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第1篇

Abstract: With the modern bridge construction technology rapid development, the construction quality of bridge engineering has been markedly improved. But in the process of construction, easily cracks. This paper analyzes on the causes of cracks in bridge construction, proposed the bridge crack mending method.

Key words: bridge; cracks; causes; repair method

中圖分類號：U445 前言

在混凝土結構中，會經常出現裂縫的現象。隨著時間的推移和外界的影響，混凝土的內部構造會不斷發生變化，加上鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化等影響，小裂縫會逐漸演變成大裂縫，最終嚴重威脅人們生命財產的安全。因此，要準確分析好裂縫的產生原因，研究防治方法，保證橋梁的質量，從而確保人們的生命財產安全，在給人們帶來方便的同時，更是促進了建筑業的發展。

1、橋梁施工裂縫的原因 1.1荷載引起的裂縫 荷載裂縫產生的原因在于施工過程中,不加限制地堆放施工機具、材料;不了解預制結構受力特點,隨意翻身、起吊、運輸、安裝;不按設計圖紙施工,擅自更改結構施工順序,改變結構受力模式;不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。 1.2施工材料質量引起的裂縫 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質量不合格,可能導致結構出現裂縫。砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導致水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的強度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規定的特細砂,后果更嚴重。砂石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘結力,降低混凝土強度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥和拌和水用量加大,而且還降低混凝土強度和抗凍性、抗滲性。砂石中有機質和輕物質過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強度,特別是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發生化學反應,體積膨脹2.5倍。拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應有影響。 1.3施工工藝質量引起的裂縫 與施工有關的原因，混凝土在澆筑、制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度產生原因有拌和不均勻，攪拌時間過長，澆灌速度過快，振搗不充分，接縫處理不當，保護層厚度不夠或鋼筋被擾動，模板漏漿，支撐下沉，拆模過早，初期受凍，初期養護不夠，硬化前受振動或加荷，預應力混凝土過早張拉或超張拉，養護混凝土時內外溫差過大

1.4溫度變化引起的裂縫 橋梁結構能夠觀察到的嚴重裂縫損害，很多都是由于溫度引起的內應力和約束應力所造成的。混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形受到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。以下情況易產生溫度裂縫：薄、厚構件的連接處易發生裂縫：在箱形橋梁中，當橋面板的溫度與底板的溫度有較大差別時，箱形梁腹板處容易開裂；澆注大體積混凝土時，由于產生水化熱，致使混凝土內外溫度差過大，使得混凝土表面開裂；混凝土在降溫收縮時受到約束，內部產生拉應力，混凝土也容易開裂。此外，蒸汽養護或冬季施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，也易導致裂縫的產生。

2、橋梁裂縫的修補方法

造成橋梁病害的原因是各種各樣的，這就需要我們在實際工作中針對橋梁的具體缺陷和病害進行具體分析，確定該橋存在的缺陷和病害產生的原因，找出影響耐久性的各方面因素，為今后延長橋梁的使用壽命奠定良好的基礎。對于橋梁的裂縫而言，要判明裂縫的種類，并進行有針對性的處理。

2.1表面封閉修補法

2.1.1表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結構物上也可大面積涂抹保護膜。

2.1.2“V”形或“U”形槽口充填修補。在只用上述表面涂抹處理不能充分修補的場合，可采用如下方法：在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口，然后用樹脂砂漿充填修補。填補前要用鋼絲刷清除鑿后已浮動的混凝土碎片，必要時可先上底層涂料然后填塞樹脂砂漿。

2.1.3鑿深槽嵌補。先沿裂縫鑿一條深槽，槽形根據裂縫位置和填補材料而定，然后在槽內嵌補各種黏結材料，如環氧砂漿、瀝青、甲凝等。

2.1.4表面噴漿。噴漿修補是在經鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫的一種修補方法。根據裂縫的部位、性質和修補要求與條件，可采用無筋素噴漿，或掛網噴漿結合鑿槽嵌補等修補方法。

