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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(guò)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(guò)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(guó)現(xiàn)有的各條國(guó)、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(guò)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(zhǎng)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(wèn)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(jiàn)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(jiàn)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(kāi)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(jiàn)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(guò)鋼筋的混凝土保護(hù)層且沒(méi)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(méi)有有效地填滿水泥漿，形成蜂窩狀的孔洞（見(jiàn)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(guò)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(guò)小或過(guò)大、露筋

過(guò)小   保護(hù)層厚度過(guò)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(guò)大   保護(hù)層厚度過(guò)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(yíng)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(méi)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)規(guī)定的正負(fù)差，混凝土實(shí)際量超過(guò)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(kāi)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(kāi)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(wú)有效措施。由于堿-集料造成的混凝土開(kāi)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(lái)，混凝土堿-集料反應(yīng)已經(jīng)在全世界近二十多個(gè)國(guó)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(guò)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(zhǎng)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(rùn)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(guò)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(guò)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(zhǎng)期觀測(cè)確無(wú)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