摘要：对混凝土桥梁施工过程中，荷载、温度变化、混凝土收缩、施工工艺质量和施工材料引起的裂缝做了较全面的分析。并对裂缝没影响到混凝土结构和影响到结构两种情况下的处理方法进行了论述，以供类似工程参考借鉴。
关键词：混凝土桥梁；裂缝；钢筋锈蚀；控制措施
在桥梁混凝土领域，一个相当普遍的质量问题就是结构裂缝问题，它已影响到正常的生活和生产，并困扰着大批工程技术人员和管理人员，是一个迫切需要解决的技术难题。虽然混凝土裂缝不可避免，但它的有害程度可以控制，对一些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土炭化、保护层剥落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用，必须加以控制。
1 裂缝的成因
1．1温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要的是它将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
1．2收缩引起的裂缝
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。
1．3地基变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别太大；地基冻胀；桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。
1．4钢筋锈蚀引起的裂缝。要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度)；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
1．5冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％，因而混凝土产生膨胀应力；尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30％～50％。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
1．6施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌合水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。如：水泥渺、石骨料、以及拌合水及外加剂等。
1．7施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。
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2 桥梁混凝土裂缝防治措施
2．1 材料的控制
施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行，对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验，在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验，及时调整施工配合比，确保混凝土的施工质量。
2．2 温度的控制
1） 改善骨料级配，采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时问，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化；施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构，在寒冷季节采用保温等措施。
2）合理地分缝分块，避免基础过大起伏；
合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。另外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。
3 裂缝的处理
3．1表面修补法：该法适用于缝较窄，浆材难以灌入，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，常用是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。施工时先将混凝土表面用钢丝刷打毛，清水洗净干燥，将混凝土表面气孔由油灰状树脂填平，然后在其上铺设薄膜，如果单纯以防水为目的，也可采用涂刷沥青的方法。
3.2 注入法
当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先裂缝处安设注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补，此法在裂缝宽大于0．2mm时，效果较好。
3.3充填法
当裂缝较宽时(>O．3 mm)，可沿裂缝混凝土表面凿成V型或U型槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。施工时，先将槽内碎片清除，必要时涂底层结合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂轮或抛光机将表面磨光。
3．4 裂缝影响到混凝土结构时的处理方法
3．4.1钢箍加固法
此法适合于补强梁内特长箍筋及弯起筋不足，抗剪达不到要求的情况。具体方法是：用扁钢或圆钢制成垂直或斜形的钢箍，两端留有螺纹，套入钢板后用螺母拧紧。也可采用由两个U型钢箍套上后焊接，然后打入金属楔楔紧。采用钢箍时需在梁上刻槽以防滑。
3．4.2粘贴加固法
将钢板或型钢用改性环氧树脂粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板(或型钢)与混凝土连接成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂处理，混凝土表面刷净干燥，粘结层厚度为3mm左右。结构加固中常用的主要还有以下几种方法：加大混凝土结构的面积，采用预应力法加固、增设支点加固及喷射混凝土补强加固。
4 结 语
如何采取一定的设计和施工措施来克服和控制大的裂缝产生，是每一个工程技术人员应该应该遵循的原则。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题。
参考文献
1 周国钧等混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程、北京：地震出版社，1992
2 北京市市政工程局市政工程施工手册．北京：中国建筑工业出版社，1994
论文作者:陈琛
论文发表刊物:《城镇建设》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 结构论文; 表面论文; 温度论文; 应力论文; 桥梁论文; 《城镇建设》2019年10期论文;