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摘要：混凝土道桥裂缝的出现对工程质量有较大影响，甚至导致桥梁垮塌，成为困扰桥梁设计人员和现场施工人员的难题。文章主要针对目前钢筋混凝土桥梁出现裂缝的实际情况，分析了道桥混凝土产生裂缝的原因，并提出了防治措施，为工程实践提供了理论基础和科学依据。
关键词：钢筋混凝土；桥梁裂缝；施工工艺
中图分类号：TU37文献标识码： A
一、桥梁混凝土裂缝分类及成因
大多都是由结构内部的初始缺陷、细微裂缝等发展而形成。而且引起裂缝的原因很多，大致可总结为以下两类：
1、结构性裂缝：是外部荷载引起的裂缝，也叫受力裂缝，这种裂缝的出现表示设计人员设计的钢筋混凝土桥梁的计算承载力不足或其他原因引起的荷载承载力不足。一般在设计阶段，如果设计人员水平不高，对于荷载认识不清楚，错误或者漏算外部荷载，致使在最后配筋时出现错误是导致混凝土结构开裂的重要原因。在施工阶段，随意改变钢筋混凝土的施工顺序，也会引起结构受力开裂；使用阶段，出现超出设计荷载的车辆、交通事故、自然因素或者其他原因也会导致混凝土开裂。
2、非结构性裂缝：由于钢筋混凝土不均匀变形引起的裂缝，称为非结构性裂缝，如地基变形、材料质量、温度变化、混凝土收缩、施工工艺等原因引起的结构变形受到限制时，在结构内部就会产生拉应力，当这个拉应力值达到混凝土抗拉强度的极限值时，就会引起混凝土裂缝的产生。
1.2.1 地基变形原因。一般地基的压缩变形，主要由建筑物荷重产生的附加应力而引起。在建筑物荷载作用下地基的变形既有垂向的变形，也有水平的变形。由于建筑物基础的沉降量与地基的垂向变形量是一致的，因此通常所说的基础沉降量指的就是地基的垂向变形量。在实际工程中，常常引起地基发生变形的因素首先是勘察设计人员提供的勘察设计报告不够准确，因此设计人员根据此勘察设计报告所设计出的图纸也不准确，这就是造成地基不均匀沉降的最主要的原因；其次，钢筋混凝土桥梁上部荷载大小、类型差异太大，一般情况，由于上部荷载的差异就会引起地基的不均匀沉降；第三，由外界原因引起的，比如冬季土壤的冻胀问题，冬季晚上气温比较低，由于地基冰冻膨胀对基础产生不利作用，白天气温回升引起冻土融化，钢筋混凝土桥梁地基下沉，反复冻融，反复作用就会使得地基不均匀沉降。
1.2.2 材料质量原因。混凝土是由胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、外加剂和矿物掺合料按适当比例配合而成。首先混凝土中水泥是否合格是最主要的影响因素，一般情况，我们在施工现场使用水泥时必须要检验水泥的出厂合格证和出厂检验报告，随机抽取一些水泥做力学试验，只有当试验成功足时才能说明水泥本身合格。在使用过程中避免淋雨、受潮，水泥在硬化过程中控制其初凝和终凝时间，控制好水泥安定性，只有满足这些才能使水泥达到应有的强度。对于钢筋而言，由于现场施工技术人员的质量参差不齐，造成混凝土保护层厚度不足，使得钢筋与氧气和水发生化学反应，其体积将增大，从而胀裂混凝土保护层导致混凝土产生裂缝、贯通，最后破壞.
