橋梁往往因?qū)嶋H通行荷載大于原設(shè)計標準等級，通行交流量遠超設(shè)計導致供需不平衡造成橋梁嚴重雍塞，常引起橋梁構(gòu)件的損壞，為保證其安全性，就需要經(jīng)常進行維修來滿足其使用功能并延長其使用壽命。混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜、動荷載及次應力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。主要原因：

1、在設(shè)計外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入或計算不考慮，從而在某些部位引起次應力導致結(jié)構(gòu)開裂。例如兩鉸拱橋拱腳設(shè)計時常采用布置“X”形鋼筋、同時削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計鉸，理論計算該處不會存在彎矩，但實際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫而導致鋼筋銹蝕。

2、橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計算中難以用準確的圖式進行模擬計算，一般根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應力集中。在長跨預應力連續(xù)梁中，經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截斷鋼束，設(shè)置錨頭，而在錨固斷面附近經(jīng)常可以看到裂縫。因此，若處理不當，在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截斷處容易出現(xiàn)裂縫。

       實際工程中，次應力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因。次應力裂縫多屬張拉、劈裂、剪切性質(zhì)。次應力裂縫也是由荷載引起，僅是按常規(guī)一般不計算，但隨著現(xiàn)代計算手段的不斷完善，次應力裂縫也是可以做到合理驗算的。例如現(xiàn)在對預應力、徐變等產(chǎn)生的二次應力，不少平面桿系有限元程序均可正確計算，但在40年前卻比較困難。在設(shè)計上，應注意避免結(jié)構(gòu)突變（或斷面突變），當不能回避時，應做局部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過渡，同時加強構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對于較大孔洞有條件時可在周邊設(shè)置護邊角鋼。

       荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴重部位。但必須指出，如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結(jié)構(gòu)達到承載力極限的標志，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同受力方式，產(chǎn)生的裂縫特征如下：

1、中心受拉。裂縫貫穿構(gòu)件橫截面，間距大體相等，且垂直于受力方向。采用螺紋鋼筋時，裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。

2、中心受壓。沿構(gòu)件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。

3、受彎。彎矩最大截面附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫，并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時，裂縫間可見較短的次裂縫。當結(jié)構(gòu)配筋較少時，裂縫少而寬，結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。

4、大偏心受壓。大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件，類似于受彎構(gòu)件。

5、小偏心受壓。小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件，類似于中心受壓構(gòu)件。

6、受剪。當箍筋太密時發(fā)生斜壓破壞，沿梁端腹部出現(xiàn)大于45°方向的斜裂縫 當箍筋適當時發(fā)生剪壓破壞，沿梁端中下部出現(xiàn)約45°方向相互平行的斜裂縫。

7、受扭。構(gòu)件一側(cè)腹部先出現(xiàn)多條約45°方向斜裂縫，并向相鄰面以螺旋方向展開。

8、受沖切。沿柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約45°方向斜面拉裂，形成沖切面。

9、局部受壓。在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致平行的多條短裂縫。

橋梁結(jié)構(gòu)加固的工作程序為：

橋梁檢定——確定加固方案——施工圖設(shè)計——施工組織設(shè)計——施工一一工程驗收。對橋梁結(jié)構(gòu)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，施工簡便和經(jīng)濟合理。

對于產(chǎn)生裂縫的橋梁，要恢復橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性以及防水性能，就要對混凝土裂縫進行填充，所要用到的技術(shù)方法有以下幾種：

（1）表層修補法。當出現(xiàn)較小的橋梁裂縫時，可采用對裂縫表層涂抹防水涂料及填料的方法進行處置，從而增強裂縫橋梁的耐久性及防水性。如果出現(xiàn)較大的裂縫，且裂縫有不斷擴張的趨勢，則要選擇伸縮性強的材料對其進行修補。

（2）注漿法。注漿法是指當橋梁出現(xiàn)裂縫時，在橋梁裂縫中填充水泥或樹脂類物質(zhì)，以此來增強橋梁的耐久性及防水性能。通常可選用的首要材料為：環(huán)氧樹脂。在修復時，應選擇低速低壓式注入法。鋼釘與環(huán)氧樹脂注入法一起運用的話，可大大增強橋梁裂縫方位的整體性，是一種避免裂縫惡化的好辦法。

（3）填充法。在對橋梁維修加固時，裂縫填充法是適合修復大裂縫（0.3mm）的辦法，作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理。在具體操作中應沿著橋梁裂縫鑿出一條深槽，然后在深槽中填充各種粘性材料。例如瀝青、環(huán)氧樹脂、膨脹水泥、水泥砂漿及多種化學加固劑等。

（4）噴涂法。噴漿修補法是指，在對橋梁裂縫進行鑿毛處置后，在其表層涂抹粘度高且密實的水泥砂漿，以維護裂縫的修補辦法。需要警惕的是，在噴漿之前，要將裂縫表層的剝離物清除，再用干凈水洗清洗，在噴漿前必須要將基層灑水濕潤然后再噴漿，這樣漿液輕易就能粘附在裂縫表面，起到非常好的防護作用。