2.2化學灌漿法

此法可使結構重新結合為整體、阻斷空氣和水分進入梁體，避免腐蝕鋼筋。對靜止裂縫的修補，裂縫開展已基本穩定的情況，一般以環氧樹脂等化學材料并施加低壓灌注至混凝土裂縫中。對活動裂縫的修補，處于繼續開展而未穩定的裂縫，應在分析并控制裂縫開展使其穩定后，方可進行修補加固。

先將結構物的裂縫或孔隙與外界封閉僅留出進漿口及排氣孔，然后將配制的較低黏度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內并使其擴散、膠凝固化，以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗滲性的目的。

灌漿材料應具備黏結強度高、可灌性好等基本要求，一般常采用環氧和甲凝兩類材料。環氧灌漿是以環氧樹脂為主體，它的黏結力強、穩定性好、收縮小、耐腐蝕及機械強度高，裂縫寬度在0.1mm以上時采用環氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酷為主體，它具有黏度低可灌性好、抗拉強度高等特點，常用于修補裂縫寬度在0.1mm以下的細裂縫。

灌漿一般采用純壓法灌漿。對于細小裂縫漿液需要較長的膠凝時間，常采用單液法灌漿。此時將所用的漿液在泵前混在一起，用灌漿機進行灌注。對于較寬的裂縫，要求漿液膠凝時間較短，常采用雙液法灌漿，此時將所用的漿分成兩大部分，用灌漿機分兩路送至灌漿孔口混合裝置再灌入裂縫。

灌漿完畢待漿液聚合固化后，即可將灌漿嘴一一拆除，并用環氧膠泥抹平。最后對每一道裂縫表面再刷一層環氧樹脂水泥漿，確保封閉嚴實，并使其顏色與混凝土結構盡量保持一致。

2.3黏貼鋼板施工法

黏貼鋼板施工法是將整個鋼板黏貼于待修補的裂縫位置上，使其與原有的混凝土成為整體，從而提高對荷載的抵抗力。用于黏貼的鋼板厚度一般為4.5～6mm，而混凝土與鋼板的黏結劑一般采用環氧基液黏結劑。

2.3.1注入法黏貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環氧樹脂，同時排出空隙中的空氣。由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木錘隨時敲打鋼板來確定是否灌實。這種施工法雖然費時，但即使混凝土表面不平整也可進行施工。

2.3.2壓黏法黏貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1～2 mm厚的環氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環氧樹脂被擠出，黏貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡，黏結效果也好。

參考文獻

[1]吳岳雄.淺談混凝土施工裂縫的控制與預防[J].山西建筑,2007,33(4):166-167.

[2]周國鈞等混凝土工程裂縫調查及外強加固技術規程[M]北京:地震出版社,1992

第2篇

【關鍵詞】橋梁；裂縫；原因；修補

【Abstract】The crack， the crack are one of concrete structure common flaws， according to the highway bridge characteristic， from the load， the contraction， the corrosion， the foundation distortion and so on has the reason to the reinforced concrete bridge Liang crack to carry on the simple analysis and the patching method.

【Key words】Bridge；Crack；Reason；Patching

在橋梁檢查養護中發現，部分T型截面或U型截面鋼筋混凝土橋梁的梁肢或腹板上出現裂縫，裂縫多出現在靠近橋梁跨中部位，多呈豎直狀，個別橋梁裂縫長度較大，裂縫深度貫穿梁肢，橋梁的裂縫特征概括如下：

橋墩、主梁、蓋梁、橋面板和護欄都有開裂現象，裂縫形式包括塑性收縮裂縫和硬化收縮裂縫。鋼筋混凝土結構裂縫形成的原因大致有以下幾種。

1 荷載作用

研究表明，引起橋梁梁體開裂的原因是多方面的，將開裂機理歸結為單一原因的情況是極少的，但從根本上講，結構開裂的一個重要原因是其抗彎和抗剪能力不足，對橋梁梁體而言，彎曲正應力彎曲剪應力及組合應力超過梁體混凝土抗裂強度是主要原因。