1.2.3 混凝土收缩原因。在实际钢筋混凝土桥梁工程中，混凝土收缩是引起桥梁裂缝最常见的原因之一，同时，水泥与水起水化作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密，引起的混凝土体积缩小。混凝土成形后，表面水分蒸发，这种水分蒸发总是由表及里逐步发展，截面内外温度不等，内外收缩量不一样。混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束限制时，即在混凝土中产生拉应力，引起混凝土开裂。
1.2.4 温度原因。混凝土具有热胀冷缩的性质，当混凝土的内部温度和外部温度或者外界温度温差较大时，混凝土就会发生变形，当混凝土里外表面温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，此时若是应力达到混凝土的抗拉强度极限值时，就会引起混凝土裂缝，这种裂缝称为温度裂缝。引起温度变化的因素主要有年度温差，一年四季春夏秋冬不断变化重复交替，因此对钢筋混凝土桥梁的纵向位移影响比较大；水化热的影响，大体积混凝土浇筑之后混凝土水化放热，致使混凝土内部温度骤然升高，外部温度变化很小，造成混凝土内部外部温差较大，致使混凝土的表面出现裂缝。
1.2.5 施工工艺原因。钢筋混凝土桥梁工程一般施工比较复杂，周期长，难度大，在实际施工过程中人为因素或者其他外界因素可控性比较差，因此，在施工中就容易出现横向、竖向、贯穿、非贯穿的各种各样的裂缝。
二、道桥混凝土裂缝修补技术
对于道桥裂缝宽度＜0.15mm时，一般采用表面封闭法将裂缝封闭，来阻止空气进入梁体，而腐蚀钢筋。当裂缝宽度≥0.15mm时，一般就采用灌注环氧浆方法来封闭裂缝。主要的施工技术如下：
1、涂刷树脂胶液修复技术
1.1 先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上，用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土，直至露出新鲜的混凝土面，然后用风机吹净表面浮尘，并用丙酮涂刷清洗干净。
1.2 按照设计进行环氧树脂封缝胶配兑，配兑时按比例准确称量，在搅拌器内均匀搅拌，一次拌合量应控制在规定使用时间内可以用完的量。
1.3 用胶辊沾上环氧树脂胶涂刷于裂缝混凝土表面，利用裂缝毛细作用吸收胶液而渗入裂缝内部。环氧树脂胶液应分两次涂刷，纵横向实施。第二次涂刷时，下层胶液应该成膜或用指压感觉干燥时才可开始。每次涂刷应细密重叠，不得有空刷。
1.4 涂刷后，胶液应不流淌，表面厚度均匀、密实成膜，膜厚度控制在大约2mm厚为宜，并完全封闭裂缝。
2、刮涂树脂胶泥修复技术
先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上，用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土，直至露出混凝土新面，然后用风机吹净表面浮尘，并用丙酮涂刷清洗干净。按照设计进行环氧树脂胶泥配兑，配兑时按比例准确称量，在搅拌器内均匀搅拌。胶泥每次配兑数量应控制在1小时内用完为宜，粘稠度按照方便于施工进行掌握。施工时，用灰刀和刮板均匀的将胶泥刮抹在裂缝周边，纵横向反复刮抹和挤压，抹压次数应不小于3次，尽可能多的使胶泥抹压进裂缝内部，与混凝土粘接牢固。胶泥硬化后，表面应均匀、密实，无裂缝和孔洞。待胶泥完全硬化后，用砂轮将表面打磨平顺、光滑。
3、压注灌缝胶修复技术
先在裂缝四周各100mm范围内的结构表面上，用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土，直至露出新鲜的混凝土面，然后用风机吹净表面浮尘，并用丙酮涂刷清洗干净。然后将专用注射器基座骑缝粘贴、固定于裂缝上，基座中心对准裂缝中心，间距根据情况按照200～400mm布设。基座之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭，用以防止压注时灌缝胶从裂缝中溢出，沿缝最后再涂刷一层肥皂水。其次，按设计要求进行配兑灌缝胶，每次配兑的胶液量应控制在一次压注完，而且胶液在注射器内不变稠、凝结为限。配兑时应专人负责称量、搅拌，即配即用。在注射器吸入灌缝胶时，用活动卡条固定住后，安装到基座上。所有的注射器安装完成，并检查固定、牢靠后，分别松开固定卡条。注射器在橡胶筋拉力下低速、低压徐徐将灌缝胶液压入裂缝内部。当任一注射器内胶液注射完毕，立即更换上新吸满胶液的注射器继续压注，直到全部灌满裂缝为止。最后，在灌缝胶液固化8个小时后，才可拆除注射器，打磨封缝胶泥或铲除封缝布。灌注后裂缝表面，应打磨平顺、光滑，清扫干净。
4、裂缝注浆修补技术