（5）粘結(jié)鋼板法。當橋梁的鋼筋構(gòu)建呈現(xiàn)應力裂縫時，進行橋梁加固和維修時，應先對裂縫進行處置，再在裂縫處貼上粘結(jié)板，并使用膨脹螺栓對鋼板進行加固，這里要強調(diào)的是，鋼板的粘貼方向要與裂縫保持垂直。結(jié)構(gòu)加固技術(shù)對橋梁結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)有：外部粘貼、加大截面、增設(shè)縱梁、改動規(guī)劃以及外部應力等加固法。

直接涂膠粘貼鋼板宜使用錨固螺栓，錨固深度不應小于6.5倍錨栓直徑。錨栓布置的間距應滿足下列要求：錨栓中心最大間距為24倍鋼板厚度；最小間距為3倍錨栓孔徑。錨栓中心距鋼板邊緣最大距離為8倍鋼板厚度或120mm中的較小者。最小距離為2倍錨栓孔徑。錨栓用于鋼板定位或粘貼加壓，不以上面敘述限制。

       對板應在延伸長度范圍內(nèi)通常設(shè)置垂直于受力鋼板方向的壓條。壓條應在延伸長度范圍內(nèi)均勻布置，且應在延伸長度的端部設(shè)置一道。鋼壓條的寬度不應小于受彎加固鋼板寬度的3/5 ，鋼壓條的厚度不應小于受彎加固鋼板厚度的1/2。

       對梁，應在延伸長度范圍內(nèi)均勻設(shè)置U形箍(圖9.6.3)，且應在延伸長度的端部設(shè)置一道加強箍。U形箍的粘貼高度應為梁的截面高度;梁有翼緣，應伸至其底面。U形箍的寬度，對端箍不應小于加固鋼板寬度的2/3,且不應小于80mm;對中間箍不應小于加固鋼板寬度的1/2，且不應小于40mm,U形箍的厚度不應小于受彎加固鋼板厚度的1/2,且不應小于4mm。U形箍的上端應設(shè)置縱向鋼壓條;壓條下面的空隙應加膠粘鋼墊塊填平。

(6) 混凝土因堿骨料而開裂的裂縫修補

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，對膨脹的約束較小，于是裂縫寬度顯著變大。

此類裂縫特點：

1）如果混凝土不受約束（無筋或少筋）的情況下，堿骨料反應裂縫呈網(wǎng)狀（龜背紋），裂縫網(wǎng)接近六邊形，裂縫從網(wǎng)結(jié)點三分岔開，夾角約120°，在較大的六邊形之間還可以再發(fā)展出小裂縫。

2）當堿骨料反應受到鋼筋或外力的約束時，其膨脹力將垂直于約束力的方向，而膨脹裂縫則平行于約束力的方向，出現(xiàn)順筋裂縫。

3）大體積無筋混凝土的堿骨料反應膨脹裂縫的深度可達數(shù)十厘米。

4）鋼筋混凝土的堿骨料膨脹裂縫的深度一般不會超過保護層厚度，寬度多為（0.3～0.5）mm。

5）堿骨料反應裂縫通常伴隨有滲出物，多為半透明的乳白色或黃褐色，有時也呈茶褐色或黑色。

6）與收縮產(chǎn)生的網(wǎng)狀裂縫有相似處，但收縮裂縫出現(xiàn)的時間較早，多在施工后若干天內(nèi)。而堿骨料反應裂縫則出現(xiàn)較晚，多在施工后數(shù)年甚至10～20年后。對這種裂縫，可以注入環(huán)氧樹脂或涂抹防水材料，防止水分由外部浸入，從而控制堿骨料反應。

       裂縫修補是橋梁維修改造中重要的環(huán)節(jié)，施工前確定其施工工藝，施工中確保其施工質(zhì)量。缺陷及裂縫作為隱蔽工程，需要在過程中嚴格核查現(xiàn)場工程量及施工質(zhì)量，這對橋梁的結(jié)構(gòu)性及耐久性起到重要作用。

       中鐵城際規(guī)劃建設(shè)有限公司是集規(guī)劃、項目策劃、產(chǎn)業(yè)政策研究咨詢、全過程咨詢、勘察、測繪、設(shè)計、數(shù)字化服務、科研開發(fā)于一體的高新技術(shù)型集團企業(yè)。我們堅持以地方政府智庫服務為主導，以基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)（市政、公路、建筑等）為基礎(chǔ)，以生態(tài)與環(huán)境技術(shù)、地災治理、勘察、測繪、園林設(shè)計為輔助，以區(qū)域經(jīng)濟研究、產(chǎn)業(yè)策劃為亮點，以項目整體策劃、全過程工程咨詢、EPC總承包為新方向。公司秉承創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，開發(fā)多元產(chǎn)業(yè)，用先進的理念和精湛的技藝，真誠為廣大客戶提供“全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期”的集成式的技術(shù)與智能化服務。