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摘要：橋梁由于材料、溫度、外加劑和施工工藝的不同，以及運(yùn)用過程中的自然氣候、外力等等因素作用下，極易產(chǎn)生缺陷、裂縫，分析其產(chǎn)生的原因有助于橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的科學(xué)性。作者通過對(duì)橋梁多年的養(yǎng)護(hù)，檢測(cè)，總結(jié)分析了橋梁裂縫、缺陷產(chǎn)生的原因以及修補(bǔ)方法。

關(guān)鍵詞：橋梁；裂縫；缺陷成因；修補(bǔ)方法

1.  前言

隨著現(xiàn)代橋梁向海洋化、大跨度、高耐久、整體預(yù)制安裝方向發(fā)展，橋梁工程中對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)有了更高的要求。而我國現(xiàn)有的各條國、省、縣道上各個(gè)時(shí)期修建的橋梁是按不同的荷載設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修建的，目前尚有不少橋梁存在裂縫、缺陷卻仍在擔(dān)負(fù)著繁重的交通運(yùn)輸任務(wù)。因此在舊（危）橋的使用價(jià)值前提下，并通過采用適當(dāng)?shù)募庸膛c提載技術(shù)，恢復(fù)和提高舊（危）橋的承載能力及運(yùn)行能力，延長使用年限，值得我們工程技術(shù)人員認(rèn)真總結(jié)。

2.    威脅橋梁六大安全的因素

   建橋標(biāo)準(zhǔn)偏低；交通量不斷增大；超重、超限車增加； 建設(shè)質(zhì)量問題；材料與結(jié)構(gòu)自然老化； 自然災(zāi)害

3、  公路（危）橋的主要病害及成因

 3.1拱橋（石拱橋、鋼筋（管）混凝土拱橋）常見病害

3.1.1、拱圈裂縫   

截面上環(huán)向分布短而多的縱向、橫向裂縫（見圖1）。主要成因：

     a. 主拱圈整體強(qiáng)度不足   b. 石質(zhì)強(qiáng)度不足   c. 墩臺(tái)、基礎(chǔ)等位移引起拱圈開裂

3.1.2 、拱石風(fēng)化、水蝕

     拱石表面呈粉狀并常伴有白色（或灰色）屑末狀覆蓋層，致使拱石強(qiáng)度、耐久 性等消弱呈鱗片狀脫落

3.2  梁式橋常見病害 

3.2.1、梁體混凝土表觀剝落、麻面、空洞、蜂窩

剝落 構(gòu)件混凝土表面水泥砂漿層流失而造成骨料外露的現(xiàn)象。

麻面  梁體混凝土表面局部缺水泥漿且僅有細(xì)骨料，粗骨料的粗糙面有許多麻點(diǎn)小凹坑。

空洞   混凝土空洞深度超過鋼筋的混凝土保護(hù)層且沒有骨料和水泥漿的內(nèi)部空穴。有效地削弱了結(jié)構(gòu)水泥漿內(nèi)的有效截面，對(duì)結(jié)構(gòu)受力有影響。

蜂窩    梁體混凝土表面局部酥松，水泥漿少，骨料之間存在空隙而沒有有效地填滿水泥漿，形成蜂窩狀的孔洞（見圖3）。

危害   出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象表明梁體混凝土局部不密實(shí)且強(qiáng)度低，空氣中的水氣及二氧化碳等易通過其進(jìn)入混凝土內(nèi)部，促使混凝土碳化及鋼筋銹蝕，加速構(gòu)件混凝土劣化，影響梁體混凝土耐久性，當(dāng)有露筋現(xiàn)象時(shí)情況更嚴(yán)重。

3.2.2、保護(hù)層厚度過小或過大、露筋

過小   保護(hù)層厚度過小，局部露筋，將易產(chǎn)生鋼筋銹蝕，嚴(yán)重影響橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

過大   保護(hù)層厚度過大，由于鋼筋邊緣至混凝土表面間形成較大的素混凝土區(qū)，會(huì)產(chǎn)生混凝土的表面收縮裂縫并易在橋梁營運(yùn)階段產(chǎn)生混凝土受力的表面裂縫。

露筋   鋼筋混凝土梁體中主要是其受力主筋或箍筋沒有被混凝土包裹而外露出表面。極易產(chǎn)生鋼筋銹蝕，并引起鋼筋銹蝕裂縫和混凝土離析）。             

圖4 保護(hù)層厚度過小露筋

3.2.3、孔道壓漿不飽滿，端頭封錨不徹底。

    壓漿不飽滿    孔道壓漿重要作用之一是保護(hù)后張預(yù)應(yīng)力鋼束不銹蝕，并成為梁體混土截面的一部分。若孔道壓漿不飽滿且有液態(tài)水存在的情況下，則預(yù)應(yīng)力鋼束銹蝕是必然的，對(duì)結(jié)構(gòu)使用的耐久性很不利

  錨頭未封錨    它會(huì)造成后張法預(yù)應(yīng)力混凝土耐久性降低。一般發(fā)生在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的頂板和地板上，常設(shè)置混凝土齒板以提供后張法預(yù)應(yīng)力錨固。

