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【摘要】随着我国桥梁建设项目的不断开展，混凝土桥梁技术方案及施工工艺不断革新。混凝土裂缝作为影响桥梁结构安全的质量问题，必须及时妥善处理。本文首先概述了混凝土桥梁裂缝的类别及成因，进而提出了桥梁混凝土裂缝的预防及处理措施，对于相关混凝土桥梁的设计及施工管理具有一定的参考价值。
【关键词】桥梁；混凝土；裂缝；预防处理
桥梁工程作为公路铁路建设项目的重要组成部分，其安全通畅是促进交通运输事业发展的重要支撑。现阶段我国桥梁坍塌等事故时有发生，造成了巨大的人员财产损失。因此在桥梁工程施工过程中，控制可能影响桥梁结构安全的潜在因素，是避免桥梁安全事故发生的有效途径。混凝土裂缝作为桥梁混凝土施工常见质量通病之一，直接影响到桥梁结构的整体安全性，也是桥梁事故的诱因之一，因此科学合理的预防治理裂缝的发生对于保证桥梁结构安全具有重要的意义。
一、桥梁混凝土裂缝种类及成因分析
大量监测及分析数据表明，桥梁混凝土的结构损坏通常都是伴随着混凝土裂缝发展的，混凝土裂缝也是反映混凝土结构损坏程度的重要指标。因此，为了避免混凝土桥梁结构病害的扩大发展，检测分析混凝土裂缝的成因并加以处理就显得尤为重要。桥梁混凝土裂缝形成原因较多，裂缝种类根据成因大体上可以分为以下两类：
1．结构性裂缝。结构性裂缝主要是由于混凝土受到外部荷载的作用所产生的裂缝，又称之为荷载型裂缝。桥梁施工中混凝土的抗拉强度相对较低，极限抗拉应变一般在10-4～1.5×10-4左右，如果设计过程中桥梁混凝土受力计算不当或者施工过程中受到剪切、劈裂张拉等外力作用以及基础的不均匀沉降等情况，导致混凝土受荷超过其极限抗拉强度的情况时，就会导致裂缝的产生。
2．非结构性裂缝。非结构性裂缝则是由于混凝土的自身材料特性所造成的，导致混凝土的非结构裂缝主要是混凝土的变形引起的裂缝。非结构裂缝主要包括温度裂缝、收缩裂缝、钢筋锈蚀以及骨料膨胀引起的裂缝几种情况。
桥梁施工中混凝土的温度裂缝主要是由于混凝土浇筑凝结过程中的水化热以及其随着气候环境温度的变化会出现不同程度的热胀冷缩，当由于温度变化导致的变形受到外界条件的约束时，就会在混凝土内部形成拉应力，进而造成混凝土开裂的发生。收缩裂缝主要是由于桥梁混凝土在凝固阶段，由于大量的水分蒸发所导致的混凝土体积的变小，而且混凝土内部与表面的收缩量不一致导致混凝土内部产生拉应力，超过混凝土的抗拉强度即开裂。钢筋锈蚀引起的裂缝则是由于混凝土的碳化作用以及氯离子的寝室，导致钢筋锈蚀体积膨胀造成混凝土的裂缝。骨料膨胀引起的混凝土开裂主要是混凝土中水泥的碱性成分与骨料中性成分相互反应，产生碱—硅酸盐凝胶，经过吸水膨胀造成混凝土裂缝的发生。
二、混凝土裂缝有效预防措施
1．严格控制用于桥梁施工的混凝土质量。由于混凝土的材料特性直接关系到混凝土的结构性能，因此对于关系到桥梁结构安全性能的混凝土施工必须严格控制原材料质量。用于混凝土生产的砂石质量应当经过相应的质量检测，混凝土的配合比则应符合设计规范要求，并结合施工条件及时调整配比，尽可能的缩短混凝土运输阶段的时间，避免混凝土离析以及形成表层浮浆。混凝土运抵桥梁施工现场应及时通过坍落度等试验检测，对于出现泌水或者是离析的混凝土必须予以废弃，确保用于施工的混凝土质量满足规范要求。
2．完善施工管理，加强施工质量的控制。在混凝土施工作业前，应确保地基基础具有足够的承载力，以免由于地基的不均匀沉降导致混凝土构件的变形开裂。在桥梁混凝土施工过程中，现浇混凝土应合理支设模板支撑体系，对模板支架的强度进行检验，用于混凝土浇筑的模板支架必须符合实际情况，同时严禁在混凝土强度形成之前拆除摸板，以免混凝土载荷超过其承受能力开裂破坏。
