某市政桥梁结构裂缝普查及结构加固增强技术的应用探讨
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摘 要：裂缝是市政桥梁结构的常见病害，危及桥梁使用的安全。为了进一步提高桥梁结构裂缝的控制水平，本文将以某市政桥梁工程作为案例进行研讨，通过对该桥梁结构裂缝的了解，基于结构加固的视角，探讨相关加固增强技术的应用方法。
关键词：市政桥梁；结构裂缝；加固技术
1 某市政桥梁工程结构裂缝的普查情况
某钢筋混凝土连续箱市政桥梁的梁高、底板宽度、腹板厚度、桥面宽度分别为1.6m、4.5m、0.45m、16.5m，桥梁为4车道，采用C50混凝土，荷载设计标准为城-4级，为避免运营期间出现结构裂缝，相关部门对该桥梁的结构性能进行普查，并预测裂缝的发展趋势。
1.1 裂缝普查
在桥梁荷载试验之前，对该桥梁的裂缝展开全面普查，发现桥梁的东侧和西侧桥面均有宽度不等的裂缝，其中东侧桥面为两道纵向裂缝，距离防撞墙2m，宽度分别为0.4mm和1.25mm，长度分别12m和9m；西侧桥面为一道纵向裂缝和一道横向裂缝，纵向裂缝与防撞墙距离为1.8m，位于翼缘板的端部，宽度和长度分别为0.66mm和7.4m，而横向裂缝在支座的1/3L位置，裂缝的宽度和长度分别为1.09mm和0.20m。以上的裂缝目前相对稳定，其宽度和长度的发展，以及是否发展新的裂缝，均有诸多的不确定性。
1.2 裂缝成因
在普查的基础上，对裂缝的成因展开同步分析，发现以上裂缝的成因可归纳为三个方面：首先是拆模时间控制失误，未得终凝的混凝土在外界干扰下，譬如施工人员行走、机械设备振动等影响，就会产生不规则的受力微观裂缝，并逐渐扩大，最终成为桥面板质量的薄弱部位；其次是没有保护好桥面板上层钢筋，导致钢筋出现严重位移，譬如负筋被施工人员践踏后变弯，使得支座的负弯矩不足以形成抗裂作用，在钢筋钝化后，侵蚀的钢筋就会逐渐产生锈胀力，进而导致顺筋裂缝的出现；再次是早强剂添加超量，从而降低了混凝土的抗拉强度，这也是裂缝产生的主要原因。
针对案例市政桥梁结构裂缝的基本情况，从结构加固的角度应用相关的增强技术，较具可行性的有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法，通过这些加固增强技术的应用，在一定程度上改善了桥梁结构的强度和刚度，并控制结构裂缝的产生。
2.1 加大截面加固法
加大截面的加固原理，是通过增加混凝土构件截面的面积或者加配主筋，以提高构件在承载方面的能力，以此达到加固的效果，其中截面面积增加的加固方法较为常见。这种方法是在找出混凝土受压区截面位置后，一方面在受压区域增加钢筋，提高截面的配筋率，但同时要求进行混凝土保护层的浇灌，另一方面是桥下净空受到限制时，以分段焊接的方式，在保持原来结构承载力恒定的状态下，控制焊接新增受力钢筋与原结构钢筋时的热变形程度，避免产生不安全因素。
2.2 外部粘贴加固法
外部粘贴的加固原理，是利用环氧树脂等粘合剂，将型钢等加固材料粘贴在待加固的结构部位，以提高加固部位的承载能力。这种加固方法，适用于需要大幅度提高承载力的桥梁结构部位，因此对粘结的质量控制要求相对较高，而且在加固过程中，加工成型难度比较大。为保证加固的质量，需要根据结构构件本身的尺寸大小，选择合适的加固材料，以及控制加固材料的弹性模量，以保证加固结构部位受力的可传递性。加固型钢等的两端，要求进行锚固，同时涂刷防锈漆和涂抹环氧树脂砂浆，以免加固材料的锈蚀。笔者认为这种加固方法可用于裂缝的临时性加固，但不能作为永久加固的方式，应作为其他裂缝加固的辅助补充方式。
2.3 外部预应力加固法
外部预应力的加固原理，是增加待加固部位结构构件的初始预应力，以抵消结构受拉时的部分自重应力，从而达到闭合裂缝的效果，对于桥梁承载力的提高，具有明显的加固效果。这种加固方法具有良好的抗裂效果，主要有预应力拉杆加固和外部预应力钢束加固两种方式。前者适用于预应力混凝土桥梁的下缘受拉区域加固，可将水平补强拉杆布置在加固部位，同时增强结构的抗弯和抗剪强度，视情况选择水平撑式拉杆、下撑式拉杆、组合式补强拉杆等，必要时可同时利用三种模式的拉杆；而后者适用于梁肋侧面、翼缘板等部位，主要采用预应力高强钢丝，布置曲线模式的预应力钢束丝，以及安装张拉设备，增强梁体受拉区域的预压应力。
2.4 改变结构体系加固法
改变结构体系的加固原理，是通过桥梁结构体系的改变，譬如增设支撑、钢桁架等，控制截面弯矩峰值。以增设支点法为例，该加固方法的目的是控制结构变形，因此需要减小结构的结算跨径，具体施工方法为增设永久性的支撑或者桥墩，将支撑结构的受压荷载，传递到桥梁下部的承重结构，或者在不具备较高航运要求时候，通过减小桥下净空，通过受弯后的支撑结构间接传递荷载，同样可以达到加固的效果。除此之外，增设纵梁也是改变结构体系的重要加固方式，但前提条件是主梁梁体结构的基础良好，而且可允许中断交通，将具有较高承载力和刚度水平的新纵梁，与旧梁连接在一起，以形成整体性的受力结构体系，具有拓宽性的加固效果。
3 结束语
综上所述，市政桥梁结构裂缝具有不同程度的危害性，在加固结构之前，需要对裂缝进行普查，以确定裂缝形成的主要原因，并根据裂缝的类型和成因，以及从结构加固的角度应用合适的加固增强技术，较具可行性的有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法，通过这些加固增强技术的应用，在一定程度上改善了桥梁结构的强度和刚度，并控制结构裂缝的产生，但相关的加固施工技术细节，需要结合不同市政桥梁结构工程加固的实际条件和需求，进行因地制宜地调整和完善，以此提高技术的适用性水平。
参考文献
[1]张文化.桥梁混凝土结构裂缝修补技术研究[J].中国新技术新产品，2011，（7）：30.
[2]陈文俊，许友梅.浅谈桥梁混凝土裂缝的成因及控制措施[J].黑龙江交通科技，2013，（3）：90.
[3]张明喜.桥梁混凝土结构裂缝的处理方法探析[J].交通标准化，2011，（18）：167～168.
[4]吴坚，赵艳.桥梁混凝土裂缝的成因、预防及处理方法[J].水电站设计，2011，（4）：37～38.
作者简介：彭旭升（1979-），男，汉族，广东省兴宁市人，助工，2007年毕业于广东交通职业技术学院交通机电专业。