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摘要：社会经济的快速发展，推动了城市化发展步伐，交通运输业与市政道路建设规模不断扩大，市政桥梁建设也随之不断增多。在市政桥梁使用中，常产生各种影响桥梁安全使用的危害，其中桥梁结构裂缝是最主要的危害，已引起人们的广泛关注。导致市政桥梁结构产生裂缝的原因有很多，全面分析裂缝成因，并采取科学有效的加固技术进行处理，有利于解决和减轻市政桥梁结构裂缝问题，提高桥梁使用安全性。本文主要分析了市政桥梁结构裂缝成因，并提出了有效处理桥梁结构裂缝的加固技术，以保证市政桥梁的安全使用。
关键词：市政桥梁；结构裂缝；成因；加固
前言
在现代化城市建设过程中，建设市政桥梁具有重要意义，作为城市交通枢纽，桥梁不仅使道路多变，便于人们出行，促进交通运输业发展，还推动了整个城市的长远发展与经济繁荣。随着桥梁在现代化城市建设中的不断发展，其结构存在的问题日益突显，在桥梁结构存在的问题中，结构裂缝是常见且难以有效处理的严重问题，若不及时发现并采取科学合理的加固技术进行处理，极易产生安全隐患，严重危害人们的生命安全，甚至影响社会稳定和城市经济发展[1]。因此，必须加强重视市政桥梁结构裂缝产生的安全问题，详细分析市政桥梁结构裂缝成因，进而采取科学有效的加固技术进行处理，保证桥梁质量和安全运行。
1.市政桥梁结构裂缝成因
1.1桥梁自身应力
桥梁收缩裂缝是桥梁自身应力产生的裂缝种类之一，在混凝土凝固过程中，由于内外收缩不均匀，使得桥梁结构表面上的混凝土无法承受超过自身抗拉强度的拉力，以致桥梁产生裂缝。在市政桥梁施工过程中，浇筑混凝土后约4h时，水泥通常会出现异常激烈、活跃的水化反应，而这时分子链也逐渐产生并形成，在分子链形成过程中，由于混凝土并没有完全硬化，会分泌出一定的水分，以致极易产生塑性收缩[2]。此外，混凝土硬化后，混凝土表面温度随着泌水的逐渐蒸发不断下降，混凝土体积也因此缩小，从而导致缩水干缩情况的出现。
1.2温度差异
温度差异极易导致桥梁结构产生裂缝，若是表面裂缝一般无规律性，而深层或贯穿裂缝的走向则多与主筋平行，这类裂缝宽度受温度差异影响热窄冷宽。桥梁结构温度差异裂缝产生的因素主要包括：（1）水化热。在混凝土浇筑后的凝固过程中，水泥会发生一定程度的水化热反应，释放出的热量会导致温度升高，使得桥梁结构发生收缩和膨胀情况，从而产生裂缝。（2）日照。桥梁主要构件、面板与桥身侧面受阳光照射后，温度会高于桥梁其他部位，混凝土内部因此出现非线性分布的温度差异，桥梁被晒部位拉应力超过所能承受的最大限度应力，从而产生裂缝。（3）降温。每年温度总会存在很大差异，如冷空气、大雨等，桥梁结构表面温度骤降，由于内部温度变化缓慢，因此导致混凝土发生变形，使桥梁出现纵向位移现象，从而产生结构裂缝。
1.3桥梁荷载作用
桥梁荷缝载若超过所能承受范围，就会产生裂缝。在次应力、动静状态荷载作用下，桥梁产生的裂缝通常称为荷载裂缝，该裂缝主要有两种类型，即次应力裂缝、直接应力裂。次应力裂缝指的是桥梁外部荷载次生应力超过本身荷载能力而产生的裂缝；直接应力裂缝则指桥梁表面直接受超过自身应力的物体荷载，从而因外部应力产生裂缝。桥梁荷载裂缝的成因主要有：（1）桥梁结构剪应力过大引起的斜裂缝，该裂缝一般出现在梁端附近，裂缝形态中间宽两端窄，且沿梁高位置裂缝出现在中部，即未延伸到梁底也未到梁顶。（2）受弯引起的裂缝，该裂缝一般出现在正负弯矩最大的位置，以正弯矩区（如跨中附近）最为常见，裂缝下宽上窄。（3）受压引起裂缝，该类裂缝较为少见，早期拱桥由于混凝土强度偏低，在重车作用下拱圈上立柱承压过大经常出现此类裂缝。（4）梁体扭转引起的裂缝，该裂缝一般出现在双柱墩连续梁上，由于下部结构桥墩的不均匀沉降过大造成，裂缝呈斜向，裂缝在两侧腹板方向相反且纵向位置错开。（5）局部应力过大引起的裂縫，如预应力梁锚头位置短小纵向裂缝。
