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【摘 要】 公路桥梁混凝土裂缝的产生是桥梁建设中常见而又无法避免的问题，裂缝的出现严重影响着桥梁的性能和质量。本分析了公路桥梁混凝土裂缝的成因及预防措施。
【关键词】 公路桥梁；混凝土裂缝；成因；预防措施
混凝土裂缝是影响工程质量最主要的因素，造成裂缝的原因也是多种多样的，从设计到后期养护都可能导致裂缝，因此，必须从各个环节加强管理，减少裂缝，提高工程质量。
1、混凝土裂缝的概念
钢筋混凝土是公路工程建设中的主要材料，它是由水、水泥、砂石和辅助材料经过机械或人力搅拌而形成的建筑施工材料。由于外部环境的影响及混凝土自身的不足，加之在配料过程中工人对混凝土的使用方法不当，造成混凝土出现气泡，随着气泡数量的增加，混凝土的负荷也越大，进而缩短了公路的使用寿命，造成安全隐患。
根据出现时间的差异，我们将混凝土分为两类：前期裂缝和后期裂缝。前裂缝是指在二十四小时内出现的裂缝，后期裂缝是指在二十四小时之外的裂缝。
2、公路桥梁钢筋混凝土常见裂缝成因分析
2.1收缩导致的裂缝
混凝土收缩导致的裂缝是最常见的混凝土结构裂缝，其特点是大部分属于表面裂缝，裂缝较细，多为网状裂缝，形状没有规律。其中，塑性收缩和缩水收缩是导致收缩裂缝产生的主要原因。
在混凝土凝结早期，水泥水化反应剧烈，导致混凝土失水收缩，骨料由于自身重力而下沉。因为此时混凝土尚未硬化，此阶段的收缩为塑性收缩。下沉过程中，粗骨料若受到钢筋阻挡，就会形成沿钢筋方向的裂缝。
缩水收缩，即干缩发生在混凝土硬化之后。由于表层混凝土水分损失速度更快，收缩大，混凝土内外收缩不均匀，致使表层混凝土承受拉应力。此外，模板或钢筋的约束作用也会导致混凝土承受拉应力。当混凝土所承受的拉应力超过其抗拉强度时，便会产生收缩裂缝。
2.2温度变化引起的裂缝
作为建筑记住材料，混凝土的特性丰富，其中热胀冷缩的性质在受到温度影响时表现的最为明显。受到混凝土浇筑后水化热的释放、阳光的照射等温度的影响会使混凝土在热胀冷缩的过程中产生温度应力，一旦温度应力超过混凝土的抗拉强度就会产生裂缝。温度裂缝会随着温度的变化而变化，在混凝土凝固时，表面的水分蒸发较快，内部水化热过高会造成混凝土急剧收缩，而此时混凝土的强度最小，就会产生裂缝。
2.3地基基础变形引起的裂缝
从过去的案例中可以知道施工开始前的勘探工作人员的勘察数据不够完整与精确比如地理位置的确定；施工地点的季节特点自然灾害类型等等这些不符合标准的勘察数据都会影响后期施工的地基变形和下陷。尤其是洪水、并且较为大型的自然灾害泥石流、梁造成致命性的损害地震等等会对桥而且无法避免的是施工单位缩减成本来赚取较大的利益。施工重点趋向于表面工程而忽略桥梁内在质量问题.这样竣工后地基变形引起的下陷裂缝也就随之出现。
2.4荷载原因
所谓的荷载裂缝就是指混凝土在受到过重的负荷后使其承重能力超过正常值，最终导致裂缝。产生荷载裂缝的原因很多，主要有两种：第一直接应力裂缝主要是指公路或桥梁的混凝土在受到外力的重压后产生的直接应力最终导致裂缝的出现。比如受到地质灾害或者桥下船舶和桥梁公路发生激烈碰撞而导致的裂缝；而次应力裂缝则是指公路桥梁的混凝土受到外界的荷载后发生的次应力导致的裂缝。比如由于配筋或者对桥梁内应力设计不科学，以及运输材料的车辆没有严格执行相关的运行，导致材料质量下降等。所以在对公路桥梁混凝土裂缝产生的原因进行分析时应该结合实际的裂缝状况，这样才能够更好的进行公路桥梁的维护和修复。
2.5钢筋锈蚀
