1 项目概述

一座桥梁通过立交与318国道和206国道的公共线相连。该桥横跨市区，全长6.24公里。主桥设计为五跨连续双塔索面钢箱梁斜拉桥。主桥全长1.04公里。本次处理的嫩段为K20+118—K20+648。主桥采用扁平流线型全焊接封闭钢箱梁，桥中心线梁高3.0m。共有16对64对双索面扇形钢绞线斜拉索，以15m标准距离锚固在钢箱梁上。塔上锚固距离为2.5m，塔端拉索拉索。塔身为钢筋混凝土分离式Y形塔身，总高185m。桥面以上塔高与主跨比为0.2651。上塔柱设计为单独的单箱单室多边形截面。塔的上、中、下三根梁均为预应力钢筋混凝土结构。该桥于1996年建成投产，随着使用寿命的增加和交通量的不断增加，桥梁主体、塔身、塔柱的混凝土结构表面开始出现不同程度的裂缝。为了保证桥梁的性能和使用寿命，必须对裂缝进行加固。上塔柱设计为单独的单箱单室多边形截面。塔的上、中、下三根梁均为预应力钢筋混凝土结构。该桥于1996年建成投产，随着使用寿命的增加和交通量的不断增加，桥梁主体、塔身、塔柱的混凝土结构表面开始出现不同程度的裂缝。为了保证桥梁的性能和使用寿命，必须对裂缝进行加固。上塔柱设计为单独的单箱单室多边形截面。塔的上、中、下三根梁均为预应力钢筋混凝土结构。该桥于1996年建成投产，随着使用寿命的增加和交通量的不断增加，桥梁主体、塔身、塔柱的混凝土结构表面开始出现不同程度的裂缝。为了保证桥梁的性能和使用寿命，必须对裂缝进行加固。桥梁主体、塔身、塔柱的混凝土结构表面开始出现不同程度的裂缝。为了保证桥梁的性能和使用寿命，必须对裂缝进行加固。桥梁主体、塔身、塔柱的混凝土结构表面开始出现不同程度的裂缝。为了保证桥梁的性能和使用寿命，必须对裂缝进行加固。

2 结构裂缝产生机理及成因

混凝土基础材料在目前的桥梁结构施工中应用范围广泛，应用数量最多，根据配合比不同，材料性能、形状和强度变化较大，具有较强的耐久性和寿命潜力。但构成桥梁结构的石、砖、钢材、混凝土等材料抗拉强度较弱，稍加拉力就会产生裂缝。因此，裂纹的发生几乎是不可避免的。裂缝的存在和后期发展会不同程度地削弱结构构件和承载能力。此外，桥梁结构的裂缝还会造成保护层脱落、钢筋锈蚀、混凝土材料碳化、

桥梁结构常规裂缝的产生机理比较复杂，单因素裂缝比较少见。裂纹通常是由一种或几种因素引起的，其余的因素只会使裂纹继续发展或加剧开裂。因此，在分析裂纹产生的原因时，必须将裂纹的形式与产生的原因联系起来。具体来说，造成桥梁结构裂缝的原因包括以下几个方面。

2.1 荷载裂纹

桥梁混凝土结构在常规动静荷载和桥梁二次应力的作用下容易产生荷载裂缝。载荷裂纹通常直接表现为直接应力裂纹和二次应力裂纹。直接应力裂纹主要是由于桥梁表面载荷超过其所能承受的应力范围而引起的，二次应力裂纹是由于外载荷对桥梁结构的影响而导致裂纹出现。

2.2 自应力裂纹

桥梁结构自应力裂缝包括桥梁结构收缩引起的裂缝和温差引起的裂缝。

2.2.1 结构收缩裂缝

桥梁混凝土结构在凝固过程中内外收缩不均匀，使表面压力远大于抗拉强度范围，从而导致桥梁结构出现裂缝。一般情况下，桥梁混凝土结构浇筑后4小时是水泥水化反应最剧烈、最活跃的阶段，也是混凝土结构分子链生成和形成的关键时期。分子链形成的过程必然伴随着泌水，这也说明混凝土结构还没有完全硬化，引起塑性收缩。此后，随着混凝土结构不断硬化，表面泌水不断蒸发，温度逐渐降低，

2.2.2 温度裂纹

混凝土结构凝固过程中发生放热，焊接电弧引起温度变化和强光。上述温度变化会导致膨胀和收缩交替发生。结果，温度应力远远超过混凝土结构所能承受的强度，造成结构裂缝。考虑到桥梁工程所处的地理环境，每年温差都有一定的变化，不断引发桥梁的纵向位移。桥体两侧和支柱受阳光直射后局部温度升高，该部位局部拉应力增大，引起纵向裂缝。

2.3 重大原因

这座桥主要是混凝土结构。在分析桥梁结构裂缝产生原因时，发现混凝土材料配合比设计和施工阶段不合理，导致混凝土材料抗拉强度下降，混凝土结构出现裂缝。由于混凝土材料的收缩特性，对温度变化非常敏感，施工阶段温差变化较大。

