浅谈混凝土桥梁裂缝的分类及其防治方法
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【摘要】我国公路桥梁的快速发展，促进了经济的快速发展。但是由于施工质量原因，使得桥梁出现裂缝，严重影响到了桥梁的安全和耐久性。本文对混凝土桥梁的裂缝进行分析。
中图分类号： TU37文献标识码： A
一、前言
桥梁裂缝是最常见的质量问题，不但影响到交通运输，还给人们生命财产安全带来威胁。与此同时，还增加了公路桥梁的使用成本。因此，桥梁裂缝要引起高度重视。
二、混凝土桥梁裂缝的分类
混凝土作为一种常见的建筑工程材料被广泛使用，其主要成分是砂石、骨料、水泥和水。在混凝土施工的过程中会受到天气、材料、施工工艺等多个方面的影响，若在施工过程中不采用正确的方法，在施工完成后会出现微细的孔、气穴和裂缝等质量问题，严重的情况下会对建筑的质量产生影响。混凝土建筑和构造物绝大部分都是带缝工作的，缝隙的存在会增加建筑内部钢筋的腐蚀，降低钢筋的强度，随着时间的延长会降低钢筋在建筑中的承载力，从而降低建筑的使用寿命，更严重的还会危害到人们的生命财产安全。目前，根据建筑的结构，能引起混凝土开裂的主要原因有两大类，即外荷载作用和变形作用。通过对大量建筑混凝土的施工质量进行统计分析，由于变形作用引起的裂缝约占80%以上，引起变形作用的原因多种多样，主要原因有温度变化、混凝土的收缩、混凝土的原材料质量、混凝土配合比等。
1、沉缩裂缝
沉缩裂缝主要包括塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝，塑性沉降裂缝主要出现在钢筋上方，结构变化处；塑性收缩裂缝在钢筋以上产生不规则斜裂缝，在钢筋上，似龟纹。
2、温度裂缝
温度裂缝包括表面温度裂缝、深层温度裂缝、贯穿温度裂缝。表面温度裂缝，因只在表层出现，所以仅影响混凝土的外观质量，严重时产生表层剥落；深层和贯穿温度裂缝，由于深度大或成贯穿状，将破坏结构的整体性，加速钢筋锈蚀，降低混凝土的抗冻性及耐久性。表面温度裂缝主要原因多由于温差较大引起，如大体积混凝土或温度产生非均匀降温。深层和贯穿温度裂缝，多由于结构降温差值较大，受外界的约束而引起。
3、干缩裂缝
干缩裂缝又分为塑性干缩裂缝（龟裂）和长期干缩裂缝。塑性干缩裂缝主要出现在混凝土浇筑后约4h结构或构件表面表现为微裂、形状很不规则、长短不一或互不连贯。不仅影响美观，而且深层龟裂减小钢筋的混凝土保护层厚，使钢筋易过早锈蚀。主要原因是由于浇注后，混凝土表面没覆盖、水泥用量过大、砂粒径太细、混凝土水灰比过大或模板没湿润。长期干缩裂缝主要表现为走向为纵横交错，在整体现浇结构中，多半发生在结构变截面处，平面裂缝多半延伸到变截面部位或块体边缘。较严重开裂影响混凝土面的外观质量引发混凝土面层剥落。主要原因是混凝土成型后，养护不当、含泥量大的细砂或粉砂浇注的混凝土。
4、化学作用裂缝
包括钢筋锈蚀裂缝和碱一骨料反应裂缝。钢筋锈蚀裂缝是钢筋锈蚀物体积比增长，周围混凝土受到增加的膨胀应力引起混凝土膨胀，裂缝顺钢筋开裂不能保证结构钢筋在50年内不发生锈蚀，甚至有的连10年均达不到。主要原因是混凝土掺入过量氯盐类外掺剂，造成钢筋锈蚀，致使混凝土沿着钢筋位置产生裂缝。
三、混凝土桥梁裂缝的处理方法
1、表面封闭修补法
表面封闭修补法（如图1所示）是维修裂缝最为方便快捷的一种方法，主要有表面抹灰修补法和表面粘贴修补法，表面涂抹适用于深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，浆材难以灌入的细而浅的裂缝，主要有环氧砂浆涂抹、水泥砂浆涂抹的方法。表面粘贴法适用于大面积漏水的防渗堵漏，表面粘贴修补法常见有玻璃布粘贴法、钢板粘贴法。适用于裂缝宽度w
图1表面封闭修补法图2填充法
2、填充法
