桥梁结构裂缝成因及表面修补法

桥梁结构裂缝成因及表面修补法

桥梁结构裂缝成因及表面修补法 胡亮 (河北省廊坊市交通勘察设计院) 摘要：桥梁在建造与使用过程中，钢筋混凝土出 现裂缝是非常值得关注的问题。裂缝的发展会使结构 物产生异常的内部应力或变形，严重的会危及桥梁的 结构安全，因此有必要经常对桥梁进行维修整治，使其 保持良好的工作状态。本文介绍了混凝土桥梁裂缝产 生的原因及表面修补方法。 关键词：裂缝种类裂缝成因裂缝表面修补 混凝土裂缝不可避免，有些裂缝在使用 荷载或外界物理、化学因素的作用下不断扩 展，引起混凝土炭化、保护层剥落、钢筋腐蚀， 使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降 低，影响结构的正常使用，因此必须加以控 制。造成桥梁混凝土构件出现裂缝的原因比 较复杂，主要受材料、施工、使用环境以及结 构设计等方面因素的影响。裂缝的种类繁 多，不同的裂缝对桥梁的危害各有轻重。 1 裂缝种类 混凝土结构裂缝的成因复杂，有时是多 种因素相互影响的结果，但每一条裂缝的产 生均有一种或几种诱因。混凝土桥梁裂缝就 产生原因，大致可划分成如下几种。

 1．1 荷载引起的裂缝 ． 混凝土桥梁在静载、动载及次应力作用 下产生的裂缝称为荷载裂缝，其主要分为直 接裂缝和次应力裂缝2种。直接应力裂缝是 由外荷载引起的直接应力产生的裂缝，次应 力裂缝是由外荷载引起的次生应力产生的裂 缝。 

1．2 温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质，外部环境或 内部温度发生变化时混凝土将发生变形，变 形遭到约束时结构内部将产生应力，当该应 力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。 温度裂缝与其他裂缝最主要的区别是随温度 变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要因 素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养 护或冬季施工措施不当等。

 1．3 收缩引起的裂缝 在实际工程中，混凝土因收缩所引起的 裂缝是最常见的。塑性收缩和缩水收缩(干 缩)是混凝土发生体积变形的主要原因，另外 还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响 混凝土收缩裂缝的主要因素有水泥品种、标 号及用量，以及骨料品种、水灰比、外掺剂、养 护方法、外界环境、振捣方式及时间等

1．4 地基变形引起的裂缝 结构由于基础竖向不均匀沉降或发生水 平方向位移，使结构中产生的附加应力超出 混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。导 致基础不均匀沉降的主要原因：地质勘察精 度不够，试验资料不准，地基地质差异太大， 结构荷载差异太大，结构基础类型差别太大， 桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不 良地质。 1．5 钢筋锈蚀引起的裂缝 要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要 求控制裂缝宽度，采用足够的保护层厚度(当 然保护层不能太厚，否则构件有效高度减小， 受力时将加大裂缝宽度)。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，同时严格控制含氯盐外加 剂的用量，沿海地区或其他存在腐蚀性强的 空气、地下水地区尤其应慎重。 1．6 冻胀引起的裂缝 大气气温低于0oI二时，吸水饱和的混凝土 出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％， 使得混凝土产生膨胀应力，同时混凝土凝胶 孔中的过冷水在微观结构中迁移和重新分布 引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，而混凝 土强度降低，二者共同作用导致裂缝出现。 混凝土初凝时受冻，成龄后混凝土强度损失 可达30％ ～50％ 。冬季施工时对预应力孔道 灌浆后若不采取保温措施，也可能发生沿管 道方向的冻胀裂缝。 2 桥梁结构裂缝表面封闭修补法 裂缝的修补可分为表面裂缝封闭修补和 内部裂缝填补两种，本文在此仅介绍表面封 闭修补法。桥梁结构裂缝表面封闭修补常用 的方法有填缝、表面抹灰、表面粘贴、凿槽嵌 补和表面喷浆等。 2．1 填缝 填缝是修补砖石砌体裂缝最简便的方 法。操作时，首先将裂缝清理干净，然后根据 裂缝宽度用勾缝刀、抹子及刮刀等工具进行 补浆。所用灰浆通常采用1：2．5或1：3水泥 砂浆，一般不得低于砌筑灰浆的强度。填缝 处理后可在美观、耐久性等方面起到一定的 作用，但对砌体的整体性、强度等方面所起的 作用甚微。 2．2 表面抹灰 表面抹灰是指用水泥砂浆、环氧基液及 环氧砂浆等材料，涂抹在裂缝部位的砖石砌 体或混凝土表面上的一种修补方法。 2．2．1 水泥砂浆涂抹 对于混凝土结构，可先将裂缝附近的混 凝土表面凿毛，并尽可能使糙面平整，洗刷干 净后洒水保持湿润(不留水珠)，然后涂抹1 ：1～1：2的水泥砂浆。涂抹时混凝土表面不 能有水，最好先用纯水泥浆涂刷一层底浆(厚 度0．5～1．Omm)，再将水泥砂浆一次或分几 次抹完。抹浆厚度要适宜，过厚容易在侧面

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