关于桥梁箱梁裂缝病害形成原因分析及养护对策探讨

O 汤吉彪

（大庆油田工程建设有限公司天宇设计院 黑龙江 163711）

关于桥梁箱梁裂缝病害形成原因分析及养护对策探讨

O 汤吉彪

（大庆油田工程建设有限公司天宇设计院 黑龙江 163711）

进入21世纪以来，在经济和技术发展的推动下，有效的促进了我国道路桥梁工程的发展，在很大程度上满足了社会发展的需要。箱梁是桥梁结构中非常重要的组成部分，一旦箱梁中存在病害，必然对整个桥梁工程的发展带来极大的影响，尤其是裂缝病害。对此，文章通过下文对桥梁箱梁裂缝病害的成因及相关养护对策进行了论述。

桥梁箱梁；裂缝病害；原因；养护对策

当今社会中，交通运输方式不断增多，传统的桥梁道路工程的重要性依然很大，尤其是桥梁工程在促进整个交通运输工程的发展发挥着不可代替的作用。但是，因为经常会有裂缝问题出现在桥梁箱梁中，进而对桥梁工程的安全、稳定发展带来较大的影响。所以，找出这些病害的原因，通过有效的策略进行养护与强化是非常重要的。

一、桥梁箱梁裂缝病害的特征分析

在经济发展的推动下，越来越多的车辆开始出现在道路上，并且，车辆超载运输的情况也越发的严重，这样在某种程度上对桥梁工程的质量就会带来了巨大的伤害。垮桥事件时有发生，危桥增多，所以，一定要及时的修复与加固这些构造物，保证桥梁能够安全稳定的运行。对此，文章通广东省某高速公路上面的一座桥梁为例进行了分析与阐述，对桥梁箱梁所出现的裂缝问题进行了分析与介绍。为其他地区桥梁裂缝问题的防止提供了一定的帮助作用。

有裂缝问题出现在桥梁箱梁中，是对桥梁带来威胁的一大因素之一，通过相关技术单位及工作人员对桥梁的现状进行进行检测后发现，桥梁结构中的主要病害表现在：有横向裂缝出现在底板处，有竖向裂缝存在于钢筋混凝土箱梁腹板中，并且，在1/4-3/4的跨境范围内控制着一些箱梁底板的横向裂缝，一些箱梁的1/8-3/8的跨径内，也存在一些横向的裂缝，在0.10毫米到0.50毫米之间控制着腹板裂缝的宽度，在0.10毫米到0.20毫米之间控制着箱梁底板横向裂缝的宽度。箱梁的底板裂缝同箱梁腹板的裂缝相互连接构成了L型裂缝或者U型裂缝，然而，如果裂缝问题不严重，很少会有渗水结晶的问题出现在其中，而且，在有重车经过时，比较宽的裂缝就会产生闭合及张开的现象。

二、分析病害的原因

有两个方面是导致箱梁裂缝病害出现的主要原因：首先，受力性质的裂缝，它主要是因为负荷所造成的，其次，非受力性质的裂缝。其中，外界环境的影响是造成这种裂缝问题出现的主要原因。

1.支架地基的压实度不够、承受能力不足及底膜支架不够稳定，是导致桥梁箱梁受力性裂缝病害出现的主要原因，加之荷载作用对其带来的影响，导致有沉降问题不断出现在桥梁中，造成有不同的程度多个变形问题出现在底模中，当变形情况在底板中达到了一定的程度之后，这样就会有次应力形成于构件的内部。而前期度桥梁工程进行施工时，混泥土的强度还不达标，这样在受力的过程中，预应力筋也会参与进去，这样就会将更大的抗拉强度作用到混泥土构件上，从而导致有开裂问题出现在了混凝土中，出现了裂缝病害。

2.养护不够及时、外界环境的变化是导致桥梁箱梁非受力裂缝病害出现的主要原因。有很多原因会造成有裂缝问题出现在混凝土中，所以，我们需要从主客观因素和内因外因等方面进行了总结与分析。

三、预防箱梁裂缝病害

1.设计角度

对箱梁下缘曲线要合理的选择。可以将二次抛物线的形式将底板曲线设计出来，这样能够将箱梁L/4-L/8段梁高减小，降低结构本身重量。对换相U型预应力筋进行采用，通过增长预应力筋的长度、改变其布置形状，从而保证其预应力值在合理的范围内，设计方法：将U形竖向预应力筋设置在梁两侧，在底板与腹板的交界处设置其弯折部分，上图为基本的设计图例。

实际调查发现，对周围混凝土出现的预应力，通过U形预应力筋可以由中心向四周扩散，并且，U形筋能够在合理的范围内控制四周混凝土的预应力，这样就不会有过多的拉应力作用到混凝土中，对混凝土的受力情况就可以起到改善作用，从而大大的减少裂缝问题的出现。

2.筋孔道排水处理

通过大量的实践经验能够得知，在压浆处理了预应力筋孔道之后，这样就会有泌水的现象出现在水泥中，然而一些时候并不会完全的吸收其中的水分，在管道中会长期的保存着少量的水分，从而就会诱发桥梁裂缝问题的出现，特别是在冬季时。因为温度较低，积水非常容易结冰膨胀，这样导致有裂缝问题会出现在箱梁混凝土中，在处理该问题时，应该按照管道的具体设计情况将合理的排水方案设计出来。首先，应该明确箱梁的基本构造，如上图所示。