1）彎曲應力：大部分開裂的橋梁在役時間較長，其設計施工時由于計算方法、設計理念較落后；

2）橋梁的橫向振動及交變荷載的作用：橋梁受活載作用時引起的振動是梁體開裂的另一個原因。

2 收縮引起的裂縫

在實際工程中，混凝土因收縮引起的裂縫是最常見的。混凝土收縮主要有塑性收縮、縮水收縮（干縮）、自生收縮和碳化收縮4種。

3 溫度變化

混凝土具有熱脹冷縮的性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形受到約束，則在結構內部將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生裂縫。溫變裂縫區別于其它裂縫的最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：

3.1 年溫差

一年四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，它對橋梁結構的影響主要是導致橋梁的縱向位移。一般可通過設置橋面伸縮縫、支座或柔性墩等構造措施進行協調，但結構的位移受到限制時就會引起溫度裂縫。

3.2 日照

橋面板、主梁或橋墩側面受太陽曝曬后溫度明顯高于其它部位， 從而構件的溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，局部拉應力增大，導致裂縫出現。日照和驟然降溫是導致結構溫度裂縫的最常見原因。

3.3 水化熱

在施工過程中，大體積混凝土（厚度超過2.0m）澆注之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度很高（可達70℃以上）。內外溫差太大引起表面出現裂縫。

3.4 蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當引起混凝土驟冷驟熱、內外溫度不均，從而導致混凝土出現裂縫。

4 鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋。表面混凝土堿度降低，或由于氮化物的介入，引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋被侵入的水分和氧氣銹蝕，銹蝕物體積增長約2～4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫.要防止鋼筋銹蝕，設計時應采用足夠的保護層厚度，施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入。同時嚴格控制含氛鹽的外加劑用量。

5 基礎變形

由于地質勘察精度不夠，試驗資料不準，地質條件變化等造成基礎不均勻沉降或水平方向位移，使結構物中產生附加應力超過鋼筋混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。

6 裂縫修補方法

6.1 表面裂縫封閉處理：1）表面涂抹；2）“V”形或“U”形槽口充填修補；3）鑿深槽嵌補；4）表面噴漿；5）打箍加固封閉法。

6.2 壓力灌漿法修補裂縫：1）水泥灌漿修補法；2）化學灌漿法修補裂縫。

6.3 粘貼鋼板施工法：1）注入法粘貼鋼板；2）壓粘法粘貼鋼板。

7 結束語

裂縫是混凝土構件普遍存在的一種現象，引起混凝土開裂的原因很復雜，實際上每一條的裂縫的產生均由幾種因素組合作用而成。混凝土裂縫的出現會影響美觀，嚴重的將影響結構的安全。裂縫的出現，將引起受力鋼筋的銹蝕，影響橋梁運行安全。設計疏漏、施工質量低劣、養護不力、使用不當均可能使鋼筋混凝土橋梁產生裂縫。鋼筋混凝土的裂縫都是有規定的，允許一定的裂縫存在，但對于影響橋梁的結構受力和工作性能，危及橋梁安全的裂縫必須高度重視，必須對其進行調查、分析和驗算，以判斷裂縫的性質和對橋梁結構的影響，進而提出合理的工程整治措施。正確分析混凝土開裂原因是混凝土工程修補或補強加固的前提。

【參考文獻】

[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京：中國建筑工業出版社，2004.

[2]劉來群，陳躍，段永燦.彎曲應力引起的預應力混凝土箱梁開裂[J].西安：長安大學學報：自然科學版，2003（9）：23-5.

[3]童兵，張開敬.部分預應力混凝土連續梁裂縫行為的試驗研究[J].交通科學與經濟，2004（1）：21.