2.处理市政桥梁结构裂缝的加固技术
2.1梁式结构加固增强
梁式结构加固增强技术是减少桥梁裂缝的处理措施之一，根据桥梁实际承载能力、使用要求等情况，可采用不同梁式结构加固增强方法[3]。梁式结构加固增强的措施主要有：（1）增加构件截面，即增强主筋与混凝土截面，提高桥梁结构刚度和强度。（2）在桥梁原有结构上施加预应力，有效改善桥梁结构受力情况。（3）利用新结构代替抵抗力低的旧结构。（4）在桥梁结构受拉边缘或薄弱部位采用粘贴加固法，即将钢板、钢筋或玻璃钢、纤维布等用环氧树脂胶液粘贴，实现桥梁结构加固目的。（5）在原有桥梁主梁两侧增加新的主梁，该方法适用于地基承载力强的桥梁。
2.2桥梁裂缝表面封闭修补
表面封闭修补可用于桥梁混凝土裂缝，修补时将薄膜材料均匀铺于裂缝表面，并用刷子在混凝土表面打毛，填平裂缝。此外，还能用沥青修补裂缝，但这种方法具有一定局限性，沥青难以灌入裂缝。表面封闭修补法操作简单，多用凝土或石灰填充裂缝，适用于裂缝较浅的桥梁，能有效防止裂缝扩大，但会在一定程度上导致钢筋受侵蚀，从而加深裂缝深度。
2.3桥梁裂缝压力灌浆修补
灌浆修补法采用的浆液可修补宽度大于0.15mm的裂缝，并具有良好的加固处理效果，采用浆液主要包括水泥浆、石灰浆、化学浆液、沥青浆液等[4]。处理时需先清除桥梁裂缝表面，湿润基层后采用喷浆方式将浆液通过压力灌入裂缝，浆液类型、粘稠度与选用压力根据桥梁裂缝实际情况确定。化学浆液通常会改变浆液性能，对修补微小裂缝具有良好的效果，而且操作简单，目前广泛应用于桥梁裂缝修补加固工程。为加强加固效果，压力灌浆修补后，可将钢板粘贴于桥梁裂缝部位，增大截面抗力。
2.4体外预应力加固
上述加固方法均为被动加固方式，体外预应力作为主动加固方法也越来越多的运用在预应力梁上，该技术在国外采用较多。体外预应力索体布置灵活，不增加结构自重，能较好的提高截面压应力储备从而提高桥梁承载力。
使用体外预应力加固前需对充分掌握桥梁实际工作状况，了解结构预应力度，在此基础上进行布索和张拉吨位控制。设计时可采用包络法进行计算，对不同状态分别验算，防止预应力施加过度，使得压区混凝土应力过大而造成恶性事故。体外预应力束除转向块和锚固块位置外，每隔一段距离还应设置减震装置，防止运营阶段索体振动过大而引起滑丝等现象。此外由于无混凝土包裹，体外预应力束本身应做好防腐处理，也可将索体及锚具设计为可更换结构，方便后期更换。
3.小结
综上所述，市政桥梁结构裂缝成因多样，若想保证桥梁正常运行使用，必须采用科学合理的加固技术进行处理，以利于充分发挥桥梁应有的作用。在市政桥梁工程中，桥梁结构产生裂缝是普遍存在的问题，其成因主要有桥梁收缩、温度差异、荷载作用等，对于出现的桥梁结构裂缝，必须采用合理的加固处理技术，以避免桥梁结构裂缝病害持续恶化而引起安全事故。目前，桥梁结构裂缝加固处理技术主要有梁式结构加固增强、表面封闭修补、压力灌浆修补以及体外预应力等加固技术，采用这些技术可以提高市政桥梁质量和使用安全，有效保证人们的生命安全。
参考文献：
[1]张中华.刍议市政桥梁结构裂缝的成因分析[J].科技致富向导，2012（11）：234.
