摘要： 裂縫為混凝土橋梁最常見的劣化現象，也導致內部鋼筋腐蝕的主要原因，其寬度無論大小均對橋梁結構籀耐久性產生影響，尤其結構裂縫對橋梁使用年限的影響最大，裂縫對結構影響還視裂縫類型（包括發(fā)生的位置及走向）、裂縫尺寸（包括長度及寬度）、是否隨時間變化而發(fā)生量的增減而確定，高速公路通車后結構物檢查頻率為1年/次，對裂縫的觀測頻率1次/季度，應連續(xù)檢測通車3年內存在裂縫的發(fā)生發(fā)展情況，輕型薄壁橋如是裂縫容易發(fā)生裂縫的檢測和處治是結構物日常養(yǎng)護工作的重點，是保證此類橋梁正常使用年限的重要因素。
裂縫為混凝土橋梁最常見的劣化現象，也導致內部鋼筋腐蝕的主要原因，其寬度無論大小均對橋梁結構籀耐久性產生影響，尤其結構裂縫對橋梁使用年限的影響最大，裂縫對結構影響還視裂縫類型（包括發(fā)生的位置及走向）、裂縫尺寸（包括長度及寬度）、是否隨時間變化而發(fā)生量的增減而確定，高速公路通車后結構物檢查頻率為1年/次，對裂縫的觀測頻率1次/季度，應連續(xù)檢測通車3年內存在裂縫的發(fā)生發(fā)展情況，輕型薄壁橋如是裂縫容易發(fā)生裂縫的檢測和處治是結構物日常養(yǎng)護工作的重點，是保證此類橋梁正常使用年限的重要因素。
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1 橋臺裂縫的檢測記錄
1.1橋臺檢測發(fā)現裂縫時，應建立裂縫檢測檔案，詳細描述裂縫的發(fā)生位置及走向，記錄裂縫的寬度和長度，必要時作現場染色和標柱，根據劣化度判斷是否為結構裂縫或非結構裂縫，根據數次檢測結果判定是否繼續(xù)增長惡化危及橋臺安全，前墻裂縫要探明裂縫是否延伸到承臺或帽梁，對寬度大于0.3mm的裂縫采用非破壞法探測裂縫深度，以確定結構危險程度。
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1.2裂縫種類。裂縫種類可分為水平裂縫、豎向裂縫（縱縫）、不規(guī)則型（如類似斜向裂縫）。水平裂縫一般發(fā)生在橋臺的1/3高處，基本貫通橋臺，發(fā)生在橋臺較高（超過4米）的薄壁臺中，此類裂縫數量較少，豎向裂縫量最多，而且發(fā)生位置，數量不規(guī)律，與橋臺高度也無量的關系，向裂縫基本上全部在橋的耳墻（側墻）部位，個別嚴重者混凝土局部開裂、破損。此類裂縫大多存在于下部為石砌臺橋涵中，通車初期檢測發(fā)現大部分發(fā)生裂縫橋涵裂縫顏色陳舊，估計為施工后期（橋面板安裝期）發(fā)生，個別寬度較大者為通車后發(fā)生和發(fā)展的。
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2 裂縫原因分析及劣化判定（D.E.R評等法）
2.1水平裂縫。根據水平裂縫的發(fā)生位置分析，1/3處為橋臺作為懸臂梁模擬壓力受力時彎矩最大點，多數為橋梁臺后填土較高，土質為液性低黏性土，類似軟土地基，較早發(fā)現于通車兩年后，排除設計缺陷或施工期間發(fā)生的可能，應為橋面板安裝后，在車輛活荷載及軟土自然下沉作用下引起臺背軟基滑移，導致橋臺受力模型改為簡支梁，1/3處裂縫實際為剪力縫。因此水平裂縫對橋梁的結構性能影響較大，危害性強，尤其裂縫貫通極易引起混凝土突然開裂，鋼筋受力在長期屈服應力狀態(tài)下，會大大縮減結構年使用年限，同時存在很大的安全隱患。水平裂縫無論寬度大小（大于或小于0.3mm）都應引起養(yǎng)護部門高度重視，及時觀察裂縫變化，視嚴重程度作出維護和補強對策。裂縫寬度不超過0.2mm且無水流穿透或鋼筋銹蝕現象劣化度D值為2（《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》中的2類技術狀況），大于0.2mm但小于0.3mm且無水流穿透或鋼筋銹蝕現象劣化度D值為3（《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》中的3類技術狀況），大于0.3mm的裂縫劣化度D值為4（《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》中的4類技術情況），所以貫通橋臺的水平裂縫應判斷為結構裂縫，是橋臺裂縫中最嚴重的病毒。
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2.2豎向裂縫。豎向裂縫的發(fā)生在薄壁臺中較為普遍，因為橋臺本身為大面積混凝結構，容易受混凝土品質因此影響，其中水泥品種，水灰比大小、粗細骨料配比、養(yǎng)護環(huán)境溫度條件等均可影響混凝土的收縮程度而導致豎向裂縫發(fā)生，另外，由于橋臺橫向較長，高速公路單幅長度有的達到20米，盡管時預留了沉降縫但是受地基不均勻沉降影響，也可能在施工期，或橋面板吊裝期荷載不均等狀態(tài)下發(fā)生豎向裂縫，從3次檢測記錄分析，通車前裂縫發(fā)生率占40%，通車2年后發(fā)生率60%，而且該種裂縫發(fā)展穩(wěn)定，基本沒有惡化成長，盡管部分裂縫寬度（大約占總量的35%）大于0.2mm甚至個別裂縫達到1mm，但依然可以判定此類（系指發(fā)展穩(wěn)定，基本沒有惡化成長）裂縫為非結構裂縫（溫度裂縫、干縮裂縫、和大體積混凝土裂縫、施工裂縫等）。施工裂縫將隨時間增加而使鋼筋銹蝕，鋼筋銹蝕后體積膨脹會推擠混凝土引起裂縫的繼續(xù)發(fā)展，因此應嚴密注視鋼筋銹蝕現象，做到早發(fā)現早處理維修，一般情況下豎向裂縫的劣化度D值為2。
