關(guān)于橋梁裂縫修復(fù)技術(shù)的研究探討

1、<p>　　關(guān)于橋梁裂縫修復(fù)技術(shù)的研究探討</p><p>　　摘要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技水平都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大牽引力下，我國(guó)道路橋梁建設(shè)也取得了豐碩成果。但是，由于施工質(zhì)量控制不到位等原因，在混凝土橋梁的建設(shè)出現(xiàn)了大量的質(zhì)量問(wèn)題，影響橋梁的使用壽命以及使用的安全性，存在諸多安全隱患。本文闡述了混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的主要原因，并對(duì)橋梁裂縫修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。 </p&

2、gt;<p>　　關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；裂縫；成因；修復(fù)技術(shù) </p><p>　　Abstract: In recent years, China's economic and technological level has a rapid development. Great traction in the technological and economic development, t

3、he construction of roads and bridges in China has yielded fruitful results. However, due to the reason of the construction quality control is not in place, in the construction of concrete bridges, a large number of quali

4、ty problems and affect the service life of the bridge and the use of security, there are many security risks. This paper des</p><p>　　Key words: concrete bridges; cracks; causes; repair techniques </p>

5、<p>　　中圖分類號(hào)：U445.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012） </p><p>　　前言：在如今道路橋梁建設(shè)過(guò)程中，混凝土已成為一種不可缺少的材料。但是，混凝土橋梁裂縫已成為一個(gè)關(guān)注已久的問(wèn)題，它不僅會(huì)影響橋梁的整體外觀，更存在著許多不安全因素，影響著橋梁的整體結(jié)構(gòu)安全性?；炷灵_(kāi)裂問(wèn)題作為橋梁“多發(fā)病”，如果加強(qiáng)施工質(zhì)量管理的力度且采取技術(shù)措施加以防治，是可以得到有

6、效克服的。 </p><p>　　橋梁混凝土裂縫成因分析 </p><p><b>　　1、荷載裂縫 </b></p><p>　　混凝土橋梁在設(shè)計(jì)之初有其特定的荷載承受能力，如果實(shí)際使用過(guò)程中，橋梁整體承受的荷載力超過(guò)其最大承受范圍，則極易產(chǎn)生裂縫。對(duì)這種裂縫放任流之，可能帶來(lái)災(zāi)難性的后果。荷載裂縫產(chǎn)生的原因主要包括以下幾點(diǎn)： </p&

7、gt;<p>　　首先，在橋梁設(shè)計(jì)之初，計(jì)算模型不夠合理，內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤，橋梁設(shè)計(jì)斷面過(guò)小等造成結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠、結(jié)構(gòu)剛度不強(qiáng)；其次，在施工過(guò)程中，施工人員沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖以及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，甚至擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序以及橋梁結(jié)構(gòu)受力模式，沒(méi)有進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等等；最后，在橋梁使用過(guò)程中，超過(guò)設(shè)計(jì)荷載的重型車輛過(guò)橋、車輛撞擊、大風(fēng)雪天氣、爆炸、地震等原因也會(huì)引發(fā)橋梁裂縫的產(chǎn)生。 </p><p&g

8、t;<b>　　2、溫度裂縫 </b></p><p>　　混凝土具有熱脹冷縮的特性，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí)會(huì)發(fā)生變形，從而在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。通常情況下，溫度裂縫走向一般無(wú)規(guī)律性，裂縫寬度大小不一，受溫度變化的影響熱細(xì)冷寬。 </p><p><b>　　成因分析： </b></p&

9、gt;<p>　　混凝土表面溫度裂縫大多數(shù)是由于溫差較大引起的。例如，在冬季施工時(shí)，如果過(guò)早除掉保溫層或受寒潮襲擊，都會(huì)導(dǎo)致混凝土因早期強(qiáng)度低而產(chǎn)生裂縫。此外，在混凝土澆筑時(shí)，水泥水化熱會(huì)使溫度大幅升高，使內(nèi)部混凝土產(chǎn)生顯著的體積膨脹，而外部混凝土受到地基或其他外部結(jié)構(gòu)的影響溫度較低，冷卻收縮，內(nèi)外形成巨大溫差，極易產(chǎn)生裂縫。 </p><p><b>　　3、收縮裂縫 </b>

10、;</p><p>　　在實(shí)際施工中,因收縮引起的混凝土裂縫是最為常見(jiàn)的。這類收縮可從混凝土結(jié)硬與否分為前后兩個(gè)階段： </p><p>　　第一階段：混凝土澆筑后，水泥水化的劇烈反應(yīng)導(dǎo)致水分急劇蒸發(fā)，混凝土因過(guò)多失水而收縮。第二階段：在混凝土結(jié)硬以后，其表層與內(nèi)部水分損失不一致，從而造成混凝土表面與內(nèi)部的收縮不均勻，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受的拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，裂縫便由

