橋梁結(jié)構(gòu)裂縫及加固技術(shù)分析

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1、橋梁結(jié)構(gòu)裂縫及加固技術(shù)分析【摘要】縫是橋梁工程施工中的常見病害之一，橋梁裂縫不僅影響了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，還使得橋梁結(jié)構(gòu)在使用過程中，存在著一定的安全隱患，嚴(yán)重影響橋梁質(zhì)量。在維護(hù)和管理中應(yīng)根據(jù)橋梁裂縫的不同原因和裂縫的不同情況，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件采用相應(yīng)的維修與加固技術(shù)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的維修及加固工作，對(duì)提升橋梁使用效率具有重要作用?！娟P(guān)鍵詞】橋梁結(jié)構(gòu)裂縫加固技術(shù)中圖分類號(hào)：K928文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A引言國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)了道路交通的極大需求。作為道路交通中的橋梁，由于設(shè)計(jì)、施工及其它各種原因，直接影響和損害了這些橋梁的安

2、全性、實(shí)用性和耐久性，從而嚴(yán)重影響著整條線路的暢通，也制約了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著公共交通量和車輛載重的增加及橋梁工程施工管理不當(dāng)、施工材料質(zhì)量低下等原因，橋梁病害尤其是橋梁裂縫現(xiàn)象越來越多地出現(xiàn)；而且，橋梁建設(shè)使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。根據(jù)橋梁建設(shè)及養(yǎng)護(hù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的維修與加固技術(shù)進(jìn)行深入探討和分析對(duì)提升橋梁使用效率具有重大意義。8一、橋梁結(jié)構(gòu)常規(guī)裂縫機(jī)理分析橋梁結(jié)構(gòu)常規(guī)裂縫機(jī)理的產(chǎn)生相當(dāng)復(fù)雜，單因素裂縫是很少的。但是，一般說來，裂縫主要是由一種或幾種因素引起的，其它因素只是起了裂縫繼續(xù)發(fā)展或加劇劣化的作用

3、。因此，在分析裂縫產(chǎn)生的原因時(shí)，可以將裂縫形式與單因素或主要的兩、三種因素一一對(duì)應(yīng)起來，這種分析方法是最簡(jiǎn)單、最直接，也是很有效的方法。1．混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的認(rèn)識(shí)混凝土是當(dāng)今橋梁結(jié)構(gòu)中使用最廣泛、應(yīng)用量最大的一種材料。因?yàn)樗梢耘渲瞥刹煌瑥?qiáng)度、不同性能和不同形狀的各種混凝土結(jié)構(gòu)物，并有效好的耐久性，除非受到侵蝕性環(huán)境的化學(xué)腐蝕或者遭到物理破壞，混凝土幾乎具有無限的生命潛力。但大多混凝土都是帶裂縫工作的，有的裂縫并不影響混凝土的使用，但涉及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度裂縫的存在和發(fā)展，將使相應(yīng)部位構(gòu)件的承載力受到一定程度的削弱，同時(shí)裂縫還會(huì)引起保護(hù)層剝

4、落、鋼筋銹蝕、混凝土碳化、持久強(qiáng)度低等，甚至危害橋梁的正常運(yùn)行和縮短其使用壽命。2．混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理原則8工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論分析說明，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的，只是有些裂縫是無害的或可控制的。如果對(duì)建筑物的抗裂要求過嚴(yán)，必將付出太大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，甚至無法實(shí)現(xiàn)?？茖W(xué)的要求應(yīng)是將裂縫的有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。筆者認(rèn)為我國的設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的應(yīng)靈活一些，對(duì)荷載產(chǎn)生的裂縫規(guī)定寬度限制，設(shè)計(jì)方法可由設(shè)計(jì)人員選取。3．混凝土結(jié)構(gòu)的微觀裂縫與宏觀裂縫微觀裂縫的特點(diǎn)是細(xì)而短，肉眼不可見。一部分微裂縫存在于砂漿中；一部分存在于骨料與砂漿的界

