橋梁是公路建設中用于跨越構造物的結構，目前我國橋梁多為鋼筋混凝土和預應力混凝土結構。

隨著道路交通量的增加，車輛超限、超載屢禁不止，以及不可逆轉的車輛大型化發(fā)展趨勢，造成橋梁在投入運營一段時間后就出現嚴重下撓、開裂等病害，結構安全性降低，影響橋梁的正常使用。

小編在此僅對公路舊橋常見結構梁體裂縫這一病害的檢測要點及成因分析進行介紹。

一、裂縫的概念及危害

裂縫是固體材料中的某種不連續(xù)現象，裂縫按形狀分為，表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、斜向的、上寬下窄、下寬上窄、棗核形和縱深的（深度達厚度一半），裂縫的形狀與結構受力狀態(tài)有直接關系。

從近代固體強度理論的發(fā)展中可以看到，裂縫的擴展是結構破壞的初始階段，相對的某些裂縫，也會使結構承載力受到一定威脅，同時，裂縫使空氣等進入結構內部，直接與鋼筋相接觸，從而使鋼筋失去了混凝土對其保護作用，鋼筋銹蝕產生膨脹效應，對外圍混凝土產生相當大的拉應力，致使混凝土裂縫進一步擴張，嚴重影響鋼與混凝土之間的粘結作用，從而影響結構的整體性，降低結構剛度和承載能力，并影響結構的耐久性。

二、幾種常見結構裂縫的檢測要點及成因分析

1、簡支空心板梁

⑴鋼筋混凝土板梁：梁底橫向裂縫及腹板豎向裂縫是常見病害，裂縫主要分布在跨中附近，裂縫較密，腹板裂縫表現為下寬上窄，嚴重的會向上延伸到翼緣。

此類結構在荷載作用下梁底產生正彎距，梁底拉應力大于混凝土本身的抗拉強度，因此會出現橫向裂縫。

⑵先張預應力混凝土板梁：主要病害類型為梁端底部有橫向裂縫，裂縫會向上延伸至板梁腹板，形成支座附近腹板斜裂縫。

產生此類病害的原因是多方面的，比如在設計階段預應力失效長度設置不當會導致構件不能更好的抵抗自重及活荷載的彎矩，梁端位置彎矩在梁底產生的拉應力 過大而產生橫向裂縫，當板梁梁底橫向裂縫發(fā)展到一定深度時，該位置處混凝土截面有效抗剪面積減小，使剪應力增大，便出現了腹板斜裂縫。

即板梁所出現的板底橫向裂縫及腹板斜裂縫是由彎矩引起的，剪力加快了裂縫的發(fā)展，屬于典型的彎剪破壞。

⑶后張預應力混凝土板梁：梁底縱向裂縫是此類結構的典型病害。主要原因有兩點：

其一，由于泊松效應，在混凝土縱向受壓時，在橫向產生拉應力，拉應力過大導致板梁底縱向裂縫；

其二，后張法預應力混凝土板梁張拉時，板梁會產生反拱，而預應力鋼筋是柔性受拉的，會保持直線，而底板預應力鋼筋下部的混凝土向上變形，預應力鋼筋必然對其產生壓應力，由于底板空心最下緣位置較薄，較容易在此處產生裂縫。

2、梁

對于鋼筋混凝土T梁，梁體裂縫主要表現為腹板豎向裂縫、支座附近腹板斜裂縫。

跨中附近腹板豎向裂縫一般分布在跨中附近，間距較小，裂縫從底部向上發(fā)展，下寬上窄，嚴重的向上延伸整個腹板高度，向下水平貫通梁底而形成U型裂縫，主要是荷載導致的混凝土開裂；

支座附近腹板斜裂縫一般是T梁端部抗剪能力不足而產生的裂縫，裂縫走向與梁體縱軸線成45°角。

對于預應力混凝土T梁，腹板的縱向水平裂縫比較普遍，裂縫一般沿波紋管走向，梁端位置隨波紋管向上彎起，產生此類裂縫的主要原因是波紋管壁外混凝土保護層厚度不足造成的。

3、箱梁

鋼筋混凝土箱梁的梁體裂縫較為普遍，主要有底板橫向裂縫、腹板豎向裂縫及翼板橫向水平裂縫。

裂縫寬度一般很小，間距較小，結構一般不受損傷。

產生裂縫的機理主要是由于混凝土抗拉能力不足，導致處于正彎矩區(qū)的梁底部和負彎矩區(qū)的梁體出現裂縫。此外，混凝土收縮徐變效應也是致裂的主要原因之一。

預應力混凝土箱梁結構裂縫，按照裂縫產生的位置不同，可以分為：腹板裂縫、底板裂縫、橫隔板裂縫、0#塊裂縫和錨固區(qū)裂縫。

⑴腹板裂縫

腹板裂縫根據其產生形態(tài)主要分為斜向裂縫、縱向水平裂縫兩種。

①腹板斜向裂縫屬結構性裂縫，主要分布于距支座L/4（L為跨度）附近的腹板，邊跨梁端腹板區(qū)域，約呈45°角分布，主要有彎剪斜裂縫和腹剪斜裂縫兩種。

②腹板縱向水平裂縫大部分沿著腹板下緣的預應力管道分布，且跨中開裂趨勢大于梁端。

主要原因是：箱梁變形在梁體內部受到鋼筋、波紋管、骨料等的約束作用時，在混凝土內部產生了較大的拉應力，這種拉應力與預加外應力平衡后在梁的各腹板、各截面產生了重分布，當重分布后的拉應力超過混凝土的抗拉強度時即可造成混凝土產生裂縫。