[2]单颖聪.浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].黑龙江科技信息，2011（30）：294.
[3]李恩猛，何廷礼.市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].建筑遗产，2013（04）：37.
[4]章名其.市政桥梁裂缝原因及加固处理[J].商品与质量·建筑与发展，2013（05）：33-36.
关键词：市政桥梁；结构裂缝；成因；加固
前言
在现代化城市建设过程中，建设市政桥梁具有重要意义，作为城市交通枢纽，桥梁不仅使道路多变，便于人们出行，促进交通运输业发展，还推动了整个城市的长远发展与经济繁荣。随着桥梁在现代化城市建设中的不断发展，其结构存在的问题日益突显，在桥梁结构存在的问题中，结构裂缝是常见且难以有效处理的严重问题，若不及时发现并采取科学合理的加固技术进行处理，极易产生安全隐患，严重危害人们的生命安全，甚至影响社会稳定和城市经济发展[1]。因此，必须加强重视市政桥梁结构裂缝产生的安全问题，详细分析市政桥梁结构裂缝成因，进而采取科学有效的加固技术进行处理，保证桥梁质量和安全运行。
1.市政桥梁结构裂缝成因
1.1桥梁自身应力
桥梁收缩裂缝是桥梁自身应力产生的裂缝种类之一，在混凝土凝固过程中，由于内外收缩不均匀，使得桥梁结构表面上的混凝土无法承受超过自身抗拉强度的拉力，以致桥梁产生裂缝。在市政桥梁施工过程中，浇筑混凝土后约4h时，水泥通常会出现异常激烈、活跃的水化反应，而这时分子链也逐渐产生并形成，在分子链形成过程中，由于混凝土并没有完全硬化，会分泌出一定的水分，以致极易产生塑性收缩[2]。此外，混凝土硬化后，混凝土表面温度随着泌水的逐渐蒸发不断下降，混凝土体积也因此缩小，从而导致缩水干缩情况的出现。
1.2温度差异
温度差异极易导致桥梁结构产生裂缝，若是表面裂缝一般无规律性，而深层或贯穿裂缝的走向则多与主筋平行，这类裂缝宽度受温度差异影响热窄冷宽。桥梁结构温度差异裂缝产生的因素主要包括：（1）水化热。在混凝土浇筑后的凝固过程中，水泥会发生一定程度的水化热反应，释放出的热量会导致温度升高，使得桥梁结构发生收缩和膨胀情况，从而产生裂缝。（2）日照。桥梁主要构件、面板与桥身侧面受阳光照射后，温度会高于桥梁其他部位，混凝土内部因此出现非线性分布的温度差异，桥梁被晒部位拉应力超过所能承受的最大限度应力，从而产生裂缝。（3）降温。每年温度总会存在很大差异，如冷空气、大雨等，桥梁结构表面温度骤降，由于内部温度变化缓慢，因此导致混凝土发生变形，使桥梁出现纵向位移现象，从而产生结构裂缝。
1.3桥梁荷载作用
桥梁荷缝载若超过所能承受范围，就会产生裂缝。在次应力、动静状态荷载作用下，桥梁产生的裂缝通常称为荷载裂缝，该裂缝主要有两种类型，即次应力裂缝、直接应力裂。次应力裂缝指的是桥梁外部荷载次生应力超过本身荷载能力而产生的裂缝；直接应力裂缝则指桥梁表面直接受超过自身应力的物体荷载，从而因外部应力产生裂缝。桥梁荷载裂缝的成因主要有：（1）桥梁结构剪应力过大引起的斜裂缝，该裂缝一般出现在梁端附近，裂缝形态中间宽两端窄，且沿梁高位置裂缝出现在中部，即未延伸到梁底也未到梁顶。（2）受弯引起的裂缝，该裂缝一般出现在正负弯矩最大的位置，以正弯矩区（如跨中附近）最为常见，裂缝下宽上窄。（3）受压引起裂缝，该类裂缝较为少见，早期拱桥由于混凝土强度偏低，在重车作用下拱圈上立柱承压过大经常出现此类裂缝。（4）梁体扭转引起的裂缝，该裂缝一般出现在双柱墩连续梁上，由于下部结构桥墩的不均匀沉降过大造成，裂缝呈斜向，裂缝在两侧腹板方向相反且纵向位置错开。（5）局部应力过大引起的裂縫，如预应力梁锚头位置短小纵向裂缝。