5、面上。這種裂縫一般產(chǎn)生于混凝土硬化時(shí)，由于內(nèi)應(yīng)力或應(yīng)力流的轉(zhuǎn)向而致，它可用混凝土的構(gòu)造理論加以解釋。二、橋梁結(jié)構(gòu)裂縫問題產(chǎn)生的原因1.橋梁自身應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。橋梁自身的應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的種類分為橋梁收縮引起的裂縫和溫度差異引起的裂縫兩大類，下面將對(duì)其具體分析。（1）橋梁收縮引起的裂縫問題。橋梁的收縮實(shí)際上是因?yàn)轫旁谶M(jìn)行凝固的時(shí)候內(nèi)外的收縮不均勻，導(dǎo)致表面上的砼所受到的拉力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了抗拉的強(qiáng)度，從而出現(xiàn)了橋梁的裂縫。橋梁在施工的過程中，混凝土筑后4小時(shí)左右時(shí)，水泥水化的反應(yīng)異常激烈和活躍，此時(shí)也是分子鏈逐漸產(chǎn)生和形成的關(guān)鍵時(shí)期。分子鏈

6、形成的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)泌水，這就說明混凝土并沒有完全硬化，這就導(dǎo)致塑性收縮的產(chǎn)生。另外，混凝土硬化以后，混凝土表面的泌水會(huì)逐漸蒸發(fā)，溫度也會(huì)下降這時(shí)候混凝土的體積會(huì)減小，所以會(huì)出現(xiàn)縮水干縮的情況。8（2）溫度差異引起的裂縫問題。溫度差異引起的裂縫實(shí)際是砼在水泥的凝固過程中放熱、太陽光的強(qiáng)烈照射、電弧進(jìn)行焊接時(shí)引起的溫度變化，在這些溫度的變化下，能夠引起收縮和膨脹的情況發(fā)生，導(dǎo)致溫度應(yīng)力超過砼所能承受的強(qiáng)度，從而出現(xiàn)橋梁裂縫。每年的溫度均存在很大的差異，但是溫度的變化一般來說比較緩慢，對(duì)橋梁的主要影響是導(dǎo)致其縱向出現(xiàn)位移。橋梁的面板和主

7、要支柱、橋身側(cè)面受到太陽的直射后，局部溫度要比其他地方的溫度高得多。這樣就導(dǎo)致橋梁自身受到約束，橋梁被曬的局部拉應(yīng)力相對(duì)較大，這樣就出現(xiàn)了裂縫。2.橋梁荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。荷載裂縫一般是指混凝土橋梁在常規(guī)的動(dòng)靜狀態(tài)荷載以及橋梁的次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫。荷載裂縫主要分為直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫，直接應(yīng)力裂縫就是指橋梁在物體的直接荷載下引起的外部應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫主要是橋梁表面的荷載超過了它所能承受的應(yīng)力。次應(yīng)力裂縫是指橋梁在外部荷載的基礎(chǔ)上所引發(fā)的次生應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫。三、橋梁結(jié)構(gòu)裂縫加固處理技術(shù)常用的裂縫維修處理方法有：表面

8、涂抹水泥砂漿法、表面粘貼法、表面鑿槽嵌補(bǔ)法、表面涂抹環(huán)氧膠泥法、開槽填補(bǔ)法和壓力注漿法等。1.表面涂抹修補(bǔ)技術(shù)8橋梁結(jié)構(gòu)的表面涂抹修補(bǔ)法主要技術(shù)有填縫、抹灰、鑿槽嵌補(bǔ)、表面粘貼和表面噴漿。對(duì)于磚石砌體的橋梁結(jié)構(gòu)多采用填縫技術(shù)進(jìn)行裂縫修補(bǔ)首先．將縫隙及中間的雜物清