橋梁的修建和運(yùn)營過程中，有時會發(fā)現(xiàn)梁體不同部位出現(xiàn)龜裂、橫向、縱向和斜向裂縫。裂縫一旦出現(xiàn)，輕則影響結(jié)構(gòu)的耐久性、重則直接影響結(jié)構(gòu)的承載能力.甚至危及結(jié)構(gòu)的安全，值得予以重視，并應(yīng)弄清裂縫產(chǎn)生的原因，首先采取措施預(yù)防裂縫發(fā)生，一旦裂縫發(fā)生，則必須采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｓ枰约皶r的觀察監(jiān)測和處理理，以保證橋梁的安全和耐久性能。
一、橋梁裂縫成因及分類
混凝土是由水泥、砂、石骨料等組成的材料，在其硬化的過程中，就已經(jīng)存在氣穴、微孔和微觀裂紋。構(gòu)件受力后，微孔和微觀裂紋逐漸聯(lián)通、擴(kuò)展，形成宏觀裂紋。
而混凝土橋梁裂縫大致可劃分如下幾種：荷載裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫、施工工藝質(zhì)量等。
1.1 荷載引起的裂縫
裂縫產(chǎn)生的原因有：設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時不計(jì)算或部分漏算：計(jì)算模型不合理：結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符：荷載少算或漏算：使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋：內(nèi)力與配筋計(jì)算錯誤：結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時不考慮施工的可能性：設(shè)計(jì)斷面不足：鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤：結(jié)構(gòu)剛度不足：構(gòu)造處理不當(dāng)：施工機(jī)具、材料堆放不合理：預(yù)制結(jié)構(gòu)翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝不當(dāng)，造成結(jié)構(gòu)受力不合理：不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式 ，不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。
1.2 溫度裂縫
當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，因此產(chǎn)生的裂縫。如當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度很大，當(dāng)混凝土因降溫的收縮變形受到巖石地基或老混凝土墊層的約束時，將會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生約束裂縫。驟然降溫，水化熱，蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。
1.3 收縮裂縫
在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。混凝土結(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小的現(xiàn)象。由于混凝土表層的水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮。
1.4 沉降裂縫
由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。在沒有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁，勘察時鉆孔間距太遠(yuǎn)，而地基巖面起伏又大，勘察報告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。
1.5 施工工藝質(zhì)量
混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、拆模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深層的和貫穿的各種裂縫。混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過大，容易在澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫，既塑性收縮裂縫。混凝土攪拌、運(yùn)輸時間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土塌落度過低，使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
裂縫的分類除了按照上訴的原因分類外，還可以根據(jù)裂縫的位置分為：垂直裂縫、縱向裂縫以及斜裂縫。
二、裂縫對結(jié)構(gòu)的危害
一般情況下， 寬度小于或等于0.05mm的裂縫對使用無多大危害，且微細(xì)裂縫在混凝土中是不可避免的。所以，在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算理論中，除對裂縫有嚴(yán)格要求的構(gòu)件外，一般結(jié)構(gòu)是允許帶裂縫工作的。但是混凝土裂縫過寬對結(jié)構(gòu)有較大危害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，冰凍的影響。混凝土有了裂縫，水就能滲入，即使?jié)B得不很深，當(dāng)氣溫降到零度以下時，水分就會結(jié)成冰，冰體膨脹會導(dǎo)致沿裂縫邊緣的散裂，而凍融循環(huán)重復(fù)一次，這種散裂現(xiàn)象就會發(fā)生一次，這樣裂縫將逐漸加寬。
第二，鋼筋銹蝕。一旦水分或有腐蝕的氣體到達(dá)鋼筋，銹蝕就會開始。銹蝕削減了鋼筋的受力截面積，鐵銹膨脹，致使混凝土裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，影響鋼筋和混凝土的粘結(jié)力 。
第三，降低結(jié)構(gòu)的承載力。由于鋼筋腐蝕截面削減和混凝土裂縫使有效高度削弱，使構(gòu)件承載力有所降低。
第四，加快混凝土碳化剝落，降低抗疲勞能力，影響結(jié)構(gòu)耐久性。
第五，損壞表面性能，如美觀等。
如上所述，在混凝土中微細(xì)裂縫是不可避免的，也無多大危害，而寬度較大的裂縫又危害甚大，所以裂縫的預(yù)防和已有裂縫的處理是非常重要的。
三、裂縫的處理方法
3.1 結(jié)構(gòu)本身受力影響不大或暫沒有較大影響者主要采用表面封閉修補(bǔ)法: 主要是采用砂漿填縫、裂縫膠注膠補(bǔ)強(qiáng)(例如卡本封縫膠CCSR-A/B)、鑿槽嵌補(bǔ)、表面噴漿等。
3.2 結(jié)構(gòu)暫時沒有影響而長期因雨水、氣體侵蝕而對結(jié)構(gòu)有較大影響的多采用壓力灌漿法來修補(bǔ)，即將某種漿液( 如水泥漿、環(huán)氧樹脂漿液等例如卡本裂縫膠CBFR-A/B) 通過施加一定的壓力灌入結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂縫中去，以達(dá)到封閉裂縫，恢復(fù)并提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性和抗?jié)B性。
3.3 對結(jié)構(gòu)危害較大的裂縫處理，方法有以下幾種: 鋼板粘貼補(bǔ)強(qiáng)法、碳布粘貼補(bǔ)強(qiáng)法、增加梁體截面尺寸補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力加固法(例如卡本預(yù)應(yīng)力碳板加固系統(tǒng))等。
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