橋梁結構在施工和營運使用過程中，常會出現(xiàn)不同形式的損傷。其中，由混凝土或鋼材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，稍微受拉就會產(chǎn)生損傷。因此，混凝土結構物產(chǎn)生損傷幾乎是不可避免的。這就需要我們對橋梁結構損傷及時進行分析并做加固技術處理?；炷灵_裂的原因很多，歸納起來基本上有以下四個原因：設計考慮不周、材料使用不當、施工質量達不到要求、養(yǎng)護不力及外界環(huán)境的不良影響。

一、橋梁結構常規(guī)損傷機理分析

1、混凝土結構損傷的認識

混凝土是當今橋梁結構中使用廣泛、應用量的一種材料。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，且耐久性良好。

大多混凝土都是帶損傷工作的，有的損傷并不影響使用，但將其相應部位構件的承載力受到一定程度的削弱，同時還會引起保護層剝落、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、混凝土結構損傷的處理原則

工程實踐經(jīng)驗和理論分析說明，混凝土結構的損傷不可避免，只是有些損傷是無害的或可控制的。如果對建筑物的抗裂要求過嚴，將付出過大經(jīng)濟代價，甚至無法實施?？茖W的方法是將損傷的有害程度控制在允許范圍之內。

3、混凝土結構的微觀損傷與宏觀損傷

荷載試驗表明，當混凝土受壓，荷載在30%的極限強度以下時，微裂幾乎不變動，在30%-70%極限強度時，微裂開始擴展并增加，到70%-90%極限強度時，微裂顯著并迅速增多，其微裂之相互串聯(lián)起來，直至完全損壞?？梢哉f小于0.05mm的不可見損傷為“微觀損傷”，大于等于0.05mm的可見損傷為"宏觀損傷".混凝土損傷是微裂的擴展，在建筑結構中對使用無重大危害。

二、橋梁結構常規(guī)損傷分類

在《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》中，將常用結構的裂縫寬度限制在0.20-0.25mm的范圍內。當裂縫寬度在限制值以內時，大氣中的濕氣、水分很難大量滲透到鋼筋上，因而鋼筋不會遭到嚴重銹蝕，結構的耐久性也不會因此而受到明顯影響。

梁式橋中可能出現(xiàn)的裂縫很多，下面主要通過鋼筋混凝土簡支梁橋，介紹梁式橋常見的裂縫。

1、梁受拉去的豎向裂縫

簡支梁的豎向裂縫，是由正彎矩引起的，一般在梁的跨中附近，從梁的受拉區(qū)邊緣大致與主筋垂直的方向向上延伸。裂縫寬度一般在0.03-0.2mm之間，裂縫之間的小間距為0.05-0.2mm.

對于連續(xù)梁，除了跨中附近有自下而上的豎向裂縫外，中間支點附近會出現(xiàn)自上而下的有負彎矩引起的豎向裂縫

裂縫是鋼筋混凝土梁式橋中不可避免的。一般認為，只要這類裂縫在梁側面的延伸長度達不到計算截面的中性軸，而其寬度又在0.2mm范圍內，當屬正常裂縫。對于負彎矩裂縫，因易受雨雨水的影響，即使裂縫小于0.2mm,亦應采取防水措施，避免因雨水侵蝕而加速鋼筋銹蝕。

2、斜裂縫

梁式橋中的斜裂縫有兩種：一種是由主拉應力引起的梁腹板上的斜裂縫；另一種是由于斜截面抗彎能力較弱所引起的斜裂縫。

種斜裂縫多發(fā)生在梁支點附近的腹板上，主要是由于拉應力過大而產(chǎn)生的。裂縫一般從端橫隔板內側開始，沿40度-60度的斜裂縫向上攀升。因為梁的上下緣一般都有較多的縱向主筋，它有抑制斜裂縫的作用，因而斜裂縫在到達這些主筋或鋼束之前，一般都會消失。

造成斜裂縫寬度較大的主要原因是斜筋不足，對于預應力鋼筋混凝土梁，則往往是斜向鋼束起彎過早，梁端缺少斜向鋼束所致。在前一個時期，有一些預應力，梁端出現(xiàn)了比較嚴重的斜裂縫，給修復加固造成了較大的困難，今后必須給予重視。