一般情况下，公路桥梁的主要结构均长时间暴露在外部环境中，加之其所处环境的影响以及防腐设施的缺乏，使高速公路桥梁的自身保护功能低于一般的建筑，在其施工中经常受到外界条件的腐蚀，在不同程度上影响了公路桥梁内部的钢筋结构，因此钢筋的体积会出现膨胀现象，进而使混凝土发生不同程度上的裂缝现象。如果不及时修护，其裂缝会随着时间的推移越来越大，影响越来越严重，最后出现保护层剥落以及钢筋断裂的情况。
3、公路桥梁混凝土裂缝的防治措施
3.1混凝土分层浇筑
1）可防止因水化热散发不出而引起的裂缝。由于混凝土是热的不良导体，当所浇筑的混凝土厚度较大时，混凝土内部由水化热而引起的温度较高，与外界气温形成较大温差，易形成混凝土表面裂缝。
2）对支模系统有利。例如在超厚混凝土整板结构转换层施工中，若采用常规模板支撑体系，下层楼面将承受较大的施工荷载，有可能破坏下层结构，若采用分层浇筑方案，靠第一层先浇板承受后浇板的施工荷载，可大大减少施工中支模的费用。
3）可减少混凝土的一次浇筑量，易组织施工。工程实践证明，大体积混凝土分层浇筑法是一种有效的温控措施，为有效利用这种施工方法，必须首先弄清楚分层浇筑过程中的温度场与温度应力场问题。本文分析了分层浇筑过程中大体积混凝土的温度场与温度应力场计算的特点，然后对利用有限元程序ANSYS模拟分层。
3.2混凝土表面处理
1）大体积混凝土的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重，在控制水灰比前提下，应仔细处理。2）对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部处，使其缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。3）在混凝土浇筑后4～8h内，将部分浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用木抹子搓平压实。在初凝以后，混凝土表面会出现龟裂，终凝前要进行二次抹压，以便将龟裂纹消除，注意宜晚不宜早。
3.3降温和保温
为控制好混凝土内部温度与表面温度之差不超过22～25℃，施工中主要采取如下措施：1）尽量降低混凝土入模浇筑温度，减小水灰比，在规范允许之内，最大限度降低水泥用量，必要时用湿润草帘盖泵管，石子撒水降温。2）在混凝土施工期间，工程按基础水平投影每间隔1m在筏（顶）板中间部位設一层Ф40的薄壁导管，形成闭合的冷却水循环网络，在混凝土浇筑完毕18d内通以循环冷水，用以降温，以便加快承台内部热量的散发。为保证冷却水温度控制可靠、流量调节方便并节约用水，将循环水管的一端接至用于地坑降水的Ф100总排水管，另一端接至承台面，使冷却水与养护循环往复，有效地控制内外温差。3）为防止混凝土表面散热过快，避免内、外温差大而产生裂缝，混凝土终凝后，立即进行保温养护。保温养护时间根据测温控制，当混凝土表面温度与大气温度基本相同时（约4～5d），撤掉保温养护，改为浇水养护。浇水养护不得少于14d；保温养护措施：先铺一层塑料布，上面铺二层草帘子，根据温差来决定帘子的增加量，草帘子上部再增加一层塑料布。 3.4注重施工过程温度的变化
注重施工过程温度的变化，防止温度变化引起裂缝。在混凝土搅拌的过程中，要注意水量的添加。這样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话，要控制好混凝土的温度。比如，在夏季施工的时候，我们要将混凝土的浇筑厚度减少，这样更方便于混凝土能够很好的散热，在特殊的情况下，要在混凝土的内部增设降温的办法，这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强，所以，在道路桥梁工程施工的过程中，我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程。
