1、淺論市政橋梁結構裂縫分析及加固技術處理橋梁加固方法 摘要:本文主要探討了市政橋梁結構中出現裂縫的原因,然后又針對原因指出了一些加固的處理技術。關鍵詞：市政橋梁；結構裂縫；加固技術前言：市政橋梁在我國的運輸體系中扮演著極其重要的角色，它的安全性也廣受人們關注。在橋梁結構中出現裂縫是目前最為普遍的一種通病，如何進行橋梁的加固也成為了人們研究的重點。1 市政橋梁結構裂縫問題產生的原因1.1 市政橋梁自身的應力會造成裂縫的產生這種類型的裂縫主要可以分為橋梁收縮引起的裂縫和溫度差異引起的裂縫兩種，橋梁收縮引起的裂縫問題實際上是因為砼在進行凝固的時候內外的收縮不均勻而出現了橋梁的裂縫。另外，混凝土硬化以后

2、，混凝土表面的泌水會逐漸蒸發(fā)，溫度也會下降，這時候混凝土的體積會減小，所以會出現縮水干縮的情況。溫度差異引起的裂縫實際是砼在水泥的凝固過程中放熱、太陽光的強烈照射、電弧進行焊接時引起的溫度變化，在這些溫度的變化下，能夠引起收縮和膨脹的情況發(fā)生，導致溫度應力超過砼所能承受的強度，從而出現橋梁裂縫。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，對橋梁的主要影響是導致其縱向出現位移。橋梁的面板和主要支柱、橋身側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。這樣就導致橋梁自身受到約束，橋梁被曬的局部拉應力相對較大，這樣就出現了裂縫。1.2 橋梁荷載作用下產生的裂縫荷載裂縫一般是指

3、混凝土橋梁在常規(guī)的動靜狀態(tài)荷載以及橋梁的次應力下產生的裂縫。荷載裂縫主要分為直接應力裂縫和次應力裂縫，直接應力裂縫就是指橋梁在物體的直接荷載下引起的外部應力產生的裂縫。這種裂縫主要是橋梁表面的荷載超過了它所能承受的應力。次應力裂縫是指橋梁在外部荷載的基礎上所引發(fā)的次生應力所產生的裂縫。2. 橋梁結構裂縫的加固方法和施工工藝橋梁裂縫加固主要技術包括灌縫處理、粘貼鋼板或鋼筋加固、體外預應力加固以及碳纖維片粘貼加固等?，F通過高架連續(xù)箱梁裂縫加固施工對橋梁檢測和加固方法進行闡述。高架橋為 406040 m 連續(xù)箱梁，該高架為一高速公路路段，正式通車約 10 年，車流量大、大型客貨車比較多，特別存在部分

4、超載車輛的行駛。日常排查數據整理中發(fā)現，部分箱梁梁體在正常行車時撓度值遠大于設計撓度值，經初步分析梁體受到一定程度的損傷。通過現場外觀調查，主要檢查連續(xù)梁體受彎、受剪大的區(qū)域，如箱梁梁體跨中底板、支座位置頂板以及支點到 1/4 梁體腹板等，高架橋發(fā)現梁體多處存在裂縫，特別是梁底板跨中及腹板裂縫明顯，最大裂縫寬度超過1 mm。采用鉆芯取樣檢查砼強度、靜載試驗等方式確認具體損傷情況，再通過輕輕敲擊底板預應力管道位置的混凝土，檢查出部分預應力管道壓漿不密實，由設計院制定灌縫處理、粘貼鋼板或鋼筋加固、體外預應力加固以及碳纖維片粘貼加固的補強方案。對于所有檢查出的裂縫先進行灌縫處理，腹板受剪裂縫采用鋼板

5、加固，底板受彎裂縫采用體外預應力束與碳纖維片相結合的加固方法。以下分項詳細介紹各方案施工工藝。2.1灌縫處理。腹板、頂板以及底板清理干凈后，對裂縫進行詳細檢查，并做好標示。再用磨光機對裂縫表面打磨，吹除粉塵，觀察裂縫的寬度，根據寬度等級選用不同的修補方法。裂縫寬度 f0.2 mm, 用環(huán)氧樹脂或水泥漿采取表面封閉處理。當 f0.2 mm，宜采用環(huán)氧樹脂漿液灌縫。一般可采用自動低壓注入法灌縫。當 f1.0 mm 時，可用微膨脹水泥漿液修補。對于大面積缺損、蜂窩、孔洞等，宜采用 12 的水泥砂漿或不低于同級標號的細石子硅進行修補。對于寬度 f0.2mm 的裂縫處理是灌縫加固的重點，處理得當可以使梁

6、體滿足通車要求，不當將會導致?lián)p傷進一步擴大。其工藝流程如下：裂縫表面處理。沿縫打磨，刷去油污，清除灰塵。粘接灌膠底座。注意選擇合適位置，并粘接牢固。封閉裂縫。灌膠底座之間的裂縫要用封縫膠完全封閉，以免灌縫樹脂泄漏。注入灌縫材料。將低粘度環(huán)氧灌縫膠，注入鑲有橡膠膜及注入口的灌膠底座的注入口內，并控制壓力不要過高，以免樹脂脹破封縫而泄漏。結構表面清理，灌縫后養(yǎng)護約 24小時，待灌縫膠固化后，清除灌膠底座及封縫膠，然后使表面平順。2.2 處理腹板上的 450 受剪裂縫采用粘貼鋼板加固，腹板裂縫灌縫處理結束后，在垂直于裂縫方向準備粘貼若干鋼板，鋼板寬度為 15 cm 左右，每塊之間間距 5-10cm，

7、裂縫區(qū)域全部粘貼。2.3 體外預應力加固。體外預應力加固的原理是在需要加固的梁體下緣或梁側下部增設預應力筋，并張拉錨固，借施加預應力后對梁體產生的負彎矩，以抵消部分恒載產生的正彎矩，從而達到提高梁體承載力的要求。常用在原設計承載力不足或預應力損失嚴重的梁體加固。2.4碳纖維片粘貼加固。碳纖維片是用抗拉強度極高的碳纖維絲“拉拔”成型，單向排列，并經環(huán)氧樹脂預浸而成的結構增強復合材料（片材）。將它用粘結樹脂沿受力方向或垂直于裂縫方向，粘貼于受損構件表面，使其與原有砼構件共同受力，從而可以提高構件的抗彎，抗剪或抗拉承載能力。cfrp 有著其巨大的優(yōu)勢。cfrp材料具有強度高（30004000 mpa）、彈性模量高（可達 2.31053.9105 mpa）、重量輕、厚度薄、可塑性強等特點 。 江陰高架橋在體外預應力束張拉結束后，在箱梁底板跨中縱向 25 m范圍內進行打磨，并用環(huán)氧樹脂粘貼 3層碳纖維片，以增加梁體底板的抗彎強度。有效抑制舊裂縫的發(fā)展和新裂縫的生成，從而提高結構的整體剛度。 cfrp 加固工藝的關鍵在于保證使碳纖維片粘貼緊密、牢固，保證與原砼結構