2.处理市政桥梁结构裂缝的加固技术
2.1梁式结构加固增强
梁式结构加固增强技术是减少桥梁裂缝的处理措施之一，根据桥梁实际承载能力、使用要求等情况，可采用不同梁式结构加固增强方法[3]。梁式结构加固增强的措施主要有：（1）增加构件截面，即增强主筋与混凝土截面，提高桥梁结构刚度和强度。（2）在桥梁原有结构上施加预应力，有效改善桥梁结构受力情况。（3）利用新结构代替抵抗力低的旧结构。（4）在桥梁结构受拉边缘或薄弱部位采用粘贴加固法，即将钢板、钢筋或玻璃钢、纤维布等用环氧树脂胶液粘贴，实现桥梁结构加固目的。（5）在原有桥梁主梁两侧增加新的主梁，该方法适用于地基承载力强的桥梁。
2.2桥梁裂缝表面封闭修补
表面封闭修补可用于桥梁混凝土裂缝，修补时将薄膜材料均匀铺于裂缝表面，并用刷子在混凝土表面打毛，填平裂缝。此外，还能用沥青修补裂缝，但这种方法具有一定局限性，沥青难以灌入裂缝。表面封闭修补法操作简单，多用凝土或石灰填充裂缝，适用于裂缝较浅的桥梁，能有效防止裂缝扩大，但会在一定程度上导致钢筋受侵蚀，从而加深裂缝深度。
2.3桥梁裂缝压力灌浆修补
灌浆修补法采用的浆液可修补宽度大于0.15mm的裂缝，并具有良好的加固处理效果，采用浆液主要包括水泥浆、石灰浆、化学浆液、沥青浆液等[4]。处理时需先清除桥梁裂缝表面，湿润基层后采用喷浆方式将浆液通过压力灌入裂缝，浆液类型、粘稠度与选用压力根据桥梁裂缝实际情况确定。化学浆液通常会改变浆液性能，对修补微小裂缝具有良好的效果，而且操作简单，目前广泛应用于桥梁裂缝修补加固工程。为加强加固效果，压力灌浆修补后，可将钢板粘贴于桥梁裂缝部位，增大截面抗力。
2.4体外预应力加固
上述加固方法均为被动加固方式，体外预应力作为主动加固方法也越来越多的运用在预应力梁上，该技术在国外采用较多。体外预应力索体布置灵活，不增加结构自重，能较好的提高截面压应力储备从而提高桥梁承载力。
使用体外预应力加固前需对充分掌握桥梁实际工作状况，了解结构预应力度，在此基础上进行布索和张拉吨位控制。设计时可采用包络法进行计算，对不同状态分别验算，防止预应力施加过度，使得压区混凝土应力过大而造成恶性事故。体外预应力束除转向块和锚固块位置外，每隔一段距离还应设置减震装置，防止运营阶段索体振动过大而引起滑丝等现象。此外由于无混凝土包裹，体外预应力束本身应做好防腐处理，也可将索体及锚具设计为可更换结构，方便后期更换。
3.小结
综上所述，市政桥梁结构裂缝成因多样，若想保证桥梁正常运行使用，必须采用科学合理的加固技术进行处理，以利于充分发挥桥梁应有的作用。在市政桥梁工程中，桥梁结构产生裂缝是普遍存在的问题，其成因主要有桥梁收缩、温度差异、荷载作用等，对于出现的桥梁结构裂缝，必须采用合理的加固处理技术，以避免桥梁结构裂缝病害持续恶化而引起安全事故。目前，桥梁结构裂缝加固处理技术主要有梁式结构加固增强、表面封闭修补、压力灌浆修补以及体外预应力等加固技术，采用这些技术可以提高市政桥梁质量和使用安全，有效保证人们的生命安全。
参考文献：
[1]张中华.刍议市政桥梁结构裂缝的成因分析[J].科技致富向导，2012（11）：234.
[2]单颖聪.浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].黑龙江科技信息，2011（30）：294.
[3]李恩猛，何廷礼.市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].建筑遗产，2013（04）：37.
[4]章名其.市政桥梁裂缝原因及加固处理[J].商品与质量·建筑与发展，2013（05）：33-36.