11、此產(chǎn)生。 </p><p>　　一般情況下，混凝土收縮引起的裂縫屬表面裂縫，呈龜裂狀，寬度較小且縱橫交錯(cuò)。雖然這種裂縫一般較細(xì)較淺,但對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。要杜絕此類裂縫的出現(xiàn)，施工時(shí)必須嚴(yán)格控制水灰比，確保振搗密實(shí)，最重要的是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)條件，使混凝土免受不利溫度與濕度變形的侵襲,防止有害收縮。 </p><p>　　4、地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫 </p>

12、<p>　　這類裂縫的產(chǎn)生是由于地基基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向發(fā)生位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出了混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力導(dǎo)致的。這類裂縫通常出現(xiàn)在鋼筋上方結(jié)構(gòu)變化處。 </p><p>　　基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因分析： </p><p>　　在塑性狀態(tài)下，混凝土的基礎(chǔ)、支架等發(fā)生不均勻沉降，造成局部混凝土變形受約束而產(chǎn)生裂縫；重力作用使混凝土中較重顆粒下沉而使水泥漿上浮，當(dāng)這

13、種下沉受到鋼筋、模板作用時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。 </p><p>　　5、鋼筋銹蝕引起的裂縫 </p><p>　　如果混凝土質(zhì)量較差，或者是它的保護(hù)層厚度不夠，很容易導(dǎo)致混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，降低鋼筋周圍混凝土的堿度；或由于氯化物的介入增加了鋼筋周圍氯離子的含量，這些都可能會(huì)引起鋼筋表面氧化膜破壞、發(fā)生銹蝕反應(yīng)，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離，沿鋼

14、筋縱向產(chǎn)生裂縫。 </p><p>　　6、凍脹引起的裂縫 </p><p>　　當(dāng)溫度低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土就會(huì)出現(xiàn)冰凍，游離的水會(huì)在此情況下轉(zhuǎn)變成冰，造成混凝土體積膨脹產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冰水(結(jié)冰溫度在一78℃以下)在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布，使混凝土中膨脹力增強(qiáng)、強(qiáng)度降低，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。 </p><p>　　混凝土橋梁裂縫修復(fù)方法研究

15、</p><p><b>　　1、壁可注入法 </b></p><p>　　這種方法主要是用密封膠將裂縫的表面進(jìn)行封閉，使其內(nèi)部空間只通過(guò)預(yù)先安裝的注入座與外界相通，之后通過(guò)具有恒定壓力的橡膠管注入器，把低黏度樹(shù)脂注入到裂縫中實(shí)現(xiàn)完美修復(fù)，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的一體性。材料固化以后具有極強(qiáng)的粘結(jié)力、抗水性、耐久性和化學(xué)穩(wěn)定性，不會(huì)受雨水、海水、酸、堿、二氧化碳等的破壞，可認(rèn)為是永

16、久性修復(fù)。由于樹(shù)脂具有高粘結(jié)強(qiáng)度等優(yōu)異的機(jī)械性能，保證對(duì)開(kāi)裂的混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完美的一體化修復(fù)。 </p><p><b>　　2、表面封閉法 </b></p><p>　　（1）表面涂抹。一般情況下是在混凝土表面沿較窄的裂縫涂抹樹(shù)脂保護(hù)膜。在裂縫寬度有可能變動(dòng)時(shí)，則通常采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹(shù)脂等材料。另外，在裂縫較多且密集以及混凝土老化、砂漿離析的結(jié)構(gòu)物上也可大面

17、積涂抹保護(hù)膜。 </p><p>　?。?）鑿深槽嵌補(bǔ)。這種方法需要沿裂縫先鑿一條深槽，深槽的形狀根據(jù)裂縫的位置以及填補(bǔ)材料來(lái)確定。深槽鑿好以后就可以在槽內(nèi)嵌補(bǔ)環(huán)氧砂漿、瀝青、甲凝等各種粘結(jié)材料。 </p><p>　?。?）表面噴漿。在噴漿之前，需要對(duì)裂縫表面進(jìn)行鑿毛處理，然后在上面噴射一層密實(shí)且強(qiáng)度高的水泥砂漿保護(hù)層以封閉裂縫。根據(jù)裂縫具體情況的不同，可采用無(wú)筋素噴漿，掛網(wǎng)噴漿結(jié)合鑿槽