当道桥结构裂缝深度小于1米时，注浆嘴直接粘贴、固定于裂缝表面。若裂缝深度为1～2m时，则采用钻孔埋管；钻孔埋管方式又分为骑缝孔和穿缝斜孔两种，后者适用于混凝土深层裂缝。在进行钻孔埋管时，钻孔孔径宜为Φ20mm，孔深宜为100～150mm。为避免钻孔的孔底偏离裂缝，埋管时管底距孔底保留1/3的距离，即灌浆管只埋入孔深的2/3左右深度。注浆嘴布设的间距一般控制在200～500mm为宜，最好设置在裂缝交叉点、缝较宽或裂缝端部位置处，以便照顾到所有裂缝。注浆嘴固定好后，两注点之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭，用以防止注浆时浆液从裂缝中溢出，沿缝最后再涂刷一层肥皂水。封缝胶泥或GF布固化后压浆前，应进行设备检查和试压，确保浆液流动度和适应性满足施工。试压时，若气压达到0.5MPa时，还有个别注浆嘴不通气，则说明该部位未连通好，应重新埋设注浆嘴，或缩短两注浆嘴之间的距离。若封缝表面肥皂水有小气泡，则该处封缝不严密，应重新封缝。在注浆料配兑前，应按照设计试配小批量注浆料进行试压，合适后，再大批量配兑。试压时应对每个压浆嘴逐个进行压浆。竖向裂缝压浆时，按照从下向上顺序进行；对薄板有贯穿性裂缝时，宜从下向上注浆。在注浆过程中，若出现出气孔出浆，则表明裂缝处注浆饱满，可转入下一个注浆嘴继续注浆，直至整条裂缝注满为止。当裂缝深度很大时，一般采用骑缝孔和穿缝斜孔两种钻孔并用注浆。可将骑缝孔先作排气孔用，待穿缝斜孔灌注饱满后，再灌注骑缝孔。待裂缝内的注浆料全部凝固后，才可拆除压浆嘴和GF布。灌注后裂缝表面，应打磨平顺、光滑，清扫干净。
5、裂缝填充密封修补技术
按设计和规范规定，人工沿缝凿成“V”形槽，宽度约5～lOcm,深3～5cm，凿槽长度延伸过裂缝末端，为避免应力集中，凿槽的端头一般做成弧形。凿槽完成后，用高压空气吹净表面浮尘，使其不让灰渣阻塞，然后用丙酮涂刷、擦洗清除裂缝周围的油污。根据情况若需设置隔离层时，隔离层应选用不吸潮膨胀材料，且应紧贴槽底。当活动裂缝还处于发展阶段时，弹性密封材料应该宜略低于结构表面。当用微膨胀水泥砂浆或细石混凝土或聚合物填塞裂缝时，最好先用水湿润V槽周边，然后再填灌缝材料，直至全部填充完毕。填充表面再用刮刀抹压平整，并注意保持水分养护，以免表面新出现龟裂。
结束语：
实践证明，只有对道桥裂缝的原因分析清楚，才能在钢筋混凝土桥梁设计、施工、使用过程中避免裂缝的产生，从而延长钢筋混凝土桥梁的使用寿命，满足交通运输的需求。
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]混凝土结构设计规范（GB?5010-2010）[S].
[3］王德雨．路桥工程中常见裂缝及预防［J］．山东水利职业学院院刊，2011，3(2):56－59．
关键词：钢筋混凝土；桥梁裂缝；施工工艺
中图分类号：TU37文献标识码： A
一、桥梁混凝土裂缝分类及成因
大多都是由结构内部的初始缺陷、细微裂缝等发展而形成。而且引起裂缝的原因很多，大致可总结为以下两类：
1、结构性裂缝：是外部荷载引起的裂缝，也叫受力裂缝，这种裂缝的出现表示设计人员设计的钢筋混凝土桥梁的计算承载力不足或其他原因引起的荷载承载力不足。一般在设计阶段，如果设计人员水平不高，对于荷载认识不清楚，错误或者漏算外部荷载，致使在最后配筋时出现错误是导致混凝土结构开裂的重要原因。在施工阶段，随意改变钢筋混凝土的施工顺序，也会引起结构受力开裂；使用阶段，出现超出设计荷载的车辆、交通事故、自然因素或者其他原因也会导致混凝土开裂。
2、非结构性裂缝：由于钢筋混凝土不均匀变形引起的裂缝，称为非结构性裂缝，如地基变形、材料质量、温度变化、混凝土收缩、施工工艺等原因引起的结构变形受到限制时，在结构内部就会产生拉应力，当这个拉应力值达到混凝土抗拉强度的极限值时，就会引起混凝土裂缝的产生。
1.2.1 地基变形原因。一般地基的压缩变形，主要由建筑物荷重产生的附加应力而引起。在建筑物荷载作用下地基的变形既有垂向的变形，也有水平的变形。由于建筑物基础的沉降量与地基的垂向变形量是一致的，因此通常所说的基础沉降量指的就是地基的垂向变形量。在实际工程中，常常引起地基发生变形的因素首先是勘察设计人员提供的勘察设计报告不够准确，因此设计人员根据此勘察设计报告所设计出的图纸也不准确，这就是造成地基不均匀沉降的最主要的原因；其次，钢筋混凝土桥梁上部荷载大小、类型差异太大，一般情况，由于上部荷载的差异就会引起地基的不均匀沉降；第三，由外界原因引起的，比如冬季土壤的冻胀问题，冬季晚上气温比较低，由于地基冰冻膨胀对基础产生不利作用，白天气温回升引起冻土融化，钢筋混凝土桥梁地基下沉，反复冻融，反复作用就会使得地基不均匀沉降。
1.2.2 材料质量原因。混凝土是由胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、外加剂和矿物掺合料按适当比例配合而成。首先混凝土中水泥是否合格是最主要的影响因素，一般情况，我们在施工现场使用水泥时必须要检验水泥的出厂合格证和出厂检验报告，随机抽取一些水泥做力学试验，只有当试验成功足时才能说明水泥本身合格。在使用过程中避免淋雨、受潮，水泥在硬化过程中控制其初凝和终凝时间，控制好水泥安定性，只有满足这些才能使水泥达到应有的强度。对于钢筋而言，由于现场施工技术人员的质量参差不齐，造成混凝土保护层厚度不足，使得钢筋与氧气和水发生化学反应，其体积将增大，从而胀裂混凝土保护层导致混凝土产生裂缝、贯通，最后破壞.