填充法（如图2所示）用沿裂缝开槽然后直接填充修补材料而封闭裂缝的方法，适用于修补较宽的裂缝（>0.3mm）。对宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采用在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出或切出V型槽。然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填，开槽后的槽口两边必须修理平整，槽内要清洗干净，用水泥砂浆填补时，事先要保持槽内湿润；用沥青或环氧材料填补时，要保持槽内干燥，否则应先采取其他措施，使槽内干燥再进行填补。
3、压力灌浆法
压力灌浆法（如图3所示）是通过对需要密封的裂缝内部充气，使空间内的空气密度比外界大，形成了压力差，当撤除充气状态时空间内的空气就会向外界涌出，而当空气外涌的时候则会推动本来就堆积在出口的密封浆外涌，使得整个通道堵满浆液，待其凝固后就可以封闭裂缝，是改善结构强度、耐久性和抗渗性能的一种修补方法。适用于裂缝不规则且深入结构内部或结构有空隙的修补。按灌浆材料进行分类主要为：水泥灌浆法、沥青灌浆法、化学材料灌浆法。
4、结构加固法
因超荷载产生的裂缝、火灾造成的裂缝可采用结构加固法，该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，主要包括结构补强法、锚固补强法、预应力法等。用环氧树脂把钢板粘结在混凝土上（如图4所示），能使二者较好地粘结在一起共同工作，从而防止梁底裂缝的产生，还可以提高结构承载能力。加固后向裂缝中灌入树脂，可增加防水性，防止混凝土老化，以及控制钢筋或预应力筋的腐蚀。
图3压力灌浆法图4结构加固法
四、混凝土桥梁裂缝应对措施
1、设计计算阶段的应对措施
（1）对于空心板桥梁来说，要想保证其具有良好的行车安全和使用寿命，在设计空心板桥梁的铺装层厚度时，建议由原来的8cm厚提高到10cm，并且钢筋网的直径也应设计成10乘以10。
（2）在计算交通量的过程中，要考虑到超载以及交通量转移这两大因素，建议将超载车辆的荷载转换成为当量轴次，从而计算出更加合理的容许弯沉值，在设计阶段就应留有空间。
（3）对于因温度应力而引起的非结构性裂缝，相应的混凝土桥梁规范标准中所提到的因温度荷载而导致的横向温度应力考虑偏小，设计人员应给予足够的重视，通过采取增加结构的安全储备和配置温度应力钢筋等措施来防止温度裂缝的出现。
2、施工阶段的应对措施
防止裂缝出现的另一重要措施就是对温度的合理控制。而控制温度的措施主要有：施工中应充分参考工程项目的实际特点，选用水化热程度较低的品种；控制水泥的单位用量；降低内部和外部的温度差，从而放缓降温的速率，而内部散热的方式也可以采用循环冷却系统的方式进行，或是用薄层连续的进行浇筑作业，从而将热量尽快的散发出去。施工中还应严格控制混凝土的水灰比，重视振捣的作业，确保外加剂用量的合理性，防止氧气进入到混凝土材料中，以保证其具备较好的密实度。
避免出现因混凝土质量而导致的非结构裂缝的措施有：混凝土的凝固时间应适宜，下料速度不宜过快，在夏天等高温气候时，必须采取相应的缓凝措施，防止水分被过度的蒸发，不断的改进施工现场的施工工艺，同时也要重视混凝土材料的保温、防雨和养护的工作。
当混凝土结构已经出现了裂缝后，补救的材料应选择环氧树脂配以丙酮和固化剂，三类材料的配合比应是1：0.25：0.5，用钢刷将裂缝周围5cm范围内的混凝土刷洗干净，分别用酒精和丙酮冲洗一次，然后在玻璃布的内外各涂一层环氧树脂。在使用玻璃布的过程中，必须先用具备一定浓度纯碱水将其煮沸脱脂，然后再将其冲洗干净并烘干，有效的预防钢筋被大气所腐蚀，延长结构的使用寿命。
3、使用阶段的应对措施
使用阶段的应对措施主要就是避免超载的车辆损坏桥梁铺装面，具体做法有：
（1）重视路政管理工作。当混凝土桥梁出现不同类型的裂缝时，对其的维修成本高，并且维修难度大，所以在管理的措施上，应做好严格的稽查工作，控制超载车辆的运行，有效的预防桥面被过早的破坏；
（2）重视对混凝土桥梁的维修和养护工作，管理部门的人员各尽其职，严格的遵照行业的标准和规范，层层把关，从而做好桥梁的维修和保养的工作。
五、结束语
综上所述，在进行公路桥梁的养护过程中，要针对产生的裂缝进行防治，保证公路的质量，为经济建设打好基础。
参考文献
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