某市政桥梁结构裂缝普查和结构加固增强技术应用探析

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1、某市政桥梁结构裂缝普查和结构加固增强技术应用探析摘要：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

2、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

3、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。2案例市政桥梁结构

4、加固增强技术的应用建议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

5、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

6、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

7、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

8、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