1.2.3 混凝土收缩原因。在实际钢筋混凝土桥梁工程中，混凝土收缩是引起桥梁裂缝最常见的原因之一，同时，水泥与水起水化作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密，引起的混凝土体积缩小。混凝土成形后，表面水分蒸发，这种水分蒸发总是由表及里逐步发展，截面内外温度不等，内外收缩量不一样。混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束限制时，即在混凝土中产生拉应力，引起混凝土开裂。
1.2.4 温度原因。混凝土具有热胀冷缩的性质，当混凝土的内部温度和外部温度或者外界温度温差较大时，混凝土就会发生变形，当混凝土里外表面温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，此时若是应力达到混凝土的抗拉强度极限值时，就会引起混凝土裂缝，这种裂缝称为温度裂缝。引起温度变化的因素主要有年度温差，一年四季春夏秋冬不断变化重复交替，因此对钢筋混凝土桥梁的纵向位移影响比较大；水化热的影响，大体积混凝土浇筑之后混凝土水化放热，致使混凝土内部温度骤然升高，外部温度变化很小，造成混凝土内部外部温差较大，致使混凝土的表面出现裂缝。
1.2.5 施工工艺原因。钢筋混凝土桥梁工程一般施工比较复杂，周期长，难度大，在实际施工过程中人为因素或者其他外界因素可控性比较差，因此，在施工中就容易出现横向、竖向、贯穿、非贯穿的各种各样的裂缝。
二、道桥混凝土裂缝修补技术
对于道桥裂缝宽度＜0.15mm时，一般采用表面封闭法将裂缝封闭，来阻止空气进入梁体，而腐蚀钢筋。当裂缝宽度≥0.15mm时，一般就采用灌注环氧浆方法来封闭裂缝。主要的施工技术如下：
1、涂刷树脂胶液修复技术
1.1 先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上，用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土，直至露出新鲜的混凝土面，然后用风机吹净表面浮尘，并用丙酮涂刷清洗干净。
1.2 按照设计进行环氧树脂封缝胶配兑，配兑时按比例准确称量，在搅拌器内均匀搅拌，一次拌合量应控制在规定使用时间内可以用完的量。
1.3 用胶辊沾上环氧树脂胶涂刷于裂缝混凝土表面，利用裂缝毛细作用吸收胶液而渗入裂缝内部。环氧树脂胶液应分两次涂刷，纵横向实施。第二次涂刷时，下层胶液应该成膜或用指压感觉干燥时才可开始。每次涂刷应细密重叠，不得有空刷。
1.4 涂刷后，胶液应不流淌，表面厚度均匀、密实成膜，膜厚度控制在大约2mm厚为宜，并完全封闭裂缝。
2、刮涂树脂胶泥修复技术
先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上，用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土，直至露出混凝土新面，然后用风机吹净表面浮尘，并用丙酮涂刷清洗干净。按照设计进行环氧树脂胶泥配兑，配兑时按比例准确称量，在搅拌器内均匀搅拌。胶泥每次配兑数量应控制在1小时内用完为宜，粘稠度按照方便于施工进行掌握。施工时，用灰刀和刮板均匀的将胶泥刮抹在裂缝周边，纵横向反复刮抹和挤压，抹压次数应不小于3次，尽可能多的使胶泥抹压进裂缝内部，与混凝土粘接牢固。胶泥硬化后，表面应均匀、密实，无裂缝和孔洞。待胶泥完全硬化后，用砂轮将表面打磨平顺、光滑。
3、压注灌缝胶修复技术