混凝土的浇筑应分层进行，最大厚度不能超过30cm，以免混凝土厚度过大造成捣实困难。混凝土的浇筑过程中应尽可能的避免间断，特殊情况下应在混凝土初凝前完成混凝土的整体浇注。对于桥梁结构中的大体积混凝土浇筑，应严格控制施工方式，避免温度裂缝的发生。对于混凝土的振捣，应根据不同混凝土的类别合理的确定选择。同时应注意避免钢筋保护层厚度过大造成有效厚度减小，因而造成混凝土内部应力过大出现开裂。
对于混凝土的养护工作，应在混凝土浇筑捣实结束后及时进行，养护合理可以确保混凝土的强度达到设计要求，同时也可以缓解由于水泥在硬化凝结过程中由于水分蒸发引起收缩变形导致的裂缝。混凝土的养护时间必须满足施工规范要求，通常情况下桥梁混凝土养护时间在两周左右。
三、桥梁混凝土常见裂缝控制处理措施
对于桥梁混凝土裂缝，应及时鉴定并确认需要修补的裂缝，合理的制定处理方案以及裂缝处理材料的选用。对于由于设计或者施工原因导致的混凝土荷载型裂缝，除了需要进行必要的裂缝修补处理措施外，还需结合实际情况进行桥梁结构加固或者补强实施方案的论证及实施。
1．混凝土裂缝表面封闭处理法。一般情况下，表面封闭法主要用于处理裂缝宽度小于0.15mm的微小裂缝。表面封闭法的施工原理为通过在混凝土表面上裂缝的毛细作用，利用黏度较低而且渗透性较强的环氧树脂材料对裂缝形成封闭作用，之后再表面封闭位置粘贴碳纤维或者是玻璃纤维加强封闭，从而避免水分深入对钢筋的锈蚀，进而提高混凝土的耐久性。
2．灌缝胶注射封闭法。对于裂缝宽度介于0.1～1.5mm之间的裂缝可以采用灌缝胶注射封闭方式处理，即通过将粘度小强度高的高分子聚合材料在压力条件下注入桥梁混凝土裂缝内部，待高分子材料固化后将裂缝封闭，提高桥梁混凝土结构的整体安全性。同时由于高分子聚合材料合一渗透至周边混凝土以及钢筋之中，还会产生增强钢筋与混凝土结合的能力，具有明显的技术优势。
3．压力注浆修补法。对于裂缝宽度超过0.15mm的混凝土结构贯穿裂缝，或者是大体积混凝土浇筑过程中产生的裂缝，也可以采取压力注浆的处理方式。压力注浆裂缝修补施工原理为在压力条件下将细度较高的水泥或者环氧、甲凝类材料灌入裂缝腔内部，从而将裂缝填充密实，恢复混凝土结构的整体性。对裂缝进行压力注浆法修补后，其施工质量检测可以通过对比处理前后的超声波检测结果分析压浆修补效果。
4．填充密封处理法。对于裂缝宽度大于0.5mm的混凝土活动裂缝和静止裂缝，则需要采用填充密封的处理方式。即沿着出现裂缝的桥梁构件方向切出深度大于20mm，宽度在15mm左右的U型或者是V型槽，之后填充环氧砂浆或者其他弹性填缝材料，之后利用玻璃纤维布或者碳纤维布将表面封闭的处理方式。采用裂缝填充密封对混凝土裂缝进行修补后，应及时检查裂缝表面纤维布封闭情况以及隔离层的设置情况，以免造成水分渗入影响裂缝处理效果。
四、结语
混凝土作为现阶段我国桥梁主要材料形式，施工技术成熟，而且有效提高桥梁结构强度，优势十分明显。因此，完善设计手段，加强混凝土材料质量以及施工工艺管理，对于预防桥梁混凝土裂缝的发生，确保桥梁结构安全耐久性具有重要的作用，对于提高项目建设水平也具有重要的意义。
参考文献
[1]赵鸣民．桥梁预制混凝土梁板裂缝的预防措施[J]．中国建筑防水．2010（11）
[2]牛紫龙．混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J]．工程建设．2006
[3]潘伟兵．长大桥梁的裂缝影响分析[J]．公路交通科技．2006.
