论文部分内容阅读
摘要：在市政道路建设的发展过程中，桥梁的施工使用已经成为了当代社会陆路交通建设发展中必不可少的一个部分。裂缝问题的出现虽然一直影响着桥梁的使用，但是只要能够不断的发现其问题出现的原因，及时的找到加固技术，就能够有效的强化桥梁的施工质量，保证桥梁建设事业的有效发展，推动我国道路建设的有效进行，减轻在城市发展过程中交通负担所给城市建设带来的压力。本文对市政桥梁结构的裂缝原因及加固技术处理进行探讨，旨在提高桥梁的有效使用寿命，为国为民作出我们工程人员能尽的贡献。
关键词：市政桥梁；结构裂缝；加固技术；处理
在我国市政桥梁的建设过程中，裂缝的出现成为了在施工质量方面经常出现的问题之一。能否利用行之有效的方式以及办法对相应的裂缝进行处理，就成为了在施工过程中我们所必须要考虑的问题。在市政桥梁建设的发展过程中，裂缝的出现往往是由于相关的施工过程中施工技术的错误、工艺的不足、以及后续使用等方面出现的问题，才造成了市政桥梁裂缝问题的频繁出现。在桥梁结构建设的发展过程中，能否有效的解决桥梁裂缝问题，就成为了当今桥梁建设的首要问题之一。
一、市政桥梁结构裂缝分析
1.外部荷载造成结构型裂缝产生。结构型裂缝也就是由于外部荷载而产生的裂缝，桥梁承受的外部负载与裂缝产生的原因、分布位置及裂缝的宽度造成直接影响。当桥梁结构有该裂缝产生，可以表明，负重的实际情况已超出桥体结构所能承受的最大负重，应进行及时整治。
2.变形造成的非结构裂缝的产生。桥体结构的变形是非结构型裂缝产生的关键，桥体自身结构出现变形的一般情况都是由于外界温差较大及混凝土收缩等因素造成的。促使桥体内部结构逐渐有应力产生，当应力达到一定程度以后，导致混凝土裂缝产生。应力随着裂缝的产生而逐渐得到释放。结构型裂缝与非结构型裂缝所造成的危害各不相同，因此，在对其进行检测的过程中，应对其形成原因进行查找，从而探索出加固的合理措施。若未能对裂缝形成的根本原因进行分析就对裂缝进行盲目处理，不但无法实现桥梁加固的效果，而且还有可能对桥梁的使用安全造成一定程度的影响。
3.混凝土自身收缩引起的裂缝，由混凝土自身收缩形成的裂缝是比较常见的一种裂缝，要注重施工过程温度的变化。防止温度变化引起裂缝在混凝土搅拌的过程中，要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话，要控制好混凝土的温度。比如在夏季施工的时候，我们要将混凝土的浇筑厚度减少，这样更方便于混凝土能够很好的散热，在特殊的情况下，要在混凝土的内部增设降温的办法，这样就能确保混凝土的抗裂性。在道路桥梁工程施工的過程中，我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程，同时对于温度高时，要加强对混凝土的浇水措施，对于温度低时，要加强对混凝土的表面保温措施，这样才能增加混凝土的抗裂性，降低混凝士裂缝的现象。（图1所示为某桥梁混凝土板产生的裂缝图片）。
4.地基基础变形引起的裂缝，由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构力超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方，结构变化处，常开始出现在现浇混凝土10min到3h内。基础不均匀沉降的主要原因有：第一由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降，使局部混凝土变形受约束而产生裂缝。第二由于重力作用使混凝士中较重颗料下沉而使水泥浆上浮，当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。
二、市政桥梁结构裂缝的加固技术处理
1.结构的优化，结构的优化又可以进一步的分为两个方面的内容，一是尽可能的减短结构内部的传力路径，这是因为结构最根本的作用在于支撑荷载，并将其有效的传递到地基上，因此传力路径的缩短就利于传力效率的提高，从而减少混凝土结构自身受力时间，也减少了结构断面直接承受集中应力的机会，最大限度的避免了裂缝的产生；二是选取足够厚的保护层来保护钢筋，这是因为投资在加厚保护层上的资金还是要少于更换钢筋的费用的，在因为实际状况实在不允许而无法保证要求厚度的保护层时，也要通过在钢筋外涂刷防碳化涂料来弥补。
2.上部结构加固、改造旧桥加固比新建桥梁更复杂，因为旧桥经过长时间使用后，其构件、材料的力学性能不明确，难以判定，加固设计没有现成的规范，桥梁病害又错综复杂，病害原因也难以确定。所以如何根据具体情况采用适当的加固方案、方法，显得更为重要。比较常用、技术比较成熟的加固方法：
（1）增大梁截面加固方法。主要针对因受力钢筋和截面尺寸偏小、荷载等级偏低而导致承载力不足的缺陷，主要方法有增加受力筋、加大主梁截面、加厚桥面铺设层（板）等。增加受力主筋法是在主梁板底面凿开保护层，露出主筋，再将新增钢筋焊与原主筋绑焊，并在梁的侧面增加箍筋以提高其抗剪能力，待钢筋植入后进行保护层的恢复。
（2）粘贴加固法。当交通量增加，主梁出现承载力不足时，采用粘贴加固法。具体方法是：采用高分子粘合材料将钢板（筋）或碳纤维布等高强材料粘贴在需加固构件表面，通过新增加的高强材料承担增加的通行荷载。