⑵底板裂縫

底板裂縫從形狀上主要為橫向裂縫、縱向裂縫兩種。

① 底板橫向裂縫：在箱梁正彎矩峰值附近，節(jié)段施工的梁橋沿接縫或在其附近，由于彎曲正應力引起的底板彎曲裂縫一般會貫穿底板全寬，嚴重時底板裂縫擴展延伸到腹板，形成U形裂縫。

底板橫向彎曲裂縫屬結構性裂縫，出現的一些原因包括：預應力布設不當，跨中底板預應力儲備不足；預應力張拉不到位或運營中超重車輛過多或對二期恒載估計不足導致配筋或截面不足。

②底板縱向裂縫：在工程上常見于主跨中部，近墩處底板中部和兩側。其產生的主要原因為：箱梁的橫向剛度不足，橫向撓度過大會在底板引起縱向裂縫。

⑶0#塊裂縫

在大跨徑橋梁施工過程中，往往是開始階段施工的塊段容易開裂，即0#塊比其他塊段更容易出現開裂現象，裂縫主要是施工階段，由于0#塊應力較大產生的混凝土內部裂縫逐步擴散到結構表面。

⑷ 橫隔板裂縫

橫隔板是高應力區(qū)域，特別是位于墩頂和梁端的橫隔板，荷載產生的應力更大。

橫隔板裂縫主要表現為板上的豎向、橫向裂縫，人孔四周的輻射狀裂縫。應力集中、混凝土的干縮以及箱梁偏載導致應力過大是致裂的主要原因。

⑸ 錨固區(qū)裂縫

錨固區(qū)裂縫主要是因為混凝土強度不夠，錨固端壓力過大，引起混凝土開裂。

三、裂縫檢測方法及注意事項

1、裂縫檢測方法

工程實際中，橋梁結構裂縫的種類是多種多樣的，產生的原因也是錯綜復雜，且彼此相互作用

因此，我們在檢測或分析時，應從多方面進行研究，根據實際情況，分析裂縫成因及對結構工作狀態(tài)和承載能力的影響程度，提出安全、有效的處理措施。

對于混凝土橋梁裂縫處理一般可通過下列步驟解決：

⑴通過調查和檢測掌握裂縫的特征，如：裂縫出現部位、裂縫長度及走向、裂縫寬度、裂縫深度、裂縫形狀（是否交叉）以及裂縫的發(fā)展速度等。

在橋梁裂縫檢測過程中，經常會定期檢測裂縫的變化情況，可用以下簡易方法進行：

①用讀數放大鏡或裂縫觀測儀直接測量裂縫的寬度。

②設置兩塊金屬板相接觸，量測并記下裂縫變化的尺寸。

③利用水泥漿或石膏作成薄片的標記貼在裂縫處，或用玻璃片糊在裂縫上，觀察其是否繼續(xù)開裂。

⑵根據經驗，綜合設計、施工資料的調查，分析裂縫產生的時間，判斷裂縫的性質及產生的可能原因。

⑶可通過計算或荷載試驗確定裂縫對橋梁工作狀況和承載能力的影響。

對于一座具體的橋梁，可根據實際情況和必要性確定是否進行荷載試驗，關鍵是要掌握裂縫的成因、性質及對結構工作狀況、承載能力和耐久性的影響程度，如果能夠根據經驗和計算有把握判別，則無須進行荷載試驗。

⑷確定處理方案。

2、裂縫檢測過程中的注意事項

⑴裂縫檢測工作盡量在結構受外界因素影響較小時進行。

⑵要求記錄氣溫的情況。因為氣溫降低時，結構的外層比內層冷卻的快些，因而表面收縮較快，這時裂縫呈現的較大，當氣溫增高時則情況相反。

⑶要求記錄檢測日期。因為當裂縫處于不穩(wěn)定階段時，裂縫的狀態(tài)會隨時間推移受外界影響而變化。

四 、結語

大量工程實踐說明，混凝土橋梁梁體產生裂縫是不可避免的，從這個角度來說，裂縫也是混凝土材料的固有特征之一。

我們要根據不同的工程的實際情況，確定“有害裂縫”和“無害裂縫”的概念，若對所有部位的抗裂要求過嚴，必然增大工程成本，但是根據結構物不同部位的質量要求，將裂縫的有害程度控制在允許范圍內，是可行的。

對保證橋梁承載力、結構的安全性、耐久性具有重要的意義。

同時，在結構產生裂縫病害后，要認真分析原因，找到解決問題的最佳方法，保證處治方案的可操作性和有效性，使結構在加固后能發(fā)揮正常的使用功能，達到保護國家財產和人民生命安全的目的。

文章名稱：公路舊橋梁體裂縫檢測要點及成因分析
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