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摘要：随着我国经济的不断发展，全国各地的道路桥梁如雨后春笋般出现，尤其是北京、天津、深圳、上海等一线城市，其发达的经济带动了道路桥梁的迅速衍生，为人们的工作、生活提供了便利条件。裂缝问题是道桥工程中混凝土存在的一个既常见又主要的问题，裂缝问题是一个极大的安全隐患。本人根据近几年遇到的道桥工程混凝土裂缝的案例，分析道桥工程中混凝土出现裂缝问题的主要原因，然后针对这些问题产生的主要原因，提出了一些有针对性的防治措施。对于道桥工程中混凝土的裂缝，既要有提前预防的措施，也要有事后解决问题的办法。
引言
国家经济的发展离不开良好的道桥体统，在道路桥梁逐渐发展的今天，道桥安全问题一直是道桥工程中的重大问题。 其中，道桥工程中混凝土裂缝问题是道桥工程中的常见问题之一。 文章从混凝土的特点入手，分析了混凝土裂缝的产生原因，并提出了相应的解决措施，为我国道桥工程作业人员提供了借鉴。
1 混凝土特点
解决混凝土裂缝问题首先要了解混凝土的特点。 混凝土作为道桥工程中的基础材料，主要有如下几方面的特点：第一，经济实惠。混凝土的取材较为广泛，成本低，价格较为实惠。 从养护上来说，作为道桥工程中最为常见的材料，混凝土的养护费用相较其他方面来说较低。 第二，抗压性和可塑性强。 混凝土抗压性强，同时拥有可以浇筑为各种各样形状的可塑性。第三，抗拉能力较弱。在经过众多的理论与实践相结合的研究分析后不难发现，日常所用的混凝土的结构件均是具有裂缝的，区别只是裂缝有大有小而已，甚至有的裂缝细小大几乎用肉眼看不到的程度。 虽然都具有裂缝，但是非常细小的裂缝是不足以影响混凝土的使用和安全性能。 但是，某些混凝土裂缝会随着外部的作用力而使裂痕不断的增大或者产生更多裂缝，使混凝土的耐久性以及强度降低。 这种情况容易降低工程施工质量。
2 道桥工程产生裂缝的原因
2.1 由荷载而引起的道桥工程混凝土裂缝
因外荷载的原因而导致的混凝土裂缝主要有两种情况，即直接应力裂缝以及次应力裂缝两种。 其产生的主要原因表现在以下几个方面。
第一，导致产生直接应力裂缝的原因主要为：（ 1）设计阶段因设计员而导致裂缝。 在计算阶段，因为设计员在进行结构计算、计算模型等时发生漏算或者计算不合理，使得荷载漏算，造成最后使用的结构因尺寸不当而导致裂缝的产生。（ 2）在道桥施工阶段，因为施工人员忽略了预制结构的受力状况，没有合理的安放施工设备，在施工时也脱离了施工设计图而致使裂缝的产生。（ 3）在道桥正式进入使用时，产生裂缝的原因多样化，比如，通过的车辆载荷超出来道桥设计时所预期的载荷、天气条件的恶劣、自然灾害等都是道桥产生
直接应力裂缝的原因。
第二，次应力裂缝产生的原因主要为：（ 1）当实际的结构物工作的状态公式计算得出的常规结构有些许出入时，由于外载荷的作用下导致了一些结构的开裂。（ 2）当道桥工程的结构体需要进行诸如开洞、牛腿设计等时，其实际的受力状况与图纸中模拟出的计算结构产生一定的出入时，常常导致混凝土次应力裂缝的产生。
2.2 由水分收缩而引起的道桥工程混凝土裂缝
在当今现实生活中，大多数的混凝土裂缝都是因为混凝土中水分子的蒸发或其保湿方法不合适而导致的裂缝产生。 主要包括以下四种情况：
（1）塑性收缩。 塑性收缩主要是指混凝土在浇筑的过程所需要花费时间为四个小时， 在这期间水泥水产生了激烈的化学反应，使得水分子快速的蒸发产生失水收缩现象，这种情况就形成了混凝土的塑性收缩。
（2）缩水收缩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 当混凝土变硬后，表面的水分会慢慢蒸发，混凝土内部的水分湿度也逐渐降低，致使混凝土的体积变小，产生收缩。
（3）自主收缩。 自主收缩主要是由于混凝土在结硬时，其内部发生的水泥同水之间的化学反应而形成的。
（4） 炭化收缩。炭化收缩产生量较小，一般出现在湿度为 50%的情况下，这主要是应为炭化收缩是因为需要空气中的二氧化碳同混凝土中的某些成分而发生了化学反应，导致了混凝土的收缩。
2.3 由于地基而引发的道桥工程混凝土裂缝