第3篇

【關鍵詞】橋梁混凝土裂縫；產生原因；修補方法

中圖分類號： TV331 文獻標識碼： A

一、前言

最近幾年，我國橋梁建設得到了飛速發展，全國各地的橋梁如雨后春筍般出現。隨之而來的，是橋梁混凝土裂縫的產生。如何減少這些裂縫的產生，以及合理修復裂縫是一項需要探索的問題。

二、橋梁混凝土裂縫的原因

1.因溫度變化引起的裂縫

混凝土有熱脹冷縮性質, 混凝土受水泥水化放熱、陽光照射、大氣及周圍溫度等因素影響而出現冷熱變化時, 將發生收縮和膨脹產生溫度應力, 溫度應力超過混凝土強度時即產生裂縫。溫度裂縫區別其他裂縫最主要特征是將隨化而擴張或合攏。引起溫度變化的主要施工因素有：

（一）水化熱

出現在施工過程中,大體積混凝土(厚度超過2.0m)澆筑之后由于水泥水化放熱,致使內部溫度很高,內外溫差太大,致使表面出現裂縫。

（二）蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當,混凝土驟冷驟熱,內外溫度不均,易出現裂縫。

（三）預制箱梁之間橫隔板安裝時,支座預埋鋼板與調平鋼板焊接時,若焊接措施不當,鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱法張拉預應力構件時, 預應力鋼材溫度可升高至350℃,混凝土構件也容易開裂。

2.因收縮引起的裂縫

混凝土收縮(主要是塑性收縮和縮水收縮) 是發生混凝土體積變形產生裂縫的主要原因。塑性收縮發生在混凝土澆筑后4h～5h 左右,由于水泥水化反應,出現泌水和水分蒸發,造成混凝土失水收縮,受到鋼筋、骨料的阻擋,在混凝土內部由于塑性收縮產生張拉應力,混凝土尚未硬化,強度較低, 便形成沿鋼筋方向的裂縫。混凝土結硬以后,隨著表層水分逐步蒸發,濕度逐步降低,混凝土體積減小,產生縮水收縮。因混凝土表層水分損失快, 內部損失慢。因此,產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮, 表面收縮變形受到內部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時, 便產生收縮裂縫。混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細,且縱橫交錯,呈龜裂狀,所以形狀沒有任何規律。

3.原材料質量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、水及外加劑組成。混凝土所采用的材料質量不合格,可能導致結構出現裂縫,主要表現在以下幾點：

（一）水泥

(1)水泥安穩性不合格, 水泥中游離的氧化鈣含量超標。

(2)水泥出廠時強度不足, 使混凝土強度不足,導致混凝土開裂。

(3)當水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時又使用含有堿活性的骨料, 可能導致堿骨料反應。

(二）砂石骨料

砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導致水泥與拌和水用量加大, 影響混凝土的強度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規定的特細砂, 后果更嚴重。砂石中云母的含量較高, 將削弱水泥與骨料的黏結力,降低混凝土強度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥與拌和水用量加大, 而且還降低混凝土強度和抗凍性、抗滲性。砂石中有機質和輕物質過多, 將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強度,特別是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發生化學反應,體積膨脹2.5 倍。

（三）拌和水及外加劑

拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土, 或采用含堿的外加劑,可能引起堿骨料反應。

三、公路橋梁混凝土裂縫的預防

1.預防措施

橋梁裂縫中一般采用的主要預防措施是：鋼筋表面涂上一層防腐材料，應提前對混凝土加強養護，還要增加養護的時間，尤其是在溫度比較低的冬季，要涂刷一些養護劑，增加混凝土早期的強度延長混凝土保溫養護時間，防止混凝土出現干縮現象，盡量多采用粉煤灰水泥或者中低熱的水泥。這些類型水泥的收縮量比較小，還可以減少水泥的總用量比較節約。不管是水泥還是添加劑都要選擇無堿成分或者是低堿成分的。

2.表面的養護

在施工的過程中當混凝土鋪設完畢后，為了保證混凝土在最終凝固前表面的濕潤狀態，可以在混凝土表面上鋪蓋一層塑料膜或是草墊子、麻片等覆蓋物，在必要時也可以噴一些養護劑，這樣可以防止因水散發太快所導致的干裂形成的裂縫。