（3）预应力加固法。预应力加固法即利用预应力的原理，在构件中通过另加的高强构件施加一定的初始应力，以抵消部分自重应力，对构件起到卸载的作用，从而达到提高构件承载力的目的。
（4）增设纵梁加固法（拓宽改建）。在墩地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新增梁与旧梁通过有效的连接，共同受力，使原有梁中所受荷载得以减少，从而使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，则兼有加宽的作用。
（5）改变结构体系加固法。这种加固改造方法是通过改变桥梁结构形式，以减少梁的拉应力。方法有减小跨度，如将已不通航的桥下填实，改成能满足泄水要求的涵洞；在单跨结构下增设新支点成为多跨结构；将多跨简支梁连接成多跨连续，或利用下部结构在梁下增设钢结构、型钢与梁板形成组合结构，以达到提高承载力的目的。
3.下部结构加固改造
（1）扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。增补桩基加固法。当墩台发生沉陷、桩的深度不足或桩发生倾斜时，采用增补桩基加固是一种常用而有效的方法。
（2）筋混凝土套箍或护套加固法。当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。
三、加固后桥梁承载力建议
1.对于行车的结构，桥面铺装不宜应用带有低强度低弹模夹层结构，避免车轮作用导致破坏。
2.当结构承载力需要有较大的提高，而单纯增大截面高度受到限制或单纯粘贴钢板难以达到要求时.可以考虑将增大截面与粘贴钢板结合。该方法不但可以较大地提高截面的抗弯承载力，同时能提高截面的抗剪承载力。
在社会发展的过程中，市政桥梁的建设将零星的城市进行了网状的链接，使在城市的生产以及发展过程中得到了良好有效的物质、信息的交流。在当前社会的建设发展过程中，桥梁的建设得到城市发展中市政部门的认可，没有一条保质保量的道路就不能为经济的发展带来便捷。通过进行桥梁建设，在现有科学技术的有效推动下，我国在桥梁的施工技术应用以及建设方面得到了有效的改进。
参考文献：
[1]宋国华.刍议高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的控制措施[J].大科技，2013（2）.
[2]朱强生.浅谈路桥施工中混凝土裂缝控制技术的应用[J].神州，2012（29）.
[3]闻宝联.钢筋混凝土桥梁裂缝的产生、预防与治理措施[A].2010年全国桥梁学术会议[C].2010（4）.
[4]王律，詹丹丹.浅谈市政路桥加固改造设计中的要点分析[J].科技致富向导，2013，（17）.
关键词：市政桥梁；结构裂缝；加固技术；处理
在我国市政桥梁的建设过程中，裂缝的出现成为了在施工质量方面经常出现的问题之一。能否利用行之有效的方式以及办法对相应的裂缝进行处理，就成为了在施工过程中我们所必须要考虑的问题。在市政桥梁建设的发展过程中，裂缝的出现往往是由于相关的施工过程中施工技术的错误、工艺的不足、以及后续使用等方面出现的问题，才造成了市政桥梁裂缝问题的频繁出现。在桥梁结构建设的发展过程中，能否有效的解决桥梁裂缝问题，就成为了当今桥梁建设的首要问题之一。
一、市政桥梁结构裂缝分析
1.外部荷载造成结构型裂缝产生。结构型裂缝也就是由于外部荷载而产生的裂缝，桥梁承受的外部负载与裂缝产生的原因、分布位置及裂缝的宽度造成直接影响。当桥梁结构有该裂缝产生，可以表明，负重的实际情况已超出桥体结构所能承受的最大负重，应进行及时整治。
2.变形造成的非结构裂缝的产生。桥体结构的变形是非结构型裂缝产生的关键，桥体自身结构出现变形的一般情况都是由于外界温差较大及混凝土收缩等因素造成的。促使桥体内部结构逐渐有应力产生，当应力达到一定程度以后，导致混凝土裂缝产生。应力随着裂缝的产生而逐渐得到释放。结构型裂缝与非结构型裂缝所造成的危害各不相同，因此，在对其进行检测的过程中，应对其形成原因进行查找，从而探索出加固的合理措施。若未能对裂缝形成的根本原因进行分析就对裂缝进行盲目处理，不但无法实现桥梁加固的效果，而且还有可能对桥梁的使用安全造成一定程度的影响。
3.混凝土自身收缩引起的裂缝，由混凝土自身收缩形成的裂缝是比较常见的一种裂缝，要注重施工过程温度的变化。防止温度变化引起裂缝在混凝土搅拌的过程中，要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话，要控制好混凝土的温度。比如在夏季施工的时候，我们要将混凝土的浇筑厚度减少，这样更方便于混凝土能够很好的散热，在特殊的情况下，要在混凝土的内部增设降温的办法，这样就能确保混凝土的抗裂性。在道路桥梁工程施工的過程中，我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程，同时对于温度高时，要加强对混凝土的浇水措施，对于温度低时，要加强对混凝土的表面保温措施，这样才能增加混凝土的抗裂性，降低混凝士裂缝的现象。（图1所示为某桥梁混凝土板产生的裂缝图片）。
