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摘要：本文介绍了钢筋混凝土裂缝类型及产生原因，从材料选用、设计因素和施工三方面论述了预防裂缝的具体方法。提出三个方面比较常用的裂缝修补方法。并结合工程实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。
关键词：混凝土结构；裂缝成因；预防措施；处理方法
1 钢筋混凝土桥梁裂缝的分类及成因
1.1 荷载裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
1.2 温度裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，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。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
1.3 收缩裂缝
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，另外还有自生收缩和炭化收缩。
1.4 地基基础变形引起的裂缝
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。
2 钢筋混凝土桥梁裂缝的预防措施
2.1 原材料的选用方面
(1) 水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
(2) 粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。
(3) 细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。
(4) 外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
(5) 极采用掺合料和混凝土外加剂，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
(6) 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
(7) 钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。
(8) 钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之间的砼开裂。
2.2 施工方面
2.2.1混凝土浇筑
(1) 混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。
(2) 加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。
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(3) 大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。
(4) 开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。
(5) 加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。
(6) 合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。
(7) 避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
(8) 对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。
(9) 夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。
2.2.2 模板工程
1）混凝土搅拌时间过长，运输时间过长，将会使混凝土凝固速度加快，在整个结构上产生细裂缝。
2）模板移动或鼓出，将会使混凝土在浇筑后不久产生与模板移动方向平行的裂缝。
3）支架下沉、脱模过早、不均匀下沉，也将会使混凝土在浇筑后不久产生裂缝，裂缝宽度比较大，有的达1-2mm。这类裂缝往往在支点等处容易产生。
4）接头部位处理得不好，将造成预制混凝土构件装配时的施工接缝和现浇混凝土时的新旧混凝土施工缝变为成型缝(图5所示)。由于安装时支座设置工作粗糙，使支点处与桥轴垂直方向上形成倾斜扭裂。
2.3 设计方面
1）当设计的混凝土抗压强度不够时，在承压应力大的部位，由于出现局部拉应力，常常导致产生裂缝。
2）当外力(包括冲击力)超过设计要求时，由于受拉区域布筋不够，“裂缝在粱和板等的受拉边，垂直地向中性轴发展；或者由于主拉应力方向钢筋不足，在梁两端(剪切)、支座等处容易产生裂缝，裂缝方向大致接近45°，最大宽度在中性抽上。
3 混凝土桥梁裂缝的修补方法
3.1 表面处理法
（1）表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成凹槽，扫除并洒水湿润，先刷水泥净浆1层，然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。
（2）表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹。
（3）表面涂刷油漆、沥青。涂刷前，混凝土表面应干燥。
（4）表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V形或U形深槽，V形槽用于一般裂缝的治理，U形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氧乙烯胶泥、沥青油膏等，表面作砂浆保护层。
3.2 灌浆法
此法可使结构重新结合为整体、阻断空气和水分进入梁体，避免腐蚀钢筋。
对静止裂缝的修补，裂缝开展已基本稳定的情况，一般以环氧树脂等化学材料并施加低压灌注至混凝土裂缝中。
对活动裂缝的修补，处于继续开展而未稳定的裂缝，应在分析并控制裂缝开展使其稳定后，方可进行修补加固。
3.3 结构补强法
因超荷载产生的裂缝，裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低，火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。
4 结论与建议
混凝土产生裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以有效控制的，裂缝的控制与防治应从设计与施工养护等多方面进行。
在实践中，不断总结经验，用科学系统的方法研究混凝土工程裂缝，才能得到控制混凝土裂缝有效的最优方法。对已经产生的裂缝，根据其不同特点采用相应的治理方法，使裂缝对构件或结构的危害降到最小。
结构跨度较大时,选用非预应力空心板应谨慎,同时应注意
1) 因温度变化和混凝土收缩效应,需对空心板结构进行分析计算
2) 圆孔周边部位会引起应力集中现象,易产生裂缝
3) 大跨度非预应力空心板,圆孔下纵、横向钢筋较粗,圆孔下混凝土实际截面厚度较小,该处混凝土浇筑也难 , 更易出现裂缝。
参考文献
[1]王铁梦，工程结构裂缝控制[M]，北京：中国建筑工业出版社，1997
[2]闻宝联.涂光备，刘凯利等.钢筋混凝土桥梁病害调查与治理措施研究.桥梁建设.2004，（1）78-81.
论文作者:陈小波,刘开玲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/12
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 应力论文; 结构论文; 温度论文; 方法论文; 胶泥论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;