论桥梁裂缝的维修与防治

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温度变化所引起的裂缝,其主要原因就是混凝土所具有热胀冷缩的性质。桥梁建筑的内外温度发生显著变化时,桥梁建筑内部就会因变形力和约束力相互作用而产生应力,当这个应力超出混凝土抗拉强度范围时,就产生了温度裂缝。在温差变化较大的地方,温度裂缝出现的范围和频率会相应的增大,这种裂缝具有一个显著的特点就是会随着温度的变化而扩张或收缩。由收缩所引起的裂缝,这也是一类比较常见的裂缝。主要是塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩。这类裂缝的原因主要是因为在施工时,混凝土的水灰比不合适,材料选择和施工技术不够严格。其他原因导致的裂缝,如基础变形,基础变形后出现的压力超过建筑物的抗拉强度导致裂缝;施工材料不合格,施工时使用的材料、技术、工艺等不符合规格所引发的裂缝;冻胀使建筑内部的水凝结成冰,导致内部体积增大而出现的裂缝;钢筋锈蚀混凝土承载力降低而出现的裂缝等。

桥梁裂缝比较常用的维修方法

随着建筑技术和建筑材料的进步,桥梁建筑的裂缝修补方法也越来越多,最常用方法有表面处理法、灌浆修补法、结构加固法、混凝土置换法等。在实际运用时,要根据不同的情况进行判定,采取最适合的手段。例如表面处理法一般用于较浅的裂缝或裂缝基本稳定的情况;结构加固法则用于裂缝较大且影响结构的情况,这样既能修复裂缝又能提高结构强度和刚度。随着技术的发展,新型材料不断涌现,桥梁裂缝修补的方法越来越多,我们要努力实践,寻找出最适合的方法。

表面处理法。表面处理法是最常用的裂缝修补方法,一般针对那些较小的裂缝,通过在裂缝表面涂抹环氧类封缝胶和粘贴碳纤维布,达到恢复其防水性及耐久性。其施工要点是:保证混凝土表面清洁干净,用钢丝刷清除异物,并将混凝土表面刷毛,在涂抹和粘贴时注意完全覆盖混凝土表面缺损处,保证均匀,不出现气泡。

灌浆法。灌浆法是比较实用的裂缝修补法,在桥梁、路面、房屋等建筑上都有广泛的应用。其原理就是通过施加压力,将修补浆液灌入建筑物裂缝的内部,从而达到封闭裂缝,恢复建筑结构完整性、持久性、防水性及坚韧性等目的。其主要流程是埋设灌浆嘴、封逢、密封检查、配置浆液、灌浆、封口、灌浆检查验收。其适用于宽度较大、深度较深的裂缝,尤其是对受力性裂缝的修补有很大的应用价值。

结构加固法。结构加固法是对混凝土结构进行处理,主要是针对那些影响到混凝土结构功能的裂缝。结构加固法的范围很广,常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积、粘贴钢板加固、粘贴碳纤维布、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。在实际应用中具体要采用哪种方法,要依据不同的情况而定。例如新型的碳纤维布粘贴法,其优点就是不会增加原建筑的重量和体积。

混凝土置换法。混凝土置换法是针对混凝土严重损坏的一种有效方法。其具体的操作就是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。在实施时要考虑到不同布局的受力影响,对置换的地区要进行一定临时性的加固。

电化学防护法。电化学防护法,是针对钢筋混凝土长期防腐而设计的,即可用于新建筑,也可用于已出现裂痕的建筑结构。其原理是利用介质在电场中的电化学作用,来改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,达到钝化钢筋,防腐的目的。

桥梁裂缝防治的对策

桥梁建筑出现的问题很多,裂缝只是其中比较突出常见的一种。在维护桥梁时不仅仅要做好修补工作,还要从全面的角度出发,从根本上保证桥梁的安全运营。要考虑到引发桥梁问题的全部因素,从最开始的设计、施工、到建成后的使用和管理情况。根据各方面的实际情况,有针对性地采取对策,不能只是靠发现问题后才修补,忘记了日常维护管理。具体对策可以从以下考虑。

1)桥梁在设计和施工时埋下的问题隐患。例如国内在建筑桥梁时,设计准备阶段不够完善,一方面是结构设计、结构模型不合理,对整个的结构体系缺乏仔细的研究和了解;另一方面是计算不严谨,出现漏算、误算的现象。在施工上,施工单位重速度轻质量,重利益轻安全,导致施工质量低劣,采用的材料和技术手段都不完全合格,某些结构的施工顺序不当等。这些施工上的问题在短期内不会暴露出来,但却大大影响桥梁建筑的长期使用,为桥梁问题埋下了大量的隐患。所以在设计和施工时要严格保证达到要求,保证桥梁的长久使用。

2)建成后的使用和管理问题。车辆超载问题在我国公路运输上是一种普遍的现象,这种现象对道路桥梁和驾驶员自己都是巨大的安全隐患。桥梁的超载会加剧桥梁的应力幅度和损伤,导致使用寿命降低,甚至会出现重大的事故。此外,国内很多地区对于桥梁的日常检查和养护不够,往往一座投资巨大的桥梁,却忽视了事后的维修养护。导致许多小问题经过天长日久的积累后,引发重大的桥梁损害。所以我们要加强超载现象的控制,加大日常检查和养护的力度,保证桥梁不受非自然因素的影响破坏。

结语

桥梁在交通运输上的意义重大,做好桥梁的维护和修理是我们义不容辞的义务。面对桥梁建筑出现的多种多样的裂痕,我们要通过全面调查分析,制定出最经济、最合理、最高效的修补维护方案。在总体上要本着养护为主,修补为辅,尽量保证桥梁建筑的原本结构,最大限度地保证桥梁的耐久性和安全性,从而保证道路的行车安全,保障人民的生命财产安全。（本文作者：吕海忠 单位：广西壮族自治区宾阳公路管理局）