3.施工技術措施

當混凝土隨著水灰比的值越大，其干縮成度就就會越來越厲害。因此在施工的過中當，一定控制好水灰比的大小，或是適當添加一些減水劑，以達到控制混凝土干縮的目的，對混凝土在攪拌和施工過程中的配合比例要進行嚴格的控制。

四、橋梁結構裂縫的修補方法

修補裂縫的方法很多，這里簡要介紹如下幾種。

1.表面抹灰修補法

（一）水泥砂漿涂抹

對于混凝土結構，可先將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，然后用1：1～1：2水泥砂漿涂抹其上，涂抹時不能有流水。涂抹總厚度一般為10～20 mm，砂漿砂子不宜太粗，一般為中細砂，水泥強度等級不要低于32．5級。

（二）環氧砂漿涂抹

先在裂縫上鑿一V形槽，用鐵絲刷刷清縫口。在裂縫四周涂一層環氧砂漿，如裂縫較深，垂直方向也可靜力灌注，環氧砂漿可灌入0．5 mm的隙縫中。最后嵌入環氧砂漿，用刮刀使其平面與原混凝土平面相平。待環氧樹脂硬化后即可應用。養護期間結構不宜受振、受潮，以保證修補質量。

2.填縫與鑿槽嵌補

（一）填縫

填縫是磚石砌體裂縫修理中最簡便的一種方法。操作時，將縫隙清理干凈，根據裂縫的寬度不同分別用勾縫刀、抹子、刮刀等工具進行操作，所用灰漿通常采用1：2．5或1：3水泥沙漿，一般不得低于砌筑灰漿的強度。填縫處理后可在美觀、耐久性等方面起到一定作用，而對砌體的整體性、強度等方面所起的作用甚微。

（二）鑿縫嵌補

鑿縫嵌補是沿混凝土裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如環氧砂漿、瀝青、甲基丙烯酸脂類化學強劑等一種修補方法。

修補時先沿裂縫鑿槽，槽形根據裂縫位置和填補材辯而定，縫槽形狀通常多采用V形槽。槽的兩邊混凝土面必須修理平整，槽內要清洗干凈，必要時可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂漿或噴涂砂漿時，在鑿槽時須一并將槽口外的混凝土表面鑿毛，同時清理干凈。用水泥砂漿填補．事先要保持槽內潤濕(不應有積水)，用瀝青或環氧材料填補時，要保持槽內干燥，否則應先采取其他措施，使槽內干燥后再進行填補。

3.灌漿法

（一）對于較寬裂縫應進行壓力灌漿處理。灌漿處理一般采用環氧樹脂進行灌漿。

（二）對裂縫表面進行處理,沿裂縫用鋼釬鑿成 /V0 型槽或 /U0 型槽,槽寬與槽深可根據裂縫深度和有利于封閉來確定。鑿縫時先沿裂縫打開,再向兩側加寬,鑿完后用鋼絲刷和氣泵將混凝土碎屑、粉塵清除干凈。

（三）埋設灌漿嘴的間距可根據裂縫的深度確定,埋設時先將灌漿嘴用環氧樹脂膠泥粘貼在預定的位置上。

（四）裂縫封閉后,待密封膠泥達到一定強度后應進行壓力試漏,檢查密封效果。

（五）灌漿機具、器具在灌漿前應進行檢查,運行正常方可使用。灌漿結束后立即拆除管道并用丙酮沖洗管道和設備。

（六）灌漿結束后用環氧樹脂膠泥將灌漿處抹平,最后對每一道裂縫表面刷環氧樹脂水泥漿,確保封閉嚴實,并使其顏色與橋梁混凝土盡量保持一致。

五、結語

通過對新時期下，橋梁混凝土裂縫產生的原因分析，進一步明確了當今橋梁維護的方向，為橋梁的管理以及優化完善奠定了堅實基礎，有助于降低橋梁裂縫產生帶來的風險。

參考文獻：

[1]魯百平 橋梁裂縫產生原因淺析 赤峰學院學報(自然科學版）2006(2)

[2]王善華、汪志飛 橋梁混凝土裂縫的原因分析及預防研究 科技信息2007(20)