3.2.4、混凝土劣化、游離石灰（白化）

     劣化  指在混凝土表面或者整體上出現(xiàn)混凝土材料組成化學(xué)性質(zhì)、物理力學(xué)性能變差

的現(xiàn)象。因而對(duì)橋梁耐久性有嚴(yán)重影響。

白化  是由混凝土內(nèi)部向外滲出而附在表面的附著物，外觀呈白色，附著物類似石灰。對(duì)結(jié)構(gòu)受力影響不大，但對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性有影響，應(yīng)查明結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲水的來源（如圖6）。

    3.2.5、 預(yù)制空心板絞縫灌縫不飽滿或剝落。

企口縫是空心板橫向傳力的重要構(gòu)造。企口縫混凝土施工質(zhì)量差，因而造成空心板橫向連接薄弱，單板受力過大，橫向整體受力性能下降。橋面鋪裝層易產(chǎn)生沿企口縫的縱向裂縫（如圖7），橋面水由裂縫處進(jìn)入企口縫，進(jìn)一步損壞企口縫內(nèi)混凝土，以至整體破壞。

3.2.6、 箱梁節(jié)段間錯(cuò)臺(tái)，混凝土超方

錯(cuò)臺(tái)  現(xiàn)澆混凝土施工箱梁出現(xiàn)相鄰節(jié)段混凝土箱梁截面板之間的高低差和不平順銜接現(xiàn)象，應(yīng)力集中，易產(chǎn)生受力裂縫。

超方  澆筑構(gòu)件截面某些尺寸超過規(guī)定的正負(fù)差，混凝土實(shí)際量超過設(shè)計(jì)值。易發(fā)生在整體現(xiàn)澆箱梁或節(jié)段懸臂現(xiàn)澆箱梁施工中，增加了構(gòu)件的恒載，可能產(chǎn)生受力裂縫。一般控制在3%以內(nèi)。

3.2.7、 混凝土堿-集料反應(yīng)

      混凝土堿-集料反應(yīng)是混凝土中某些活性礦物集料與混凝土孔隙中的堿性溶液之間發(fā)生的反應(yīng)。混凝土堿-集料反應(yīng)是對(duì)混凝土橋梁危害很大的一種病害，隨時(shí)間推移而呈現(xiàn)混凝 土表面開裂，混凝土剝離和混凝土破壞現(xiàn)象（如圖8）。

堿-集料反應(yīng)裂縫a）網(wǎng)狀裂縫   b）從網(wǎng)節(jié)點(diǎn)呈三條放射狀裂紋，夾角約120°  c）出現(xiàn)較晚，施工數(shù)年 d）大氣環(huán)境濕度增大而發(fā)展  e）在受約束的條件下，裂縫平行于約束的方向   堿-集料反應(yīng)不同于其他混凝土病害，其開裂破壞是整體性的，且目前尚未有有效的修補(bǔ)方法，而其中的堿-碳酸鹽反應(yīng)的預(yù)防尚無有效措施。由于堿-集料造成的混凝土開裂破壞難以被阻止，因而被稱為混凝土的“癌癥”。半個(gè)多世紀(jì)以來，混凝土堿-集料反應(yīng)已經(jīng)在全世界近二十多個(gè)國家混凝土工程中造成了嚴(yán)重的損失。

4、  裂縫分析與控制

4.1、按著裂紋起因大致可分如下幾種：

a..由外荷載（靜、動(dòng)荷載）直接應(yīng)力和次應(yīng)力引起的裂紋；b. .由于變形變化引起的裂紋，它包括結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂紋。c. 鋼筋銹蝕引起的裂紋。d. 凍脹、施工材料質(zhì)量、施工工藝質(zhì)量引起的結(jié)構(gòu)變形變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋。

4.2、控制裂紋的措施：

4.2.1、優(yōu)化混凝土原料的配合比

要控制原材料的配合比，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定砂、石含水量。要嚴(yán)格按投放制度投料，先投放細(xì)骨料、水泥和礦物摻合料，再加水，粗骨料，外加劑。

4.2.2、嚴(yán)把混凝土的施工工藝。

一是模板必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。二是施工時(shí)應(yīng)控制水灰比。三是嚴(yán)禁混凝土在生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中加水進(jìn)行二次攪拌等。四是施工時(shí)保證新拌混凝土能及時(shí)并有連續(xù)長的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。五是灑水養(yǎng)護(hù)的間隔時(shí)間應(yīng)以實(shí)際情況確定，必須保持混凝土表層始終處于濕潤狀態(tài)，并保證養(yǎng)護(hù)用水與混凝土表面溫差不大于15度。

4.2.3、經(jīng)常進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)并采取不同施工方法。

對(duì)于大體積混凝土（厚度超過2m），盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內(nèi)外溫差，并緩慢降溫，必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。養(yǎng)護(hù)過程中采取適當(dāng)措施控制混凝土溫度升高和溫度變化速度，使之產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，就可避免出現(xiàn)裂紋。

4.2.4、嚴(yán)格按規(guī)范要求。一是嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙。二是嚴(yán)格控制裂紋寬度。

5、修補(bǔ)方法

普通鋼筋混凝土橋梁中已穩(wěn)定的裂紋和缺陷，一般對(duì)梁的剛度和耐久性雖有所降低，但影響不大，經(jīng)常長期觀測(cè)確無變化時(shí)，可進(jìn)行壓漿或表面封閉等處理。一般的主要工藝（對(duì)于裂