3.有效的控制混凝土材料施工质量

分析徐变与收缩情况。实际上，结构的徐变与收缩是一同进行的，如下图所示，所以，对混凝土结构的弹性收缩、徐变和变形等现象不可以单独进行考虑。时间的推移，随着强度的变化，混凝土弹性也会随之增大，所以，有弹模增大而导致有弹性变形情况产生，通常真实的弹性变形会由理想的弹性变形所取代，在具体分析过程中，对混凝土的强度变化需要进行考虑，可以分析真实弹性变形情况。

徐变而出现的作用荷载和应变成正比，在应力相同的情况下，普通混凝土所产生的徐变比高强混凝土所产生的徐变大。其中。水灰比、温度和湿度、龄期、（构件尺寸、骨料的质量、水泥的种类等）是影响混凝土徐变的主要因素。所以，了解和掌握混凝土的徐变和收缩性质，是有效控制裂缝问题出现的有效措施。

四、箱梁裂缝的修补与加固技术分析

1.箱梁的修补对策

在修补箱梁裂缝时，可以通过很多的方式来完成，总结分析，一共有三种常用的方式：低压注浆法、开槽法和表面覆盖法。

(1)低压注浆法。在裂缝宽度为0.2毫米-0.3毫米之间混凝土裂缝中比较适合应用低压混凝土的修补方法，具体的施工方法为：首先，在没有施工前，需要认真、细致的清除干净混凝土裂缝中所存在的灰尘和杂质。然后，注入一定的水，试验分析裂缝的透水性，根据渗漏程度，将注浆液科学的配制出来，然后通过压力预制的方法，将砂浆注入进去，压力注浆完成后，进行二次注浆，这主要是对一次注浆漏洞的补缺，完成二次注浆后，对表面的一些粗糙和杂质位置进行清理。

(2)在宽度低于0.2毫米的细小裂缝中比较适合应用表面覆盖的修补方法，在修补那些细微裂缝时，主要是对裂缝的表面进行注模处理。

(3)开槽法主要是用来修补宽度在0.5毫米以上的混凝土裂缝，材料的配合比一般是：环氧树脂：聚硫橡胶：砂：水泥＝10:3:28:12.5

2.裂缝加固

(1)测量裂缝即选择修补材料

其一，当存在0.2毫米以上的裂缝宽度时，可以通过胶液进行混凝土裂缝浇筑，从而提升结构性能和强度，将裂缝封闭。从而将混凝土构件的整体性恢复；第二，当在0.2毫米以下存在着裂缝宽度时，对聚合物水泥表面封闭方法进行应用，但是，在封闭时，对梁体表面的美观和整体性需要考虑。

(2)封闭箱梁裂缝表面

第一，灌注前，必须要清理干净底盘的铁锈，而且要清洗干净，之后通过专门的胶泥在底盘四周进行均匀的涂抹，在1-2毫米之间，与孔眼对准之后，再在裂缝上进行粘贴；在裂缝缝长与宽度的基础上，应该在3.5-4.0之间控制注浆嘴的间距。

其次，为了确保浆液完全的被填充到混凝土裂缝中，防止浆液发生过量外渗的问题，并且利用聚合物砂浆用涂刷对已经处理的裂缝表面进行一到两次的均匀涂刷，通常在6到8厘米之间控制其宽度。并且，将一层宽度为5-7厘米的玻璃丝布分段紧密的贴在上面，从而合理的制作出封闭带。

3.施工环境与施工材料的控制措施

箱梁裂缝加固技术的应用对于施工环节也提出了较高的要求，通常需要在晴天、夏季完成施工，并且，最好避开风沙天气，防止会有灰尘掺杂到混凝土中影响了裂缝修复及养护质量。

选择强度适中的混凝土材料，施工前，认真的测量外部环境及混凝土表层含水率，一旦其表层含水率低于4%，需要采取一定的处理措施，纤维布粘贴为裂缝修补过程中非常关键的一个施工环节，需要通过毛刷或者滚筒刷无遗漏、均匀的在混凝土表面粘贴涂抹浸渍树脂。而且，在所粘贴的碳纤维布面积以上控制粘接胶涂布的边界。将覆碳纤维布铺设到已涂好粘接胶的混凝土表面。该材料的应用流程如右图：

结语

总的来讲，在桥梁工程中，箱梁裂缝属于其中的重大质量问题，对于桥梁工程的有效发展会带来很大的影响。并且，通过大量的实践调查分析，引起桥梁箱梁裂缝的原因非常多。所以，文章通过上文首先分析了桥梁箱梁裂缝问题的原因，然后有制定出了一些有效的防控对策。通过上文的分析，从而为有关单位及工作人员在实际工作中提供相应的帮助作用。

Analysis on the Reason of Box Beam Bridge Cracks Disease Formation and Discussion on the Maintenance Counterproposal

Tang Jibiao
(Tianyu Designing Institute of Daqing Oilfield Engineering Construction Company，Heilongjiang,163711)

After entering 21st century, under the impetus of the development of economy and technology, our country’s road and bridge engineering gets an development, which satisfies the need of social development in a large degree.Box girder is one very important part of bridge structure, once the diseases exist in the box girder, great impact, especially the crack defect,will be brought inevitably to the development of the whole bridge project. To the above issue, this paper will take discussion on box beam bridge cracks disease reason and related maintenance countermeasures.

box beam bridge；cracks disease；reason；maintenance countermeasures

T

A

汤吉彪（1988～），男，大庆油田工程建设有限公司天宇设计院，研究方向：道路与桥梁。