4、公路桥梁施工中混凝土裂缝的修补方法
在公路桥梁混凝土施工时对于各环节进行严格的控制是可以避免桥梁混凝土裂缝的，但是由于桥梁施工完毕后，交通运营、自然条件等因素的影响，还是会出现混凝土裂缝。所以就必须对混凝土裂缝进行修补。随着施工技巧的不断发展，目前对于混凝土裂缝的处理已经有了很多成熟的方法，以下就简单介绍几种比较常见的方法：
4.1桥梁表面的修补。如果桥面出现混凝土裂缝比较简单，没有严重影响。可以使用表面修补的方法进行修补，一般这种方法适用于桥梁主体以及不受承载力影响的裂缝。其具体过程主要是通过在混凝土裂缝表面涂刷水泥以及油漆等防腐材料来保护混凝土裂缝，同时防止裂缝的继续扩展。
4.2灌浆、嵌缝封堵修补。与表面修补法不同的是，灌浆、嵌缝封堵法要处理的裂缝都比较深，而且会对桥梁的主题结构造成影响。那么一般主要是通过对压力设备把修补材料压入混凝土裂缝之中，通过利用灌浆料的粘结性，在风干后对裂缝进行缝合，从而对混凝土裂缝起到治理效果。
4.3混凝土置换修补。这种方法一般是在混凝土遭到破坏，不能再使用，且裂缝已经不能使用前两种方法进行修补时使用的。这种方法主要是使用新混凝土对已经被损害的就混凝土进行替换，从而进行裂缝修补的方法，该方法主要适用于遭到严重破坏的桥梁混凝土裂缝。
5、结束语
混凝土裂缝在桥梁工程建设中是不可避免的，除了在裂缝出现后进行后期处理，在施工时严格的对其施工质量进行控制也是对裂缝进行缓解非常行之有效的方法。
参考文献：
[1]蔡庆广，李宜江.公路桥梁混凝土裂缝的成因及预防措施[J].科技致富向导，2014，12：315.
[2]刘桂霞.浅析公路桥梁混凝土裂缝成因及控制[J].中国科技信息，2013，03：64.
[3]徐晓伟.公路桥梁混凝土裂缝成因及防治问题研究[J].现代商贸工业，2013，11：195-196.
【关键词】 公路桥梁；混凝土裂缝；成因；预防措施
混凝土裂缝是影响工程质量最主要的因素，造成裂缝的原因也是多种多样的，从设计到后期养护都可能导致裂缝，因此，必须从各个环节加强管理，减少裂缝，提高工程质量。
1、混凝土裂缝的概念
钢筋混凝土是公路工程建设中的主要材料，它是由水、水泥、砂石和辅助材料经过机械或人力搅拌而形成的建筑施工材料。由于外部环境的影响及混凝土自身的不足，加之在配料过程中工人对混凝土的使用方法不当，造成混凝土出现气泡，随着气泡数量的增加，混凝土的负荷也越大，进而缩短了公路的使用寿命，造成安全隐患。
根据出现时间的差异，我们将混凝土分为两类：前期裂缝和后期裂缝。前裂缝是指在二十四小时内出现的裂缝，后期裂缝是指在二十四小时之外的裂缝。
2、公路桥梁钢筋混凝土常见裂缝成因分析
2.1收缩导致的裂缝
混凝土收缩导致的裂缝是最常见的混凝土结构裂缝，其特点是大部分属于表面裂缝，裂缝较细，多为网状裂缝，形状没有规律。其中，塑性收缩和缩水收缩是导致收缩裂缝产生的主要原因。
在混凝土凝结早期，水泥水化反应剧烈，导致混凝土失水收缩，骨料由于自身重力而下沉。因为此时混凝土尚未硬化，此阶段的收缩为塑性收缩。下沉过程中，粗骨料若受到钢筋阻挡，就会形成沿钢筋方向的裂缝。
缩水收缩，即干缩发生在混凝土硬化之后。由于表层混凝土水分损失速度更快，收缩大，混凝土内外收缩不均匀，致使表层混凝土承受拉应力。此外，模板或钢筋的约束作用也会导致混凝土承受拉应力。当混凝土所承受的拉应力超过其抗拉强度时，便会产生收缩裂缝。
2.2温度变化引起的裂缝