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2.3斜向不規(guī)則裂縫。此類裂縫若發(fā)生在側墻部位對結構物受力性能影響不大，做灌注處理即可，但若發(fā)生于橋臺前墻部位則說明橋臺基礎承受的靜土壓力發(fā)生動態(tài)變化，或基礎下土壤液化引起地基變形，致使橋臺向橋梁方向結構性能影響更大，大于0.2mm的裂縫應引起高度重視，在裂縫發(fā)生后及時采取補強措施。
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3 橋臺裂縫的維修與補強
3.1確定是否進行裂縫處治。除非確實了解造成薄壁臺混凝土裂縫的所有原因，否則不可任意進行修復工作，裂縫產生后相當于提供了水及空氣入侵的途徑，并引起鋼筋銹蝕，嚴重者導致鋼筋屈服后混凝土干脆性破裂，橋梁突然坍塌。但有時混凝土本身可能會自然的閉和，尤其當入侵的流體是水的時候。大部分情形，混凝土中的細微裂縫肉眼無法看見，此類裂縫并不會影響混凝土的耐久性與結構安全。通常混凝土表層裂縫寬度較內部裂縫為寬，而裂縫寬度往往受保護層厚度的影響，所以只有在表面寬度大于0.3mm時才會考慮使用灌注方法修補處治。
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3.2裂縫處理方法的判定，根據數次檢測記錄，水平裂縫或斜向裂縫小于0.2mm，并且一年內穩(wěn)定，則采用壁可法灌注化學漿液即可。通過記錄標示若繼續(xù)發(fā)展，則表明臺后土壓力或基礎依然在變化，對橋臺位移影響依然存在，應采用先行臺后卸載再進行裂縫深度非破壞性檢測，若縫深到達臺身厚度的1/3則應進行臺身加固以增強臺身整體受力性能和補強。對于豎直裂縫，經觀察發(fā)現比較穩(wěn)定時可以采取封閉處理，大于1mm的裂縫化學漿液灌注后用粘結劑或水泥砂漿進行嵌縫封閉。
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3.3裂縫修補方法�；炷两Y構被廣泛應用于多種工程，開裂問題是決定混凝土結構能否滿足使用需求和耐久性的關鍵。日本SHO-BOND公司開發(fā)的BICS工法在注入方法上突破了傳統的方法。它利用合成橡膠管狀注入器的自然彈性所產生的壓力將高分子樹脂修補材料緩慢持續(xù)地壓入裂縫中，橡膠管在整個注入過程中始終保持大約0.3MPa的壓力，使材料可注入到0.02mm裂縫的未端。同時，緩慢均勻的壓力可以有效防止裂縫中積存的空氣產生氣阻，從而保證修補質量。BICS法所用的修補材料也與傳統的環(huán)氧樹脂材料有明顯的區(qū)別。它具有如下特點：（1）良好的柔韌性。固化后仍保持良好的韌性，在裂縫受到沖擊和震動時不會脫離。（2）良好的滲透力。保證該材料注入后的結合強度和一體化效果。（3）良好的抗收縮性。這種超低粘度的注入材料不含稀釋性溶劑，固化過程分兩個階段：在達到臨界溫度前，材料以液態(tài)存在;在達到臨界溫度后，材料在極短的時間內迅速固化后，可達到最終強度的70%。（4）出眾的耐久性。材料硬化后具有極強的抗水性和化學穩(wěn)定性。不會受到雨水、海水、酸、堿、堿溶液、二氧化碳的破壞，其壽命遠大于混凝土結構本身。我國自1966年年底開始引進BICS工法，在鐵道系統，公路系統及水利水電系統有得到了應用。
3.4表面封閉：臺身裂縫無論發(fā)生在任何位置都對橋梁安全有一定的影響，建議優(yōu)先采用BICS溘灌注，當不具備施工條件時應先行進行裂縫的表面封閉處理。對于細小裂縫（小于0.3mm）若直接封閉處理時可采用低粘滯性環(huán)氧樹脂。首先將裂縫表面清洗干凈，待表面干燥直接用環(huán)氧樹脂涂抹表面，寬度宜在3cm左右。對于混凝土表面破損的部位宜同時進行混凝土修補，可用環(huán)氧沙漿補強。寬度大于0.3mm的裂縫則應使用觸變樹脂�；蛘卟捎盟鄻渲佔忧度肟p內后再行表面封閉處理。
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結束語
輕型薄壁橋臺廣泛適用高速公路小橋涵及通道結構物中，此類設計的優(yōu)點更多體現在增加通道有效寬度及高填土寬路基，也容易造成裂縫的普通發(fā)生和不穩(wěn)定發(fā)展。養(yǎng)護管理期間應對輕型薄壁橋臺及時檢測，詳細記錄裂縫位置數量類型、分析原因、跟蹤觀察裂縫發(fā)展趨勢，正確判定裂縫劣化程度，采取合適的處置方法，確保橋梁安全正常使用。