地基作为道桥工程施工中的重要部分，对道桥工程的建设起到重要的作用。 而如果地基下沉或者地基水平方向发生位置移动，会造成混凝土的结构抗拉的能力不足以支撑因地基变化而产生的附加应力，致使混凝土裂缝的产生。 地基变形常见的原因主要由两个方面。 一方面，在道桥工程施工前期的考察阶段，因为没有细致的查看地质情况，致使考察的结果并不准确，无法掌握好该地区的地质特点，不能准确地结合地质情况进行施工，引发地基的变形。 另一方面，冻土也会引发地基的变形，主要表现在冻土可使地基沉降或者发生水平位移。 除了上述两方面原因，在道桥使用后，也会因为外部的荷载力问题而引起地基的变形。
2.4 温度引发的裂缝
温度变化因素有：年平均温差引起的均匀温差；日照引起的昼夜温差；季节引起的温差；蒸汽养护或施工时措施不当引起的温差；不可抗拒力引起的温差。 温差会导致混凝土的强度发生变化，导致钢筋与混凝土之间的粘结力下降，影响到道桥结构的稳定性。
2.5 施工工艺不当引发的裂缝
施工工艺不当导致的裂缝有以下原因：支架没有达到预期压实情况，或者其刚度不满足建设条件，在浇筑混凝土后，支架不堪重负，发生下沉现象。 模板刚度不达标，浇筑混凝土的时候，也会引发模板变形。 混凝土运输距离过长、运输时间长，蒸发的水分量超过了预期，从而引发混凝土坍落度过低。 混凝土浇筑速度过快，会发生混凝土硬化前沉实不足，硬化后沉实过大的情况。 总之施工工艺质量低有多种多样的原因。
3 裂缝修复措施
3.1 对裂缝进行温度控制并进行温度预测分析
通过先进的诸如计算机仿真技术来对混凝土现场进行温度监控，并通过分析，为混凝土寻找较为合适的温度环境，保证混凝土处于合适的温度环境内，从而制定一套特定的养护方案来对施工中的混凝土进行养护，使其避免裂缝的烦扰。
3.2 采用混凝土浇筑
在浇筑裂缝之前，需要进行严格而精密的计算，根据科学的计算结果，再对裂缝进行浇筑修复。 在混凝土的振捣过程中，需要强于常规的振捣。 在这期间，对混凝土的温度也要进行严密监控，以及对插入的深度和移动距离的严格控制，保证浇筑在裂缝中的混凝土是最合格的。 在所有修复工作完成后，有效的养护方案也应该随即投入实施。
3.3 采用通水冷却方案
在修复裂缝的过程中， 混凝土的分层浇筑需要借助薄壁钢管，这些钢管中有一些冷却水管。 冷却水管的一个重要作用是防止管道的漏水和阻塞， 通过试水可以迅速判断是否存在漏水和阻塞等问题。 同时，冷却水在内部的流量和温度也是对混凝土内部温度进行监控的一种途径。
3.4 压力灌浆水泥灌注法
此种方法的实施措施是：裂缝应先进行检测，实施灌浆前应对需要修复的部位裂缝进行细致的检测， 以此确定裂缝的数量和范围，设计钻孔位置和灌浆的用量；然后进行钻孔和清理，水泥浆液是通过砌筑体或者混凝土中不同的方法成孔， 并从孔中灌入到裂缝中。 孔眼钻好后，随后就需要进行清理，用水从上到下的清理钻孔。然后利用空气压缩机对其进行吹干。 钻孔清理应从上至下逐层清理；灌注过程中灌入到砌体或者混凝土中就会通过大裂缝或者孔隙流到结构表面，因此，将裂缝和孔隙封闭起来，防止灌浆外溢。
结语
每一项道桥工程都是与人们息息相关的建筑。道桥工程是国民经济的一个基础项目。人们出行的大部分活动空间都存在于道桥工程基础之上。在我国，道桥工程维系着各行各业有条不紊的向前发展。所以，道桥工程作为我国的一项基础建设，在我国国民经济发展中占有着举足轻重的作用，每一项道桥工程都是一项惠及国泰民安的工程，严格监控道桥工程的总体质量是作为一个工程人员应有的责任和义务。道桥工程施工过程中每一步都应该严格管理监控，从设计者到决策者到一线施工工人，都要提高觉悟，深刻认识道桥工程对人们生产生活以及出行的重要性，施工期间的每一个环节都是重要环节，没有主次之分，遇到问题要及时会商和处理，不要耽误抢险的最佳时机，有针对性的提出解决问题的方案，将损伤降到最低，保障人们群众的生命安全和财产安全。
参考文献：
[1] 王宇先.道桥工程混凝土裂缝的成因及修复[J]. 科学中国人,2016,30:52.
[2] 殷少君.现代道桥工程出现混凝土裂缝的原因探析及修复对策分析[J].科技视界,2016,18:209+213.
[3] 何亮.道桥工程混凝土裂缝原因及修复措施[J].科技与企业,2014,15:284.
论文作者:张明亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/10
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 道桥论文; 工程论文; 地基论文; 原因论文; 应力论文; 《防护工程》2018年第36期论文;