作为建筑记住材料，混凝土的特性丰富，其中热胀冷缩的性质在受到温度影响时表现的最为明显。受到混凝土浇筑后水化热的释放、阳光的照射等温度的影响会使混凝土在热胀冷缩的过程中产生温度应力，一旦温度应力超过混凝土的抗拉强度就会产生裂缝。温度裂缝会随着温度的变化而变化，在混凝土凝固时，表面的水分蒸发较快，内部水化热过高会造成混凝土急剧收缩，而此时混凝土的强度最小，就会产生裂缝。
2.3地基基础变形引起的裂缝
从过去的案例中可以知道施工开始前的勘探工作人员的勘察数据不够完整与精确比如地理位置的确定；施工地点的季节特点自然灾害类型等等这些不符合标准的勘察数据都会影响后期施工的地基变形和下陷。尤其是洪水、并且较为大型的自然灾害泥石流、梁造成致命性的损害地震等等会对桥而且无法避免的是施工单位缩减成本来赚取较大的利益。施工重点趋向于表面工程而忽略桥梁内在质量问题.这样竣工后地基变形引起的下陷裂缝也就随之出现。
2.4荷载原因
所谓的荷载裂缝就是指混凝土在受到过重的负荷后使其承重能力超过正常值，最终导致裂缝。产生荷载裂缝的原因很多，主要有两种：第一直接应力裂缝主要是指公路或桥梁的混凝土在受到外力的重压后产生的直接应力最终导致裂缝的出现。比如受到地质灾害或者桥下船舶和桥梁公路发生激烈碰撞而导致的裂缝；而次应力裂缝则是指公路桥梁的混凝土受到外界的荷载后发生的次应力导致的裂缝。比如由于配筋或者对桥梁内应力设计不科学，以及运输材料的车辆没有严格执行相关的运行，导致材料质量下降等。所以在对公路桥梁混凝土裂缝产生的原因进行分析时应该结合实际的裂缝状况，这样才能够更好的进行公路桥梁的维护和修复。
2.5钢筋锈蚀
一般情况下，公路桥梁的主要结构均长时间暴露在外部环境中，加之其所处环境的影响以及防腐设施的缺乏，使高速公路桥梁的自身保护功能低于一般的建筑，在其施工中经常受到外界条件的腐蚀，在不同程度上影响了公路桥梁内部的钢筋结构，因此钢筋的体积会出现膨胀现象，进而使混凝土发生不同程度上的裂缝现象。如果不及时修护，其裂缝会随着时间的推移越来越大，影响越来越严重，最后出现保护层剥落以及钢筋断裂的情况。
3、公路桥梁混凝土裂缝的防治措施
3.1混凝土分层浇筑
1）可防止因水化热散发不出而引起的裂缝。由于混凝土是热的不良导体，当所浇筑的混凝土厚度较大时，混凝土内部由水化热而引起的温度较高，与外界气温形成较大温差，易形成混凝土表面裂缝。
2）对支模系统有利。例如在超厚混凝土整板结构转换层施工中，若采用常规模板支撑体系，下层楼面将承受较大的施工荷载，有可能破坏下层结构，若采用分层浇筑方案，靠第一层先浇板承受后浇板的施工荷载，可大大减少施工中支模的费用。
3）可减少混凝土的一次浇筑量，易组织施工。工程实践证明，大体积混凝土分层浇筑法是一种有效的温控措施，为有效利用这种施工方法，必须首先弄清楚分层浇筑过程中的温度场与温度应力场问题。本文分析了分层浇筑过程中大体积混凝土的温度场与温度应力场计算的特点，然后对利用有限元程序ANSYS模拟分层。
3.2混凝土表面处理
1）大体积混凝土的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重，在控制水灰比前提下，应仔细处理。2）对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部处，使其缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。3）在混凝土浇筑后4～8h内，将部分浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用木抹子搓平压实。在初凝以后，混凝土表面会出现龟裂，终凝前要进行二次抹压，以便将龟裂纹消除，注意宜晚不宜早。