第二斜裂縫，又稱彎斜裂縫，是由于斜截面抗彎能力較弱所引起的。它與主拉應力產(chǎn)生的斜裂縫有明顯的不同，彎剪斜裂縫與由梁中正彎矩產(chǎn)生的豎向裂縫相似，裂縫是由梁底向腹板延伸，裂縫的寬度是下面大、上面下，而不象主拉力所產(chǎn)生的斜裂縫是中間大、兩頭小。

3.筋銹蝕引起的順筋裂縫

由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到巖土中的氧氣和水分發(fā)生腐蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長2-4倍，導致保護層混凝土開裂，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，其延伸長度可達到梁跨度之半，裂縫寬度可達4mm，危害極大。

三、橋梁加固工作程度

橋梁在使用過程中，隨著使用年限的增加，其結構性能逐漸退化，出現(xiàn)各種損傷，為保證其性，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。

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--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入，而且將影響橋梁加固的質量。合理的加固方案應該達到加固效果好，對使用性能影響小，技術可靠，施工簡便和經(jīng)濟合理。

四、橋槊結構損傷加固處理技術

1、損傷修補技術

損傷修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性，以及起到修飾美觀的作用。結構有較嚴重的病害時，需要在加固前或在實施加固技術的過程中進行損傷的修補。損傷補的主要技術有：

面處理法

這是在微損傷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。缺點是修補工作無法深入到損傷內部，以及對延伸性損傷難于追蹤其變化。因此，對于寬度發(fā)生變化的損傷，要設法使用伸縮性的材料。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、聚合物水泥膏及水泥填料等。

注漿法

該方法系在損傷中注入樹脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環(huán)氧樹脂，以往均采用手動或角踏式輸液泵注入漿液；但存在無法控制注入量。對于不貫通的損傷難于將漿液注入到內部，注入壓力太大有可能使損傷寬度擴大等問題。所以，現(xiàn)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損傷深部的優(yōu)點。當灌漿材料采用環(huán)氧樹脂時，應注意環(huán)氧樹脂的粘度不同，有時漿液無法充分注入損傷，但增加溶劑量又會降低粘性而達不到預期的目的；對于延伸性損傷，環(huán)氧樹脂的變形性較差，所以對這類損傷，應使用可撓性環(huán)氧樹脂。

充填法

這是一種適合于修補較寬損傷的方法。具體做法是沿損傷鑿一條深槽，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)氧樹脂混凝土、瀝青及各種化學補強劑等。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，沿損傷處以大約10mm左右的寬度將混凝土鑿成U型或V型，在開槽處填密封材料以修補損傷；當鋼筋已經(jīng)銹蝕時，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，然后在鋼筋上涂抹銹底涂料，再充填密封材料。

表面噴除法

噴漿修補是一種在經(jīng)鑿毛處理的損傷處理，噴射一層密實而且轱度高的水泥砂漿保護層，來封閉損傷修補法。噴漿前，需要把結構表面剝離部分除去。再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿。

粘結構鋼板封閉法

當鋼筋混凝土構件產(chǎn)生主拉應力損傷時，可對損傷先進行處理后，再在損傷處粘結鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結合方向應和損傷方向垂直。

混凝土因堿骨料而開裂的損傷修補

因堿骨料反應產(chǎn)生的損傷，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，于是損傷寬度顯著變大。對這種損傷，可以注入環(huán)氧樹脂或涂抹防水材料，防止水分由外部侵入，從而控制堿骨料反應。

2、梁式結構加固增強技術

梁式橋上部加固可采用各種不同的方式。一般采取擴大原結構件截面，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3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。梁式橋上部結構加固增強技術主要有加大截面加固法、外部粘結加固法、外部預應力加固法、改變結構體系加固法、增設縱梁加固等方法。

橋梁的養(yǎng)護是一個公共課題。近年來我國地震不斷，橋梁作為重要的公共設施需要一定的抗震抗災能力。我國大部分橋梁建成時間較早，隨著時間的推移和使用必定會有不同程度的損傷和磨損。其中裂縫損傷就是比較突出的損傷類型。

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