一、引言

　　橋梁結構在施工和營(yíng)運使用過(guò)程中。常常會(huì )出現各種不同形式的裂縫。其中，由磚、石和混凝土構筑而成的橋梁結構物，由于磚石砌體及材料的抗拉能力較弱，稍微受拉就會(huì )產(chǎn)生裂縫。因此，對于磚、石和混凝土結構物來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生裂縫幾乎是不可避免的。這就需要我們對橋梁結構裂縫進(jìn)行分析并及時(shí)進(jìn)行加固技術(shù)處理。

　　二、橋粱結構常規裂縫機理分析

　　橋梁結構常規裂縫機理的產(chǎn)生相當復雜，單因素裂縫是很少的。但是，一般說(shuō)來(lái)，裂縫主要是由一種或幾種因素引起的，其它因素只是起了裂縫主要是由一種或幾種因素引起的，其它因素只是起了裂縫繼續發(fā)展或加劇劣化的作用。因此，在分析裂縫產(chǎn)生的原因時(shí)，可以將裂縫形式與單因素或主要的兩、三種因素一一對應起來(lái)，這種分析方法是最簡(jiǎn)單、最直接，也是很有效的方法。

　　1、混凝土結構裂縫的認識

　　混凝土是當今橋梁結構中使用最廣泛、應用量最大的一種材料。因為它可以配制成不同強度、不同性能和不同形狀的各種混凝土結構物，并有效好的耐久性，除非受到侵蝕性環(huán)境的化學(xué)腐蝕或者遭到物理破壞，混凝土幾乎具有無(wú)限的生命潛力。但大多混凝土都是帶裂縫工作的，有的裂縫并不影響混凝土的使用，但涉及結構強度裂縫的存在和發(fā)展，將使相應部位構件的承載力受到一定程度的削弱，同時(shí)裂縫還會(huì )引起保護層剝落、鋼筋銹蝕、混凝土碳化、持久強度低等，甚至危害橋梁的正常運行和縮短其使用壽命。

　　2、混凝土結構裂縫的處理原則

　　工程實(shí)踐經(jīng)驗和理論分析說(shuō)明，混凝土結構的裂縫是不可避免的，只是有些裂縫是無(wú)害的或可控制的。如果對建筑物的抗裂要求過(guò)嚴，必將付出太大的經(jīng)濟代價(jià)，甚至無(wú)法實(shí)現�？茖W(xué)的要求應是將裂縫的有害程度控制在允許范圍之內。筆者認為我國的設計規范規定的應靈活一些，對荷載產(chǎn)生的裂縫規定寬度限制，設計方法可由設計人員選取。

　　3、混凝土結構的微觀(guān)裂縫與宏觀(guān)裂縫

　　微觀(guān)裂縫的特點(diǎn)是細而短，肉眼不可見(jiàn)。一部分微裂縫存在于砂漿中；一部分存在于骨料與砂漿的界面上。這種裂縫一般產(chǎn)生于混凝土結硬化時(shí)，由于內應力或應力流的轉向而致，它可用混凝土的構造理論加以解釋。

　　荷載試驗表明，當混凝土受壓時(shí)，荷載在30％的極限強度以下時(shí)，微裂幾乎不變動(dòng)，在30％一70％極限強度時(shí)，微裂開(kāi)始擴展并增加，到70％一90％極限強度時(shí)，微裂顯著(zhù)擴展并迅速增多，其微裂之相互串聯(lián)起來(lái)，直至完全破壞，可以說(shuō)小于0.05mm的不可見(jiàn)裂縫為“微觀(guān)裂縫”，大于等于0.05mm的可見(jiàn)裂縫為“宏觀(guān)裂縫”�；炷�土裂縫是微裂的擴展．在建筑結構中對使用無(wú)重大危害。

　　三、橋梁結構常規裂縫機理的綜合分析

　　1、根據初步調查的結果，歸納出裂縫產(chǎn)生的原因屬以下哪類(lèi)或者是以下哪幾類(lèi)的共同作用的：

　　a．材料使用不當b．施工質(zhì)量低劣；c．使用環(huán)境及外界環(huán)境的不良影響；d．結構設計及外力作用。

　　2、按裂縫形態(tài)、混凝土級配、氣候條件等要素分類(lèi)以及根據設計圖、計算書(shū)等分類(lèi)，對開(kāi)裂原因進(jìn)行分析，找出各種分析中的共同原因，據此確定結構開(kāi)裂的真正原因。

　　3、著(zhù)根據初步調查的結果找不出開(kāi)裂的共同原因或主要原因，則在可能引起開(kāi)裂的有關(guān)原因的小范圍內進(jìn)行詳細調查，并根據詳細調查結果，進(jìn)一步篩選，綜合分析，推斷開(kāi)裂的真正原因。

　　4、若前面兩個(gè)步驟還找不出確切的開(kāi)裂原因，則應聘請對混凝土結構，尤其是被鑒定結構有較高理論水平及豐富實(shí)踐經(jīng)驗的專(zhuān)家，進(jìn)行高水平的綜合分析判斷。

　　四、橋梁加固工作程度

　　橋梁在使用過(guò)程中，隨著(zhù)使用年限的增加，其結構性能逐漸退化，出現各種損傷，為保證其安全性，就需要經(jīng)常進(jìn)行維修來(lái)滿(mǎn)足其使用功能并延長(cháng)其使用壽命。

　　橋梁結構加固的工作程序為：

　　橋梁檢定——確定加固方案——施工圖設計——施工組織設計——施工一一工程驗收。對橋梁結構加固方案的選擇十分重要，方案的優(yōu)劣不僅影響資金的投人，而且將影響橋梁加固的質(zhì)量。合理的加固方案應該達到加固效果好，對使用性能影響小，技術(shù)可靠，施工簡(jiǎn)便和經(jīng)濟合理。

