论文部分内容阅读
[摘 要]桥梁裂缝是桥梁施工中经常出现的问题，裂缝处理的好坏会对工程的质量、速度产生影响，严重时甚至会导致桥梁的坍塌，因此，要高度重视桥梁裂缝。本文主要是对混凝土桥梁裂缝的种类、产生的原因及其处理方法进行分析论述，希望提供一些有价值的参考，从而减少裂缝的出现，保证桥梁工程质量，促进桥梁工程的顺利进行。
[关键词]混凝土桥梁；裂缝；处理方法
中图分类号：U445.71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0080-01
混凝土作为一种重要的工程材料，具有取材广泛、价格低廉、抗压强度高、耐火性好、不易风化、养护费用低等优点，因而广泛应用在桥梁工程建设中。然而由于混凝土自身韧性较差，因而在桥梁施工过程中混凝土结构很容易出现裂缝，这一问题经常困扰着桥梁工程技术人员。因此，为保证桥梁工程的顺利施工，需要对裂缝对于桥梁裂缝问题，就其产生的原因及防控措施进行研究和探讨是十分必要的，具有很强的现实和理论指导意义。
一、混凝土桥梁裂缝的种类
混凝土桥梁裂缝的种类很多，按性质可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两大类型。其中结构性裂缝可分为设计结构性裂缝及施工结构性裂缝；非结构性裂缝可分为塑性裂缝、温差裂缝、长期干裂缝、龟裂缝及其它侵害性裂缝。按裂缝的形状可分为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、埘角线式、斜向的等等。
二、混凝土桥梁裂缝产生的原因
1.荷载引起的裂缝
荷载引起的裂缝是因为在施工过程中，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意起吊、运输、安装，不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。因此，在施工前应制定行之有效的施工方案，考虑各种施工荷载的影响，同时对结构的形式、特点及施工顺序进行深入的研究，避免施工过程过程的荷载引起的裂缝的出现。
2.温度变化引起的裂缝
在施工过程中，大体积混凝土（最小边厚度超过2.0m的结构物）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，导致表面出现裂缝。混凝土内部的最高温度，大多发生在浇筑后的3-5天，当混凝土的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成比，温差越大，温度应力也越大。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。所以，在施工过程中应根据实际情况，尽量采用水化热比较低的水泥。
3.材料质量不合格引起的裂缝
在施工过程中材料质量不合格，可能导致出现结构裂缝。常见的影响因素有：水泥的安定性不合格、强度不足、含碱量过高等导致水泥质量不合格而引起裂缝的产生；如果砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大而引起混凝土收缩加大。
4.地基变形引起的裂缝
桥梁工程一般跨度大，宽度窄，在使用过程中会出现竖向基础不均匀沉降或水平方向位移，即便变化很小也会对结构产生较大的附加应力，一旦它超过混凝土结构的抗拉能力，将会导致结构开裂，产生较大裂缝。
5.施工工艺质量引起的裂缝
由施工工艺质量引起的裂缝，大致有以下几点原因：
（1）混凝土保护层过厚或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
（2）混凝土振捣不密实、不均匀出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。
（3）混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。
（4）混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
（5）混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
（6）混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小。或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。
（7）混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹或局部剥落。或是脱模后出现空鼓现象。
（8）施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时由于侧向压力的作用使得模板变形。产生与模板变形一致的裂缝。
（9）施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。
（10）施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能（和易性、密实度）下降，导致结构开裂。
三、混凝土桥梁裂缝的处理方法
1.表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。
2.涂膜封闭法
该方法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为：清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。
3.结构加固法
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。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.化学灌浆法
灌浆材料应具备黏结强度高、可灌性好等基本要求，一般常采用环氧和甲凝两类材料。环氧灌浆是以环氧树脂为主体，它的黏结力强、稳定性好、收缩小、耐腐蚀及机械强度高，裂缝宽度在0.1mm以上时采用环氧灌浆。甲凝灌浆是以甲基丙烯酸甲酷为主体，它具有黏度低可灌性好、抗拉强度高等特点，常用于修补裂缝宽度在0.1mm以下的细裂缝。灌浆一般采用纯压法灌浆。对于细小裂缝浆液需要较长的胶凝时间，常采用单液法灌浆。此时将所用的浆液在泵前混在一起，用灌浆机进行灌注。对于较宽的裂缝，要求浆液胶凝时间较短，常采用双液法灌浆，此时将所用的浆分成两大部分。用灌浆机分两路送至灌浆孔口混合装置再灌入裂缝。
4.置换混凝土的方法
混凝土桥梁出现严重的裂缝，混凝土严重损坏时可采用混凝土置换法。该方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。
四、结束语
裂缝是混凝土结构中常见的一种现象，这会影响建筑物的使用寿命，因此，要严格按照要求施工，严格材料质量关，选用合理的施工工艺，还有施工现场的管理等等，根据裂缝出现的原因，采取有效的应对措施，从而减少或是避免裂缝的产生，保证工程质量。
参考文献
[1] 洪雪峰，张冬：《桥梁混凝土裂缝产生的原因和处理措施》[J]，《中国鸣网》，2011年第6期.
[2] 刘辉：《混凝土桥梁裂缝成因分析》[J]，《城市道桥与防洪》，2010年第2期.
