關(guān)于橋梁梁板開(kāi)裂問(wèn)題的討論

譚耿

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摘要：橋梁的梁板結(jié)構(gòu)通常是現(xiàn)澆混凝土，因此梁板裂縫的問(wèn)題是普遍存在的。裂縫會(huì)影響整個(gè)橋梁工程的建造質(zhì)量，現(xiàn)澆混凝土橋梁的梁板出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的裂縫問(wèn)題涉及到很多方面，如橋梁設(shè)計(jì)、施工材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝、結(jié)構(gòu)形式及周邊的環(huán)境等，任何的一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題都會(huì)有可能導(dǎo)致橋梁的梁板出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。因此在實(shí)際的施工中，對(duì)橋梁梁板結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行有效的控制就變得極為重要了。本文主要探討了橋梁梁板裂縫的原因、加固和處理技術(shù)、預(yù)防措施等。

關(guān)鍵詞：橋梁梁板；梁板開(kāi)裂；原因及措施

引言：近年來(lái)，我國(guó)的公路交通事業(yè)迅速發(fā)展，一級(jí)路、二級(jí)路、高速公路都不斷的投入運(yùn)營(yíng)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了生機(jī)和活力。但隨著公路橋梁的使用年限增加，超載車輛的行駛，致使各級(jí)的公路都在不同程度地遭受質(zhì)量病害，特別是橋梁梁板的裂縫問(wèn)題，其處治的好壞直接性的關(guān)系到橋梁的使用是否安全。

二、橋梁的梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

1、原材料的問(wèn)題導(dǎo)致梁板結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生

就目前看來(lái)，我國(guó)的橋梁建設(shè)中一般采用的是泵送混凝土的方式對(duì)橋梁的梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，這種混凝土的水灰比從普通混凝土的0.5增加到了0.7，其含砂率較普通的混凝土高出了42-45%，而水泥用量也相應(yīng)的增加了。在這種情況下，便極易增大混凝土抗拉強(qiáng)度的離散程度，使得混凝土的結(jié)構(gòu)因?yàn)槭艿綐O限的拉伸力或者是抗拉的強(qiáng)度不強(qiáng)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的裂縫。在一些跨度較大的橋梁中，因?yàn)闇夭畹淖兓盎炷磷陨淼氖湛s產(chǎn)生附加的應(yīng)力使得梁板結(jié)構(gòu)上的裂縫極容易出現(xiàn)。

2、環(huán)境因素和施工工藝問(wèn)題導(dǎo)致梁板結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生

環(huán)境因素對(duì)梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生有著重大的影響。在夏季高溫下進(jìn)行施工就會(huì)造成混凝土梁板因?yàn)樗療岬睦鄯e而使得混凝土梁板結(jié)構(gòu)的溫度裂縫產(chǎn)生；然而在春秋季節(jié)時(shí)，會(huì)因?yàn)樘鞖獗容^干燥和現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)的濕度不足而導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土梁板的結(jié)構(gòu)干縮裂縫產(chǎn)生。梁板施工時(shí)氣溫變化會(huì)造成混凝土溫度上的變化或者使得混凝土水分散失過(guò)快產(chǎn)生收縮，就會(huì)引起混凝土的表面產(chǎn)生干縮裂縫。施工中的混凝土減水劑會(huì)使施工的用水減少，混凝土因?yàn)樗譁p少和強(qiáng)度的增長(zhǎng)過(guò)快，就會(huì)使得混凝土水分蒸發(fā)更加迅速，裂縫便更加嚴(yán)重。在施工的過(guò)程中，施工的工藝不當(dāng)，也是導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的主要原因，例如施工工藝的不當(dāng)將造成支座處的保護(hù)層過(guò)大、負(fù)筋下陷等，原有固定支座被轉(zhuǎn)為了塑性鉸支座，使得梁板上部的沿梁支座部位會(huì)出現(xiàn)裂縫。

3、設(shè)計(jì)的原因?qū)е铝喊褰Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫

因?yàn)樵谶M(jìn)行混凝土的梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有充分的開(kāi)展溫度變形監(jiān)測(cè)工作，特別是沒(méi)有確定磚混結(jié)構(gòu)和混凝土梁板的結(jié)構(gòu)膨脹系數(shù)，這樣導(dǎo)致了梁板的不同構(gòu)件之間存在著約束力，這種約束力使得強(qiáng)度較低的混凝土梁板處在不同程度上出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。

三、加固措施

1、加大主梁的截面及配筋加固法

較為常用的有外包混凝土的加固法。外包混凝土的加固法又被稱為加大截面加固法。它就是增大構(gòu)件截面及配筋，來(lái)提高構(gòu)件的抗裂性、穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度，也以可用來(lái)修補(bǔ)裂縫等。拱橋和梁橋等舊橋，都可以采用這種方法來(lái)進(jìn)行加固。根據(jù)被加固的構(gòu)件受力特點(diǎn)以及加固的目的、構(gòu)件的部位和尺寸等，可以設(shè)計(jì)為單側(cè)、雙側(cè)或者三側(cè)形式的加固，以及四周進(jìn)行外包加固。根據(jù)不同加固要求和目的，又可以分為加配鋼筋為主的加固和加大斷面為主的加固，又或者兩者同時(shí)采用進(jìn)行加固。