　　五、橋槊結構裂縫加固處理技術(shù)

　　l、裂縫修補技術(shù)

　　裂縫修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性，以及起到修飾美觀(guān)的作用。結構有較嚴重的病害時(shí)，需要在加固前或在實(shí)施加固技術(shù)的過(guò)程中進(jìn)行裂縫的修補。裂縫補的主要技術(shù)有：

　　(1)面處理法

　　這是一種在微裂縫(一般寬度小于0．2mm)的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性為目的的方法。這種方法的缺點(diǎn)是修補工作無(wú)法深入到裂縫內部，以及對延伸性裂縫難于追蹤其變化。因此，對于寬度發(fā)生變化的裂縫，要設法使用有伸縮性的材料。表面處理方法所用材料視修補目的及其結構物所處環(huán)境不同而異，通常使用彈性涂膜防水材料(如玻璃布)、聚合物水泥膏及水泥填料等。

　　(2)注漿法

　　該方法系在裂縫中注入樹(shù)脂或水泥類(lèi)材料，以提高其防水性及耐久性。注漿法的主要注漿材料是環(huán)氧樹(shù)脂，以往均采用手動(dòng)或腳踏式輸液泵注入漿液；但存在無(wú)法控制注入量。對于不貫通的裂縫難于將漿液注入到內部，注入壓力太大有可能使裂縫寬度擴大等問(wèn)題。所以，現在多采用低壓低速注入法。此法具有易于控制注入量且可注入到裂縫深部的優(yōu)點(diǎn)。當灌漿材料采用環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)，應該注意到，由于環(huán)氧樹(shù)脂的粘度不同，有時(shí)漿液無(wú)法充分注人裂縫，但增加溶劑量又會(huì )降低粘性而達不到預期的目的；對于延伸性裂縫，環(huán)氧樹(shù)脂的變形跟蹤性較差(環(huán)氧樹(shù)脂的變形量約為2％)，所以，對這類(lèi)裂縫，應該使用可撓性環(huán)氧樹(shù)脂。另外，環(huán)氧樹(shù)脂與鋼抓釘并用可使得裂縫部位加固后更具有整體性，是一種防止裂縫繼續發(fā)展的好辦法。

　　(3)充填法

　　這是一種適合于修補較寬裂縫(0.5mm以上)的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂混凝土、瀝青及各種化學(xué)補強劑等。對鋼筋混凝土結構而言．這種修補方法視鋼筋是否銹蝕而異。當鋼筋未銹蝕時(shí)，沿裂縫處以大約l0mm左右的寬度將混凝土鑿成U型或V型，在開(kāi)槽處充填密封材料以修補裂縫；當鋼筋已經(jīng)銹蝕時(shí)，將混凝土鑿除到能夠充分處置已經(jīng)生銹的鋼筋部分．先對鋼筋除銹，然后在鋼筋上涂抹防銹底涂料，再充填密封材料。

　　(4)表面噴涂法

　　噴漿修補是一種在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實(shí)而且牯度高的水泥砂漿保護層，來(lái)封閉裂縫的修補方法。噴漿前，需要把結構表面的剝離部分除去．再用水沖洗清潔，并在開(kāi)始噴漿之前把基層濕潤，然后再開(kāi)始噴漿。

　　(5)粘結鋼板封閉法

　　當鋼筋混凝土構件產(chǎn)生主拉應力裂縫時(shí)，可對裂縫先進(jìn)行處理之后，再在裂縫處粘結鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結合方向應和裂縫方向垂直。

　　(6)混凝土因堿骨料而開(kāi)裂的裂縫修補

　　因堿骨料反應產(chǎn)生的裂縫，一般為延伸性的，特別是鋼筋用量較少時(shí)，對膨脹的約束較小，于是裂縫寬度顯著(zhù)變大。對這種裂縫，可以注入環(huán)氧樹(shù)脂或涂抹防水材料，防止水分由外部浸入，從而控制堿骨料反應。

　　2、梁式結構加固增強技術(shù)

　　梁式橋上部加固可以采用各種不同的方式，主要視橋梁的實(shí)際情況，承載能力的減弱程度以及今后的使用要求而異，一般來(lái)說(shuō)，主要采取擴大原結構構件截面，以提高結構的強度和剛度；以新的結構代替舊的抗力不足的結構；改變原結構的受力體系，使控制截面變矩的峰值減��；對原結構施加預應力，改變原結構的受力圖式，以達到提高橋梁剛度和強度的目的。粱式橋上部結構加固增強技術(shù)主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預應力加固法、改變結構體系加固法、增設縱粱加固法等方法。

　　六、結語(yǔ)

　　橋梁裂縫產(chǎn)生的原因復雜、種類(lèi)繁多，如果不對裂縫進(jìn)行系統全面的分析和研究，就很難提示出橋梁病害產(chǎn)生的內涵和機理。因此，對橋梁裂縫的分析和研究不僅闡明了裂縫形成機理、裂縫危害性評定等問(wèn)題，還直接為今后橋梁病害的綜合治理提供技術(shù)前提和決策依據，這正是橋梁裂縫分析和研究的目的。雖然目前橋梁結構存在的裂縫問(wèn)題比較普遍，但是只要在設計和施工中能認識到橋梁結構常規裂縫機理，同時(shí)采取相應的一些橋梁結構裂縫加固處理技術(shù)，裂縫問(wèn)題是可以減少甚至可以避免的。