丁麗紅

【摘 要】由于交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，交通量與日俱增，車輛載重顯著提高，加之人為或自然等因素的影響，使得這些公路橋梁處于一種帶病、超負(fù)荷工作狀態(tài)，因此，各種病害隨之出現(xiàn)。實(shí)踐表明，混凝土結(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞，一般都是首先在混凝土中出現(xiàn)裂縫，裂縫是反映混凝土結(jié)構(gòu)病害的晴雨表。所以，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)損傷的診斷，首先應(yīng)從對(duì)結(jié)構(gòu)的裂縫調(diào)查、檢測(cè)與分析入手，了解混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，才能找到具體修補(bǔ)的方法，才能做好公路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁 混凝土 裂縫 養(yǎng)護(hù)

1公路橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

1.1 溫度變化引起的裂縫

熱脹冷縮是混凝土的屬性，其外部或者內(nèi)部環(huán)境產(chǎn)生變化，混凝土也就產(chǎn)生一定的變化，若是變形受到一定的約束，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，在應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫。通常，導(dǎo)致溫度產(chǎn)生變化的因素主要有一下幾點(diǎn)： （1）溫差因素。因?yàn)橐荒晁募緶囟炔煌?，但是其溫度變化緩慢，年溫差通常將一月份和七月份的月均溫差作為變化的幅度，溫差?dǎo)致裂縫通常屬于深層裂縫；（2）日照。公路橋梁在受到太陽暴曬之后，溫度通常比其他部位高，溫度呈現(xiàn)非線性分布，因?yàn)槭艿阶陨砑s束的影響，造成局部的拉應(yīng)力變化，就產(chǎn)生裂縫，日照所產(chǎn)生的裂縫通常為表面裂縫，造成溫度裂縫的最主要的原因就是日照和驟然降溫；（3）驟然降溫。若是碰見大雨或者冷空氣侵襲后能夠造成混凝土結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，然是由于內(nèi)部的溫度變化比較慢而出現(xiàn)溫度梯度；（4）水化熱。水泥在水化當(dāng)中產(chǎn)生的熱量是混凝土體內(nèi)的溫度上升的因素，造成混凝土內(nèi)部的溫度就升高了，然而因?yàn)榛炷恋膶?dǎo)熱性比較差，混凝土在受到外部的冷氣產(chǎn)生收縮，混凝土的內(nèi)外應(yīng)力互相作用，使得外部的混凝土出現(xiàn)很大的拉應(yīng)力，若是混凝土的抗拉強(qiáng)度小于產(chǎn)生的拉應(yīng)力時(shí)就產(chǎn)生了裂縫，這種裂縫只是存在結(jié)構(gòu)表面；（5）施工不當(dāng)。利用蒸汽養(yǎng)護(hù)或者冬季施工當(dāng)中施工不當(dāng)，混凝土?xí)r熱時(shí)冷，內(nèi)外溫度不同，很容易導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。

1.2 收縮引起的裂縫

（1）塑性收縮。這種裂縫通常產(chǎn)生的在施工當(dāng)中，混凝土在澆筑4h～15h 之后，這時(shí)所產(chǎn)生的水泥水化反應(yīng)非常的激烈，逐漸產(chǎn)生分子鏈，產(chǎn)生泌水情況和水分急劇政法的情況，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生失水收縮，這樣就導(dǎo)致骨料和膠合料間出現(xiàn)不均勻塵所變形，這種情況就出現(xiàn)在混凝土終凝前，這就是塑性收縮。塑性產(chǎn)生的量級(jí)非常大，能夠達(dá)到1% 左右。往往在混凝土澆筑之后的4h～15h，在混凝土表秒上，尤其在養(yǎng)護(hù)不良的部位產(chǎn)生了龜裂，這種裂縫沒有規(guī)則，不但寬而且密集，屬于表面裂縫。因?yàn)槌量s裂縫的影響，產(chǎn)生的裂縫通常沿著鋼筋分布。

（2）縮水收縮?；炷猎诮K凝以及結(jié)硬之后，并且隨著混凝土表面水分逐漸減少，濕度降低，混凝土的體積變小，這就稱之為縮水收縮；由于混凝土表面水分的減少，但是內(nèi)部水分損失的慢，所以表面收縮大，其內(nèi)部收縮小，這樣就產(chǎn)生不均勻收縮，表面通常產(chǎn)生的收縮變形在受到內(nèi)部收縮的約束力時(shí)，導(dǎo)致混凝土表面承受一定的拉力，并且表面承受的拉力在大于抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫?；炷猎谟不蟮氖湛s就為縮水收縮；這種情況產(chǎn)生的裂縫基本上就是表面裂縫，并且這種裂縫寬度比較細(xì)，呈龜裂狀，其形狀沒有一定的規(guī)律。