2、粘貼鋼板法

采用環(huán)氧樹(shù)脂系列的粘結(jié)劑將鋼板粘在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的薄弱部位或者受拉緣，使其與原有結(jié)構(gòu)物形成整體的共同受力，來(lái)提高其剛度，以改善原有結(jié)構(gòu)的鋼筋以及混凝土應(yīng)力狀態(tài)，使得裂縫發(fā)展受到限制，從而取得減少裂縫擴(kuò)展、提高構(gòu)件的抗彎和抗剪能力的效果，達(dá)到提高橋梁承載能力、加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。該加固方法的施工簡(jiǎn)便，粘貼鋼板占據(jù)的空間小，不會(huì)減少橋梁的凈空，加固的施工周期短，消耗的材料少，粘貼鋼板的加固范圍和強(qiáng)度可以按照設(shè)計(jì)的構(gòu)造需要來(lái)進(jìn)行靈活的確定，并且可以在不影響或者較少影響交通的情況下進(jìn)行施工。

3、體外預(yù)應(yīng)力的加固梁式橋梁

對(duì)需要加固的鋼筋混凝土梁式橋，常常在梁底或者兩側(cè)下部會(huì)增設(shè)預(yù)應(yīng)力加筋鋼絲索或者預(yù)應(yīng)力的粗鋼筋補(bǔ)強(qiáng)，并且分別將錨固定在梁的兩端，通過(guò)設(shè)置一定的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)件使得預(yù)應(yīng)力拉桿與梁體構(gòu)成一個(gè)桁架體系，形成超靜定結(jié)構(gòu)，達(dá)到抵消部分恒載應(yīng)力的作用，使得橋梁的承載能力得到大幅度的提高。體外預(yù)應(yīng)力的加固法和梁底增焊（或者粘貼）鋼筋（或者鋼板）的加固法相比，它不需要清鑿混凝土的保護(hù)層，對(duì)梁體的損傷程度小，加固的時(shí)候不會(huì)影響或者甚少影響交通，能夠恢復(fù)或者提高橋梁荷載等級(jí)，其經(jīng)濟(jì)效果很明顯。

四、處理橋梁梁板結(jié)構(gòu)裂縫的方法

1、表面處理法

在對(duì)那些已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的梁板進(jìn)行處理的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)裂縫的性質(zhì)合理的選擇處理方式。表面的處理法通常包括了兩種方法：一種是表面的涂抹法，另一種則是表面的貼補(bǔ)法。表面涂抹法主要適用于漿材不容易達(dá)到的淺、細(xì)結(jié)構(gòu)裂縫；不活動(dòng)或者是不伸縮的裂縫；不漏水的裂縫；深度未到達(dá)鋼筋表面的結(jié)構(gòu)裂縫。而表面貼補(bǔ)法主要是適用于蜂窩麻面、變形縫及未確定具體漏水位置的裂縫處理。

2、灌漿法

灌漿法適用于處理各種類型結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)用這種方法來(lái)處理裂縫的時(shí)候需要注意灌漿的范圍以及灌漿的配比，并且要根據(jù)混凝土梁板結(jié)構(gòu)的材料對(duì)于灌漿漿液成分的配比進(jìn)行合理的選擇。

3、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法通常是在混凝土梁板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的時(shí)候應(yīng)用的較為廣泛，可以對(duì)混凝土梁板結(jié)構(gòu)的薄弱部位進(jìn)行強(qiáng)化，也可以控制結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。

五、預(yù)防橋梁梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的措施

1、將梁板最大承受荷載的計(jì)算得當(dāng)

根據(jù)公路橋梁的特點(diǎn)，計(jì)算梁板的最大承受荷載時(shí)得當(dāng)，并且適當(dāng)增大余量，這樣在設(shè)計(jì)中，就會(huì)充分考慮到這個(gè)因素，尤其是針對(duì)一些特殊的梁板需要將施工各種因素進(jìn)行整合，并且對(duì)相關(guān)的操作人員開(kāi)展施工管理與組織的培訓(xùn)，就需要明確施工的要點(diǎn)以及注意的事項(xiàng)，切實(shí)的讓梁板能在進(jìn)行澆筑混凝土?xí)r不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，在澆筑之間將梁板的表面保持干凈，并且進(jìn)行平整，以免有受力不均的現(xiàn)象產(chǎn)生。

2、合理的布置底板構(gòu)造鋼筋以及預(yù)應(yīng)力鋼束的間距

在橋頭接坡上拼裝的時(shí)候，應(yīng)該注意順坡拖運(yùn)到對(duì)岸的高度差，高度差部分可以設(shè)置成臨時(shí)支架，支架一定要牢固可靠；用拖架拖運(yùn)時(shí)，前支點(diǎn)直接擱于接坡上搖輥，會(huì)導(dǎo)梁拖運(yùn)的時(shí)候繞著搖輥轉(zhuǎn)動(dòng)，后支點(diǎn)的高度需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使前端下降最終擱置于對(duì)岸的支架上。在對(duì)梁板進(jìn)行施工時(shí)，需要充分地考慮到梁板材料的特點(diǎn)，確保模板不會(huì)發(fā)生變形。

3、提高預(yù)應(yīng)力

對(duì)公路橋梁梁板而言，其安裝過(guò)程中要確保梁板它本身的預(yù)應(yīng)力，以免在安裝完成以后，在沒(méi)有外界壓力干擾下其自身仍然受到壓力作用，這就很容易產(chǎn)生疲勞，導(dǎo)致梁板裂縫的產(chǎn)生。所以，在施工時(shí)，要盡可能的