[3] 张鲲：《浅谈混凝土桥梁裂缝的分类及其防治方法》[J]，《山西建筑》，2010年第11期.
[4] 鲁春晖：《浅析桥梁混凝土裂缝产生原因及处理措施》[J]，《黑龙江交通科技》，2011年第2期.
[关键词]混凝土桥梁；裂缝；处理方法
中图分类号：U445.71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0080-01
混凝土作为一种重要的工程材料，具有取材广泛、价格低廉、抗压强度高、耐火性好、不易风化、养护费用低等优点，因而广泛应用在桥梁工程建设中。然而由于混凝土自身韧性较差，因而在桥梁施工过程中混凝土结构很容易出现裂缝，这一问题经常困扰着桥梁工程技术人员。因此，为保证桥梁工程的顺利施工，需要对裂缝对于桥梁裂缝问题，就其产生的原因及防控措施进行研究和探讨是十分必要的，具有很强的现实和理论指导意义。
一、混凝土桥梁裂缝的种类
混凝土桥梁裂缝的种类很多，按性质可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两大类型。其中结构性裂缝可分为设计结构性裂缝及施工结构性裂缝；非结构性裂缝可分为塑性裂缝、温差裂缝、长期干裂缝、龟裂缝及其它侵害性裂缝。按裂缝的形状可分为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、埘角线式、斜向的等等。
二、混凝土桥梁裂缝产生的原因
1.荷载引起的裂缝
荷载引起的裂缝是因为在施工过程中，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意起吊、运输、安装，不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。因此，在施工前应制定行之有效的施工方案，考虑各种施工荷载的影响，同时对结构的形式、特点及施工顺序进行深入的研究，避免施工过程过程的荷载引起的裂缝的出现。
2.温度变化引起的裂缝
在施工过程中，大体积混凝土（最小边厚度超过2.0m的结构物）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，导致表面出现裂缝。混凝土内部的最高温度，大多发生在浇筑后的3-5天，当混凝土的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成比，温差越大，温度应力也越大。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。所以，在施工过程中应根据实际情况，尽量采用水化热比较低的水泥。
3.材料质量不合格引起的裂缝
在施工过程中材料质量不合格，可能导致出现结构裂缝。常见的影响因素有：水泥的安定性不合格、强度不足、含碱量过高等导致水泥质量不合格而引起裂缝的产生；如果砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大而引起混凝土收缩加大。
4.地基变形引起的裂缝
桥梁工程一般跨度大，宽度窄，在使用过程中会出现竖向基础不均匀沉降或水平方向位移，即便变化很小也会对结构产生较大的附加应力，一旦它超过混凝土结构的抗拉能力，将会导致结构开裂，产生较大裂缝。
5.施工工艺质量引起的裂缝
由施工工艺质量引起的裂缝，大致有以下几点原因：
（1）混凝土保护层过厚或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
（2）混凝土振捣不密实、不均匀出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。
（3）混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。
（4）混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
（5）混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
（6）混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小。或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。
（7）混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹或局部剥落。或是脱模后出现空鼓现象。
（8）施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时由于侧向压力的作用使得模板变形。产生与模板变形一致的裂缝。
（9）施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。
（10）施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能（和易性、密实度）下降，导致结构开裂。
三、混凝土桥梁裂缝的处理方法
1.表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。
2.涂膜封闭法
该方法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为：清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。
3.结构加固法
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。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.化学灌浆法
灌浆材料应具备黏结强度高、可灌性好等基本要求，一般常采用环氧和甲凝两类材料。环氧灌浆是以环氧树脂为主体，它的黏结力强、稳定性好、收缩小、耐腐蚀及机械强度高，裂缝宽度在0.1mm以上时采用环氧灌浆。甲凝灌浆是以甲基丙烯酸甲酷为主体，它具有黏度低可灌性好、抗拉强度高等特点，常用于修补裂缝宽度在0.1mm以下的细裂缝。灌浆一般采用纯压法灌浆。对于细小裂缝浆液需要较长的胶凝时间，常采用单液法灌浆。此时将所用的浆液在泵前混在一起，用灌浆机进行灌注。对于较宽的裂缝，要求浆液胶凝时间较短，常采用双液法灌浆，此时将所用的浆分成两大部分。用灌浆机分两路送至灌浆孔口混合装置再灌入裂缝。
4.置换混凝土的方法
混凝土桥梁出现严重的裂缝，混凝土严重损坏时可采用混凝土置换法。该方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。
四、结束语
裂缝是混凝土结构中常见的一种现象，这会影响建筑物的使用寿命，因此，要严格按照要求施工，严格材料质量关，选用合理的施工工艺，还有施工现场的管理等等，根据裂缝出现的原因，采取有效的应对措施，从而减少或是避免裂缝的产生，保证工程质量。
参考文献
[1] 洪雪峰，张冬：《桥梁混凝土裂缝产生的原因和处理措施》[J]，《中国鸣网》，2011年第6期.
[2] 刘辉：《混凝土桥梁裂缝成因分析》[J]，《城市道桥与防洪》，2010年第2期.
[3] 张鲲：《浅谈混凝土桥梁裂缝的分类及其防治方法》[J]，《山西建筑》，2010年第11期.
[4] 鲁春晖：《浅析桥梁混凝土裂缝产生原因及处理措施》[J]，《黑龙江交通科技》，2011年第2期.