當橋樑發生混凝土裂縫、混凝土剝落、鋼筋裸露時要怎麼解決？

◆ 國內逾40年舊橋達942座 逾半縣市萬座橋樑成「孤兒」

黃如萍/台北報導、林家群/北縣報導 中國時報 2007.08.03

美國密西西比河發生四十年老橋斷裂大意外，國內四十年以上老舊橋樑高達
九四二座，這還不包括未登錄橋齡的八千多座地方縣市管轄橋樑！

民國八十九年高屏大橋斷裂後，交通部公路總局列出全省三十座具立即危險
的橋樑進行改善，目前還有高屏大橋仍在改善中。

國內共有橋樑二萬六千座，民國九十年地方分配款改為統籌後，地方橋樑道
路養護經費就由縣市編列預算支付。但交通部調查發現，去年僅基隆市、台
北縣、台北市、新竹市、台中縣、台中市、彰化縣、南投縣、台南市、高雄
市及宜蘭縣等十一個縣市編列經費辦理橋樑檢測。也就是說，全國不到一半
縣市自辦橋樑檢測及設施改善工作，約一萬座橋樑成「孤兒」，安全維護讓
人捏把冷汗。 

說明︰
1.由於橋墩有明顯裂縫，業主特別要求使用CDPS奈晶防水滲透塗料修補，此種材料為無機質，不怕紫外線，材質不老化，而且有二次防水之效果。

以裂縫之活動型態分類
混凝土裂縫形成之原因甚多，有的形成之後便保持不變，不再伸長、拉寬或變深，吾人稱此裂縫為死裂縫(Dead Crack)或靜止型裂縫(Dormant Crack)。相反地，如果裂縫有繼續變化之傾向，例如繼續伸長、拉寬或變深，則此種裂縫便稱為活裂縫(Live Crack或Active Crack)、活動性裂縫或主動性裂縫。

由以上所述，吾人可以清楚看出，從結構安全之觀點而言，寬裂縫不見得比細裂縫嚴重。簡要言之，對裂縫之處理原則應是封閉死裂縫以免混凝土結構物內部長期之下受損與監測活裂縫並採相應之措施。

圖2、橋墩裂縫

2.以高壓水清洗要施作的表面   (施作前)

影響混凝土結構物裂縫寬度之因素既多且複雜。以受彎矩構件為例，其主要影響因素有：
　(1)鋼筋受拉力之大小
　(2)混凝土保護層之厚度
　(3)受拉鋼筋周圍混凝土之面積

直至目前為止，已有甚多理論可用來預測混凝土裂縫之寬度，然因其影響因素實在複雜且不易量化，因此，迄今仍無一世界統一之理論與辦法可資依循。因此，裂縫寬度對於結構物之影響常必須藉助於有經驗之工程師輔以精密儀器以加以判斷。工程實務上，依裂縫寬度而言，可以下列三項分類之[1，3]，即：
　(1)細裂縫(Fine Crack)：寬度小於0.3mm者。
　(2)中型裂縫(Medium Crack)：寬度介於0.3～0.5mm之間。
　(3)寬裂縫(Wide Crack)：寬度在0.5mm以上者。

鋼筋混凝土是一種高度非線性之材質，在結構物中裂縫幾乎是無法避免。如果裂縫非常細小而且均勻分佈，則對結構物而言，並無安全上之顧慮。在現今之AASHTO規範[11]中並未載明混凝土結構之可容許裂縫(長、寬或深度)為何，但是吾人必須確知的是，對橋梁結構之裂縫要求應比建築結構更為嚴格。根據美國混凝土學會(ACI)[12]，規定，如採極限強度設計法(Ultimate StrengthDesign ,USD)，且在全載重(Fully Loaded)狀況下，則其可容許裂縫為0.33mm。另一方面，若以英國規範BS5400而言，在全載重情況下，則其可容許裂縫為0.25mm，幾乎是肉眼所難以窺見。表一分別列出ACI、CEB-FIP與日本混凝土協會規範所規定之最大容許裂縫寬度值。由表中吾人可以清楚看出，裂縫需要進行修復、補強或加固之“門檻值”與結構物所處之環境位置息息相關。

由過去相關研究與實務經驗得知，一個與大氣有直接接觸之鋼筋混凝土結構物，在裂縫寬度小於0.02公分時，鋼筋並無鏽蝕之問題。然而，為了保證結構物之安全與設計壽命，站在橋梁檢測與維護之立場，則吾人必須對混凝土裂縫作有系統之監控。

圖3.噴塗佈CDPS (此高度約離地面28M)

當橋墩發生塑性收縮裂縫、橋墩縱向裂縫、橋墩橫向裂縫、橋墩乾縮裂縫、橋樑鋼筋裸露維修橋樑、改建橋樑時要如何做好防水？

(二)混凝土裂縫詳述

在混凝土表面產生之裂縫，雖不會直接影響結構之極限抗力(Ultimate Resistibility)，但如產生之裂縫長期未加處理，鋼筋將遭腐蝕，構材發生長期撓度之結果，降低其剛性而漸漸減低其耐久性，又因鋼筋之鐵鏽，使其周圍混凝土發生膨脹壓力，逐漸增大裂縫開口，並順沿鋼筋縱向發展，使鋼筋之混凝土保護層陸續剝落而發生漏水現象，影響外觀及結構之安全，亦縮短該結構之使用壽命。

對混凝土結構發生之龜裂，欲研究防止之對策，事先需明瞭發生龜裂之原因(參考圖十五)，舉凡混凝土發生塑性收縮、乾縮、溫度應力、彎曲及拉應力、剪力及扭力等均可能導致混凝土發生龜裂，茲於下列各節分別討論之。

1.塑性乾縮裂縫
　混凝土在澆置後及凝固前之柔性狀態稱為「塑性階段」，此時因水份快速蒸發而產生短而淺且　較具規則性之裂縫稱為「塑性乾縮裂縫」。經常發生在熱而多風之夏季，或水化作用過速，或　高坍度混凝土產生乳皮時，或高強度低水灰比混凝土浮水過少，或混凝土表面水份蒸發速率比　浮水速度要快以致無浮水產生時。當水份蒸發超過0.5～1.5/kg/m²/hr時將易產生裂縫，當風速大　於4km/hr時將發生垂直於風向之裂縫。浮水過多時易引起沈陷收縮裂縫，但浮水太少時易引起　塑性乾縮裂縫。塑性乾縮裂縫通常在混凝土澆注後一個小時內（當然，如果混凝土中有緩凝劑，則可能稍晚些）便開始產生，但其所造成之缺陷現象往往在結構物完工後方能查覺。

圖4.施作後

4.塗佈完成後，只需用水養護即可。 

引述http://www.arch.net.tw/modern/month/231/231-2.htm(作者☆徐耀賜☆　☆茍昌煥☆　☆吳東昇　)

是否有能夠讓橋樑混凝土裂縫自動癒合而且有防水功能的材料呢？這樣的材料也曾應用過很多大的工程，國內好像也有這樣的材料，網址是有興趣的人可以上yahoo或google的搜尋引擊找找看............

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