3.3降温和保温
为控制好混凝土内部温度与表面温度之差不超过22～25℃，施工中主要采取如下措施：1）尽量降低混凝土入模浇筑温度，减小水灰比，在规范允许之内，最大限度降低水泥用量，必要时用湿润草帘盖泵管，石子撒水降温。2）在混凝土施工期间，工程按基础水平投影每间隔1m在筏（顶）板中间部位設一层Ф40的薄壁导管，形成闭合的冷却水循环网络，在混凝土浇筑完毕18d内通以循环冷水，用以降温，以便加快承台内部热量的散发。为保证冷却水温度控制可靠、流量调节方便并节约用水，将循环水管的一端接至用于地坑降水的Ф100总排水管，另一端接至承台面，使冷却水与养护循环往复，有效地控制内外温差。3）为防止混凝土表面散热过快，避免内、外温差大而产生裂缝，混凝土终凝后，立即进行保温养护。保温养护时间根据测温控制，当混凝土表面温度与大气温度基本相同时（约4～5d），撤掉保温养护，改为浇水养护。浇水养护不得少于14d；保温养护措施：先铺一层塑料布，上面铺二层草帘子，根据温差来决定帘子的增加量，草帘子上部再增加一层塑料布。 3.4注重施工过程温度的变化
注重施工过程温度的变化，防止温度变化引起裂缝。在混凝土搅拌的过程中，要注意水量的添加。這样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话，要控制好混凝土的温度。比如，在夏季施工的时候，我们要将混凝土的浇筑厚度减少，这样更方便于混凝土能够很好的散热，在特殊的情况下，要在混凝土的内部增设降温的办法，这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强，所以，在道路桥梁工程施工的过程中，我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程。
4、公路桥梁施工中混凝土裂缝的修补方法
在公路桥梁混凝土施工时对于各环节进行严格的控制是可以避免桥梁混凝土裂缝的，但是由于桥梁施工完毕后，交通运营、自然条件等因素的影响，还是会出现混凝土裂缝。所以就必须对混凝土裂缝进行修补。随着施工技巧的不断发展，目前对于混凝土裂缝的处理已经有了很多成熟的方法，以下就简单介绍几种比较常见的方法：
4.1桥梁表面的修补。如果桥面出现混凝土裂缝比较简单，没有严重影响。可以使用表面修补的方法进行修补，一般这种方法适用于桥梁主体以及不受承载力影响的裂缝。其具体过程主要是通过在混凝土裂缝表面涂刷水泥以及油漆等防腐材料来保护混凝土裂缝，同时防止裂缝的继续扩展。
4.2灌浆、嵌缝封堵修补。与表面修补法不同的是，灌浆、嵌缝封堵法要处理的裂缝都比较深，而且会对桥梁的主题结构造成影响。那么一般主要是通过对压力设备把修补材料压入混凝土裂缝之中，通过利用灌浆料的粘结性，在风干后对裂缝进行缝合，从而对混凝土裂缝起到治理效果。
4.3混凝土置换修补。这种方法一般是在混凝土遭到破坏，不能再使用，且裂缝已经不能使用前两种方法进行修补时使用的。这种方法主要是使用新混凝土对已经被损害的就混凝土进行替换，从而进行裂缝修补的方法，该方法主要适用于遭到严重破坏的桥梁混凝土裂缝。
5、结束语
混凝土裂缝在桥梁工程建设中是不可避免的，除了在裂缝出现后进行后期处理，在施工时严格的对其施工质量进行控制也是对裂缝进行缓解非常行之有效的方法。
参考文献：
[1]蔡庆广，李宜江.公路桥梁混凝土裂缝的成因及预防措施[J].科技致富向导，2014，12：315.
[2]刘桂霞.浅析公路桥梁混凝土裂缝成因及控制[J].中国科技信息，2013，03：64.
[3]徐晓伟.公路桥梁混凝土裂缝成因及防治问题研究[J].现代商贸工业，2013，11：195-196.