桥梁温度裂缝产生的原因分析和裂缝加固技术应用

我国的桥梁大多建于中华人民共和国成立后，桥梁使用年限一般在40年左右。由于各种原因，桥梁在施工和运营过程中经常出现病害，其中之一是裂缝。桥梁裂缝的成因复杂多样，其中最常见的是温度裂缝。因此，本文在分析钢筋混凝土结构温度裂缝的基础上，研究了桥梁温度裂缝产生的原因和碳纤维加固桥梁的加固技术。

一、桥梁温度裂缝分析

1.外部原因：阳光；突然降温。

2、内部原因：常见施工中温度裂缝的主要原因如下：

1)基本约束：在硬基岩或厚旧混凝土表面浇筑大体积混凝土基础时，在常温和水化热温度的作用下，混凝土的内部温度很大；混凝土的收缩变形由于结构完整性的要求而受到岩石基础或旧混凝土垫层的约束，如隔震层等，混凝土会产生较大的拉应力，产生约束裂缝。这种裂缝在混凝土浇筑后2个月或更长时间出现，裂缝更深，有时更穿透。

受硬基岩和旧混凝土的制约是大体积混凝土裂缝严重的主要原因。因此，在基础部分浇筑混凝土时，必须严格控制温度。

2)基岩不均匀，大体积混凝土砌块(如桥墩基础)浇筑在高度差异较大的基岩表面容易产生裂缝，基岩内部温度高，冷却过程中基岩受到约束，基岩表面发生突变，容易形成应力集中和裂缝。

二、桥梁裂缝加固技术

在裂缝修补中，填充法是最常见的施工方法，适用于宽裂缝(0.5mm以上)的修补。具体方法是沿着裂缝凿一个深槽，然后将各种粘结材料插入槽中。对于钢筋混凝土结构，这种修复方法取决于钢筋是否被腐蚀。当钢筋不生锈时，混凝土沿裂缝沿约10 mm的宽度将混凝土凿成U形或V形，并在缝隙中填充密封材料以修复裂缝；当钢筋腐蚀后，混凝土被凿成能够完全处理生锈的钢筋，钢筋先除锈，然后在钢筋上涂上防锈底漆，然后填充密封材料。

桥梁加固可以通过多种方式进行，主要取决于桥梁的实际情况、承载能力的弱化程度和今后的使用要求。一般情况下，原构件的截面主要是为了提高结构的强度和刚度；采用新结构来代替抗力不足的旧结构；改变原结构的应力体系，以减小控制截面的峰值弯矩。对原结构施加预应力，改变原结构的受力，以提高桥梁的刚度和强度。桥梁加固技术的研究已逐步向新材料、新技术方向发展，碳纤维加固方法也取得了一定的成果。

碳纤维加固法以其强度高、重量轻、耐腐蚀、结构简单等优点，在土木工程中受到越来越多的重视。它是一种具有很大发展潜力的施工方法。与钢相比，碳纤维的抗拉强度和弹性模量具有与钢相同的优良性能，能够满足承载能力的要求；但重量仅为钢的15，携带方便，不受狭窄施工场地的限制，具有良好的可操作性；耐腐蚀、不生锈，对受盐损伤和腐蚀材料影响的混凝土结构具有良好的防护效果。桥梁加固用碳纤维片材以碳纤维为构件，环氧树脂为基体。通过一定的成型方法，形成单向排列的碳纤维片材。

将环氧树脂粘结剂粘贴在受拉方向或垂直于裂缝方向的结构上，形成新的复合材料，使补强片与原钢筋混凝土承受相同的受力，提高结构的抗拉或抗剪性能，提高结构的强度、刚度、抗裂性和结构韧性。