成。混凝土裂缝的出现会影响美观，严重的将影响结构的安全。裂缝的出现，将引起受力钢筋的锈蚀，影响桥梁运行安全。设计疏漏、施工质量低劣、养护不力、使用不当均可能使钢筋混凝土桥梁产生裂缝。钢筋混凝土的裂缝都是有规定的，允许一定的裂缝存在，但对于影响桥梁的结构受力和工作性能，危及桥梁安全的裂缝必须高度重视，必须对其进行调查、分析和验算，以判断裂缝的性质和对桥梁结构的影响，进而提出合理的工程整治措施。正确分析混凝土开裂原因是混凝土工程修补或补强加固的前提。 

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