1.3 約束條件的影晌

約束條件主要指的是結(jié)構(gòu)物在變化或者變形當(dāng)中所受到的阻礙其變形的約束。以混凝土橋墩為例，混凝土橋梁墩身所受到的外部約束主要指的是橋墩邊界對(duì)于墩身混凝土變形的約束。由于橋梁墩身的承臺(tái)和混凝土澆筑時(shí)間間隔比較長(zhǎng)，墩身混凝土在產(chǎn)生收縮變形時(shí)承臺(tái)阻礙了墩身的收縮，其拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度，這樣就導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。承臺(tái)約束所產(chǎn)生的裂縫主要就在墩身的中心部位，呈豎向裂縫。在橋梁混凝土澆筑開始階段，由于模板對(duì)其產(chǎn)生一定的約束，如果模板拆除的過早，因此釋放了混凝土的握裹力，混凝土向外張拉，如果其所受到的拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度，這樣也就形成了裂縫。

2 修補(bǔ)混凝土裂縫的常用方法和注漿法修補(bǔ)工藝

在公路橋梁養(yǎng)護(hù)的過程中，對(duì)于出現(xiàn)的裂縫，我們會(huì)采用如下方法對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)：灌漿法、鉆孔嵌塞法、表面封閉法、釘合法、樹脂灌注法、聚合物侵入法、干嵌填法、表面附加鋼筋法等，每種方法都有其自身的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。（1）灌漿法。1）聚合物灌注：基于丙烯酰胺聚合物或氨基甲酸乙酯的灌漿料，與水進(jìn)行反應(yīng)之后形成泡沫材料或者固態(tài)沉淀物，能夠起到對(duì)裂縫進(jìn)行封閉的作用，這種方法可以在周圍環(huán)境較為潮濕的條件下使用。 2）普通水泥灌漿：橋墩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫，將硅酸鹽水泥砂漿注入其中來達(dá)到裂縫密閉的目的。（2）鉆孔嵌塞法。橋梁結(jié)構(gòu)中的裂縫通常使用這種方法來修補(bǔ)，如果有密封防水的要求，應(yīng)該在將柔性瀝青填入孔中來代替砂漿；如果灌注栓塞起到比較重要的作用，就要將環(huán)氧樹脂灌注在孔中。（3）表面封閉法。表面封閉法是指對(duì)公路橋梁出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行直接密封，從而防止水汽、化學(xué)物質(zhì)和CO2等的侵入，其實(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不遭受進(jìn)一步破壞。這種方法是最簡(jiǎn)單有效的方法，主要用于靜止裂縫的修復(fù)。（4）釘合法。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)側(cè)面裂縫必須要進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，比較適合的方法就是釘合法。尤其適合在對(duì)周圍結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響的場(chǎng)合，對(duì)活動(dòng)的裂縫進(jìn)行鎖定。用相對(duì)較長(zhǎng)較薄的金屬跨過裂縫將其嵌入到已經(jīng)開好的槽溝之中，用環(huán)氧樹脂基粘合劑或者無收縮砂漿對(duì)其進(jìn)行固定。（5）樹脂灌漿法。在灌注裂縫的材料中最為常見的就是環(huán)氧樹脂，它的機(jī)械強(qiáng)度較高，能夠與混凝土中的多數(shù)化學(xué)侵蝕進(jìn)行對(duì)抗，在0.05 mm 的裂縫中可以灌入樹脂。（6）聚合物侵入法。聚合物侵入法主要包括兩種，一種是真空滲入法，一種是聚合物侵入法。重力侵入法，橋面、路面的不低于0.1 mm 的裂縫可以使用粘度較低的液態(tài)樹脂來進(jìn)行密封。在表面上涂刷樹脂，或者臨時(shí)在水平表面上構(gòu)筑圍堤。（7）干嵌填法。將水灰比較低的砂漿用手工的方式連續(xù)嵌入到裂縫中，緊密的與原有的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接形成密實(shí)的砂漿。開一個(gè)寬約25 mm、深約25 mm 的槽在裂縫的表面，對(duì)涂刷界面劑進(jìn)行清理，將低水灰比的砂漿連續(xù)嵌入進(jìn)去。（8）表面附加鋼筋法。普通鋼筋：首先將裂縫進(jìn)行密閉，然后進(jìn)行鉆孔對(duì)裂縫進(jìn)行貫穿，位置約在裂縫平面的90°的方向，在孔內(nèi)注入環(huán)氧樹脂，再在孔中插入鋼筋使之粘合在一起形成整體。在外部施加預(yù)應(yīng)力：施加應(yīng)力時(shí)使用后張法，使裂縫的封閉情況或者結(jié)構(gòu)件的主要部分得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

3 結(jié)語

混凝土最為常見的病害就是裂縫，其所產(chǎn)生的每一個(gè)裂縫都有一種或者相關(guān)幾種的成因。在公路橋梁產(chǎn)生裂縫時(shí)需要加強(qiáng)對(duì)于裂縫產(chǎn)生原因的有效分析，找出產(chǎn)生裂縫的根本原因，并針對(duì)性的對(duì)其進(jìn)行防治，從而做好公路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作。

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