2.4 维护不当

大桥自建成投运以来，缺乏合理的养护管理，对超载、超限车辆通行没有严格限制。随着时间的推移，桥梁超载并导致结构裂缝。

3 桥梁结构裂缝加固

大量的工程实践表明，混凝土结构的裂缝是不可避免的，有些裂缝是无害的或可控的。如果对结构抗裂的要求太高，必然会增加工程的建设成本。根据工程的具体用途和性能要求，科学地将裂缝的破坏程度控制在允许范围内。

3.1 改进桥梁设计

为了从根本上解决桥梁结构裂缝问题，需要从设计角度加强桥梁结构的科学设计、组合方法和材料应用，准确计算桥梁所承受的荷载。并加强对各种施工材料和机械设备的管理，改进施工方法，督促施工单位严格按照设计图纸和设计程序进行施工。例如，建筑材料的不断养护加速了混凝土材料的水化反应，保证了材料强度的提高，减少了材料的收缩和蠕变，防止了裂缝的发生。在设计阶段，天气条件、环境温度、阳光、

3.2 裂纹修复处理技术

桥梁混凝土结构裂缝修补应促进结构防水性能和耐久性的恢复。如果混凝土结构有严重病害，应在加固前进行修补，包括以下措施。

3.2.1 表面粘贴修复或喷涂

(1)面糊修复

对于宽度小于0.2mm的桥梁混凝土结构的微裂缝，可以在表面粘贴玻璃布或钢板，并涂上填料和防水材料，以提高结构的防水性能，防止裂缝进一步扩大。贴玻璃钢布前，先将表面有裂缝的地方挖去，擦洗。达到一定的平整度和清洁度后，将环氧类液体均匀涂抹在整个粘贴面上，然后将玻璃钢拉直粘贴，抹平后用刷子固定。. 钢板粘贴前，应将钢板按裂纹大小进行切割，打磨，直至露出钢筋。裂缝修补后，在表面涂上一层环氧基液体粘合剂，以利于牢固粘合。

(2)喷涂修复

对混凝土结构裂缝表面进行刮削、喷涂致密、高密度水泥砂浆保护层，以达到密封裂缝和加固处理的目的。喷涂水泥砂浆前，必须彻底清除结构表面的剥落层，并用水彻底冲洗干净，确保基层湿润并喷涂。

3.2.2 压力注浆

根据裂纹的具体情况划定修补范围，确定开孔位置和浆液量，开裂前开孔必须沿裂纹作业，保证裂纹表面与轴孔的角度超过 30°。钻孔完成后，沿孔注清水清洗，用压缩空气吹干钻孔，将预先配制好的灌浆灌注到混凝土中，然后通过灌浆泵进行灌浆修复施工。对于非穿透性裂缝，灌浆难以注入结构中，注入压力过大可能会扩大裂缝的宽度。为此，桥梁结构裂缝宜采用低压低速注浆，既能控制注浆量，又能保证注浆注入裂缝深处。如果使用环氧树脂作为灌浆材料，应充分考虑环氧树脂材料的粘度。为保证灌浆充分灌入裂缝中，可增加溶剂用量，但溶剂用量过多会降低灌浆的粘度，难以达到预期的充填粘结目的。环氧树脂的变形跟踪性能会在裂纹扩展时变差，对于此类裂纹应使用柔性环氧树脂材料。根据大量工程实践，环氧树脂材料与钢爪钉的结合，可增强裂缝加固后结构的整体性，

3.2.3 灌浆充填

即通过在混凝土结构裂缝中注入水泥、树脂等材料，有效提高结构的耐久性和防水性，适用于宽度在0.5mm以上的较宽裂缝。先沿裂缝开一条深槽，然后在槽内嵌入水泥砂浆、环氧砂浆、沥青、增强剂等粘结材料。对于钢筋未锈蚀的钢筋混凝土结构，混凝土结构应在裂缝处沿10mm宽度凿成U形，并填充密封材料进行裂缝修补。如果钢筋已经腐蚀，混凝土结构应拆除到整个腐蚀部分。钢筋除锈后，应涂防锈漆，并填充密封材料修补裂纹。

3.3 梁结构加固技术

梁桥上部结构的加固应根据桥梁的实际情况和承载力降低的程度。一般情况下，可通过加大原构件截面来提高结构强度；以新结构代替旧结构，以提高结构的抵抗力；改变和优化原有结构的力系统，降低控制部分的峰值扭矩。施加预应力来改变原有结构的受力系统，提高结构的刚度。可选择增加截面加固技术、外贴加固技术、外预应力加固技术、结构体系加固技术、附加纵梁加固技术、

4。结论

造成桥梁结构裂缝的因素较为复杂。只有对裂缝产生的原因进行全面系统的分析研究，掌握引起桥梁病害的机理，评估裂缝破坏程度，才能为桥梁结构裂缝的响应和加固提供决策依据。虽然目前桥梁结构裂缝问题比较普遍，但只要在设计和施工阶段充分认识和掌握桥梁结构裂缝的产生机理，采用经济有效的加固处理技术，就可以避免桥梁结构裂缝的发生。减少甚至避免。