18、嵌補(bǔ)等修補(bǔ)方法。 </p><p>　?。?）打箍加固封閉法。這種方法是通過(guò)在裂縫處加箍使裂縫封閉來(lái)修補(bǔ)鋼筋混凝土產(chǎn)生的主應(yīng)力裂縫。所用的箍通常是扁鋼或圓鋼焊制而成的。在進(jìn)行打箍時(shí)既可以直箍也可斜箍，其方向應(yīng)和裂縫方向垂直。另外，墩臺(tái)或樁基等下部結(jié)構(gòu)承載能力不足，出現(xiàn)裂縫時(shí)也可以采取這種方法。 </p><p>　?。?）V形或U形槽口充填修補(bǔ)。這種方法通常用于表面修補(bǔ)不能達(dá)到修補(bǔ)效果的情

19、況下。首先要沿裂縫鑿出V形或U形槽口，然后將樹(shù)脂砂漿充填其中。 </p><p><b>　　3、灌漿法 </b></p><p>　　首先，先將裂縫或孔隙與外界封閉起來(lái)，僅留出進(jìn)漿口和排氣孔，然后把粘度較低的漿液通過(guò)壓漿泵以一定的壓力壓入縫隙內(nèi)并使其擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，通過(guò)膠凝固化達(dá)到恢復(fù)強(qiáng)度、整體性、耐久性及抗?jié)B性的目的。水泥漿、水泥-水玻璃、環(huán)氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等

20、漿液強(qiáng)度高、效果好、應(yīng)用較為廣泛。 </p><p><b>　　4、粘貼加固法 </b></p><p>　　近年來(lái)，國(guó)際上對(duì)在混凝土結(jié)構(gòu)外部粘貼鋼板、玻璃鋼等補(bǔ)強(qiáng)材料進(jìn)行修復(fù)的方法進(jìn)行了頗多研究，具體有以下幾種： </p><p>　　（1）注入法粘貼鋼板。此種方法主要是通過(guò)在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使二者之間保持一定的空隙，將其四周用

21、環(huán)氧樹(shù)脂膠泥封閉嚴(yán)實(shí)，然后再?gòu)淖⑷肟谧⑷氕h(huán)氧樹(shù)脂，同時(shí)排出空隙中的空氣，達(dá)到修補(bǔ)的目的。如果從一方注入容易殘留氣泡，導(dǎo)致粘和不牢，通常在施工時(shí)用木槌隨時(shí)敲打鋼板來(lái)確定是否灌實(shí)。這種施工方法雖然相對(duì)費(fèi)時(shí)，但在混凝土表面不平整的情況下依然可進(jìn)行施工。 </p><p>　?。?）壓粘法粘貼鋼板。所謂壓粘法粘貼鋼板就是分別在混凝土和鋼板的表面各涂上1-2mm厚的環(huán)氧樹(shù)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

22、面上，隨著環(huán)氧樹(shù)脂被擠出，排出粘貼面之間的空氣。這種方法殘留氣泡的情況很少、粘結(jié)效果好，因而廣泛適用于混凝土表面平整的場(chǎng)合。 </p><p>　?。?）粘貼碳纖維布。碳纖維布具有良好的抗拉性能，利用樹(shù)脂類粘結(jié)材料將其粘貼于混凝土的表面，可以達(dá)到修補(bǔ)加強(qiáng)的目的，同時(shí)基本不會(huì)增加原結(jié)構(gòu)的自重和尺寸。 </p><p>　?。?）混凝土損傷自愈合。動(dòng)物骨組織結(jié)構(gòu)對(duì)受創(chuàng)傷部位可以自愈合。受到它的

23、啟發(fā)，可以混凝土材料中添加具有特殊修復(fù)功能的材料，使其內(nèi)部形成仿生自愈合的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)出現(xiàn)裂縫時(shí)，粘結(jié)材料自動(dòng)釋放流出并且深入裂縫，使裂縫重新愈合，恢復(fù)甚至提高混凝土材料的性能。目前，此種方法正在研究過(guò)程中。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，目前我國(guó)橋梁建設(shè)存在諸多質(zhì)量問(wèn)題，尤其是面對(duì)橋梁裂縫這一質(zhì)量通病，必須積極采用先進(jìn)

24、的施工技藝、修補(bǔ)技術(shù)來(lái)防止其發(fā)生，保證橋梁使用的安全性。相信隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，今后將有更多的新技術(shù)投入使用，橋梁裂縫問(wèn)題將會(huì)得到有效的防治。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]樊輝明,姚昌榮,李亞?wèn)|;混凝土橋梁裂縫及修補(bǔ)技術(shù);《四川建筑》2005年4月 </p><p>　　[2]王有志,王廣洋