4.地基基础变形引起的裂缝，由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构力超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方，结构变化处，常开始出现在现浇混凝土10min到3h内。基础不均匀沉降的主要原因有：第一由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降，使局部混凝土变形受约束而产生裂缝。第二由于重力作用使混凝士中较重颗料下沉而使水泥浆上浮，当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。
二、市政桥梁结构裂缝的加固技术处理
1.结构的优化，结构的优化又可以进一步的分为两个方面的内容，一是尽可能的减短结构内部的传力路径，这是因为结构最根本的作用在于支撑荷载，并将其有效的传递到地基上，因此传力路径的缩短就利于传力效率的提高，从而减少混凝土结构自身受力时间，也减少了结构断面直接承受集中应力的机会，最大限度的避免了裂缝的产生；二是选取足够厚的保护层来保护钢筋，这是因为投资在加厚保护层上的资金还是要少于更换钢筋的费用的，在因为实际状况实在不允许而无法保证要求厚度的保护层时，也要通过在钢筋外涂刷防碳化涂料来弥补。
2.上部结构加固、改造旧桥加固比新建桥梁更复杂，因为旧桥经过长时间使用后，其构件、材料的力学性能不明确，难以判定，加固设计没有现成的规范，桥梁病害又错综复杂，病害原因也难以确定。所以如何根据具体情况采用适当的加固方案、方法，显得更为重要。比较常用、技术比较成熟的加固方法：
（1）增大梁截面加固方法。主要针对因受力钢筋和截面尺寸偏小、荷载等级偏低而导致承载力不足的缺陷，主要方法有增加受力筋、加大主梁截面、加厚桥面铺设层（板）等。增加受力主筋法是在主梁板底面凿开保护层，露出主筋，再将新增钢筋焊与原主筋绑焊，并在梁的侧面增加箍筋以提高其抗剪能力，待钢筋植入后进行保护层的恢复。
（2）粘贴加固法。当交通量增加，主梁出现承载力不足时，采用粘贴加固法。具体方法是：采用高分子粘合材料将钢板（筋）或碳纤维布等高强材料粘贴在需加固构件表面，通过新增加的高强材料承担增加的通行荷载。
（3）预应力加固法。预应力加固法即利用预应力的原理，在构件中通过另加的高强构件施加一定的初始应力，以抵消部分自重应力，对构件起到卸载的作用，从而达到提高构件承载力的目的。
（4）增设纵梁加固法（拓宽改建）。在墩地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新增梁与旧梁通过有效的连接，共同受力，使原有梁中所受荷载得以减少，从而使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，则兼有加宽的作用。
（5）改变结构体系加固法。这种加固改造方法是通过改变桥梁结构形式，以减少梁的拉应力。方法有减小跨度，如将已不通航的桥下填实，改成能满足泄水要求的涵洞；在单跨结构下增设新支点成为多跨结构；将多跨简支梁连接成多跨连续，或利用下部结构在梁下增设钢结构、型钢与梁板形成组合结构，以达到提高承载力的目的。
3.下部结构加固改造
（1）扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。增补桩基加固法。当墩台发生沉陷、桩的深度不足或桩发生倾斜时，采用增补桩基加固是一种常用而有效的方法。
（2）筋混凝土套箍或护套加固法。当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。
三、加固后桥梁承载力建议
1.对于行车的结构，桥面铺装不宜应用带有低强度低弹模夹层结构，避免车轮作用导致破坏。
2.当结构承载力需要有较大的提高，而单纯增大截面高度受到限制或单纯粘贴钢板难以达到要求时.可以考虑将增大截面与粘贴钢板结合。该方法不但可以较大地提高截面的抗弯承载力，同时能提高截面的抗剪承载力。
在社会发展的过程中，市政桥梁的建设将零星的城市进行了网状的链接，使在城市的生产以及发展过程中得到了良好有效的物质、信息的交流。在当前社会的建设发展过程中，桥梁的建设得到城市发展中市政部门的认可，没有一条保质保量的道路就不能为经济的发展带来便捷。通过进行桥梁建设，在现有科学技术的有效推动下，我国在桥梁的施工技术应用以及建设方面得到了有效的改进。
参考文献：
[1]宋国华.刍议高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的控制措施[J].大科技，2013（2）.
[2]朱强生.浅谈路桥施工中混凝土裂缝控制技术的应用[J].神州，2012（29）.
[3]闻宝联.钢筋混凝土桥梁裂缝的产生、预防与治理措施[A].2010年全国桥梁学术会议[C].2010（4）.
[4]王律，詹丹丹.浅谈市政路桥加固改造设计中的要点分析[J].科技致富向导，2013，（17）.