先在裂缝四周各100mm范围内的结构表面上，用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土，直至露出新鲜的混凝土面，然后用风机吹净表面浮尘，并用丙酮涂刷清洗干净。然后将专用注射器基座骑缝粘贴、固定于裂缝上，基座中心对准裂缝中心，间距根据情况按照200～400mm布设。基座之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭，用以防止压注时灌缝胶从裂缝中溢出，沿缝最后再涂刷一层肥皂水。其次，按设计要求进行配兑灌缝胶，每次配兑的胶液量应控制在一次压注完，而且胶液在注射器内不变稠、凝结为限。配兑时应专人负责称量、搅拌，即配即用。在注射器吸入灌缝胶时，用活动卡条固定住后，安装到基座上。所有的注射器安装完成，并检查固定、牢靠后，分别松开固定卡条。注射器在橡胶筋拉力下低速、低压徐徐将灌缝胶液压入裂缝内部。当任一注射器内胶液注射完毕，立即更换上新吸满胶液的注射器继续压注，直到全部灌满裂缝为止。最后，在灌缝胶液固化8个小时后，才可拆除注射器，打磨封缝胶泥或铲除封缝布。灌注后裂缝表面，应打磨平顺、光滑，清扫干净。
4、裂缝注浆修补技术
当道桥结构裂缝深度小于1米时，注浆嘴直接粘贴、固定于裂缝表面。若裂缝深度为1～2m时，则采用钻孔埋管；钻孔埋管方式又分为骑缝孔和穿缝斜孔两种，后者适用于混凝土深层裂缝。在进行钻孔埋管时，钻孔孔径宜为Φ20mm，孔深宜为100～150mm。为避免钻孔的孔底偏离裂缝，埋管时管底距孔底保留1/3的距离，即灌浆管只埋入孔深的2/3左右深度。注浆嘴布设的间距一般控制在200～500mm为宜，最好设置在裂缝交叉点、缝较宽或裂缝端部位置处，以便照顾到所有裂缝。注浆嘴固定好后，两注点之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭，用以防止注浆时浆液从裂缝中溢出，沿缝最后再涂刷一层肥皂水。封缝胶泥或GF布固化后压浆前，应进行设备检查和试压，确保浆液流动度和适应性满足施工。试压时，若气压达到0.5MPa时，还有个别注浆嘴不通气，则说明该部位未连通好，应重新埋设注浆嘴，或缩短两注浆嘴之间的距离。若封缝表面肥皂水有小气泡，则该处封缝不严密，应重新封缝。在注浆料配兑前，应按照设计试配小批量注浆料进行试压，合适后，再大批量配兑。试压时应对每个压浆嘴逐个进行压浆。竖向裂缝压浆时，按照从下向上顺序进行；对薄板有贯穿性裂缝时，宜从下向上注浆。在注浆过程中，若出现出气孔出浆，则表明裂缝处注浆饱满，可转入下一个注浆嘴继续注浆，直至整条裂缝注满为止。当裂缝深度很大时，一般采用骑缝孔和穿缝斜孔两种钻孔并用注浆。可将骑缝孔先作排气孔用，待穿缝斜孔灌注饱满后，再灌注骑缝孔。待裂缝内的注浆料全部凝固后，才可拆除压浆嘴和GF布。灌注后裂缝表面，应打磨平顺、光滑，清扫干净。
5、裂缝填充密封修补技术
按设计和规范规定，人工沿缝凿成“V”形槽，宽度约5～lOcm,深3～5cm，凿槽长度延伸过裂缝末端，为避免应力集中，凿槽的端头一般做成弧形。凿槽完成后，用高压空气吹净表面浮尘，使其不让灰渣阻塞，然后用丙酮涂刷、擦洗清除裂缝周围的油污。根据情况若需设置隔离层时，隔离层应选用不吸潮膨胀材料，且应紧贴槽底。当活动裂缝还处于发展阶段时，弹性密封材料应该宜略低于结构表面。当用微膨胀水泥砂浆或细石混凝土或聚合物填塞裂缝时，最好先用水湿润V槽周边，然后再填灌缝材料，直至全部填充完毕。填充表面再用刮刀抹压平整，并注意保持水分养护，以免表面新出现龟裂。
结束语：
实践证明，只有对道桥裂缝的原因分析清楚，才能在钢筋混凝土桥梁设计、施工、使用过程中避免裂缝的产生，从而延长钢筋混凝土桥梁的使用寿命，满足交通运输的需求。
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]混凝土结构设计规范（GB?5010-2010）[S].
[3］王德雨．路桥工程中常见裂缝及预防［J］．山东水利职业学院院刊，2011，3(2):56－59．