[4]朱春盛．钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析[J]．铁路工程造价管理．2006（6）
【关键词】桥梁；混凝土；裂缝；预防处理
桥梁工程作为公路铁路建设项目的重要组成部分，其安全通畅是促进交通运输事业发展的重要支撑。现阶段我国桥梁坍塌等事故时有发生，造成了巨大的人员财产损失。因此在桥梁工程施工过程中，控制可能影响桥梁结构安全的潜在因素，是避免桥梁安全事故发生的有效途径。混凝土裂缝作为桥梁混凝土施工常见质量通病之一，直接影响到桥梁结构的整体安全性，也是桥梁事故的诱因之一，因此科学合理的预防治理裂缝的发生对于保证桥梁结构安全具有重要的意义。
一、桥梁混凝土裂缝种类及成因分析
大量监测及分析数据表明，桥梁混凝土的结构损坏通常都是伴随着混凝土裂缝发展的，混凝土裂缝也是反映混凝土结构损坏程度的重要指标。因此，为了避免混凝土桥梁结构病害的扩大发展，检测分析混凝土裂缝的成因并加以处理就显得尤为重要。桥梁混凝土裂缝形成原因较多，裂缝种类根据成因大体上可以分为以下两类：
1．结构性裂缝。结构性裂缝主要是由于混凝土受到外部荷载的作用所产生的裂缝，又称之为荷载型裂缝。桥梁施工中混凝土的抗拉强度相对较低，极限抗拉应变一般在10-4～1.5×10-4左右，如果设计过程中桥梁混凝土受力计算不当或者施工过程中受到剪切、劈裂张拉等外力作用以及基础的不均匀沉降等情况，导致混凝土受荷超过其极限抗拉强度的情况时，就会导致裂缝的产生。
2．非结构性裂缝。非结构性裂缝则是由于混凝土的自身材料特性所造成的，导致混凝土的非结构裂缝主要是混凝土的变形引起的裂缝。非结构裂缝主要包括温度裂缝、收缩裂缝、钢筋锈蚀以及骨料膨胀引起的裂缝几种情况。
桥梁施工中混凝土的温度裂缝主要是由于混凝土浇筑凝结过程中的水化热以及其随着气候环境温度的变化会出现不同程度的热胀冷缩，当由于温度变化导致的变形受到外界条件的约束时，就会在混凝土内部形成拉应力，进而造成混凝土开裂的发生。收缩裂缝主要是由于桥梁混凝土在凝固阶段，由于大量的水分蒸发所导致的混凝土体积的变小，而且混凝土内部与表面的收缩量不一致导致混凝土内部产生拉应力，超过混凝土的抗拉强度即开裂。钢筋锈蚀引起的裂缝则是由于混凝土的碳化作用以及氯离子的寝室，导致钢筋锈蚀体积膨胀造成混凝土的裂缝。骨料膨胀引起的混凝土开裂主要是混凝土中水泥的碱性成分与骨料中性成分相互反应，产生碱—硅酸盐凝胶，经过吸水膨胀造成混凝土裂缝的发生。
二、混凝土裂缝有效预防措施
1．严格控制用于桥梁施工的混凝土质量。由于混凝土的材料特性直接关系到混凝土的结构性能，因此对于关系到桥梁结构安全性能的混凝土施工必须严格控制原材料质量。用于混凝土生产的砂石质量应当经过相应的质量检测，混凝土的配合比则应符合设计规范要求，并结合施工条件及时调整配比，尽可能的缩短混凝土运输阶段的时间，避免混凝土离析以及形成表层浮浆。混凝土运抵桥梁施工现场应及时通过坍落度等试验检测，对于出现泌水或者是离析的混凝土必须予以废弃，确保用于施工的混凝土质量满足规范要求。
2．完善施工管理，加强施工质量的控制。在混凝土施工作业前，应确保地基基础具有足够的承载力，以免由于地基的不均匀沉降导致混凝土构件的变形开裂。在桥梁混凝土施工过程中，现浇混凝土应合理支设模板支撑体系，对模板支架的强度进行检验，用于混凝土浇筑的模板支架必须符合实际情况，同时严禁在混凝土强度形成之前拆除摸板，以免混凝土载荷超过其承受能力开裂破坏。
混凝土的浇筑应分层进行，最大厚度不能超过30cm，以免混凝土厚度过大造成捣实困难。混凝土的浇筑过程中应尽可能的避免间断，特殊情况下应在混凝土初凝前完成混凝土的整体浇注。对于桥梁结构中的大体积混凝土浇筑，应严格控制施工方式，避免温度裂缝的发生。对于混凝土的振捣，应根据不同混凝土的类别合理的确定选择。同时应注意避免钢筋保护层厚度过大造成有效厚度减小，因而造成混凝土内部应力过大出现开裂。
对于混凝土的养护工作，应在混凝土浇筑捣实结束后及时进行，养护合理可以确保混凝土的强度达到设计要求，同时也可以缓解由于水泥在硬化凝结过程中由于水分蒸发引起收缩变形导致的裂缝。混凝土的养护时间必须满足施工规范要求，通常情况下桥梁混凝土养护时间在两周左右。
三、桥梁混凝土常见裂缝控制处理措施
对于桥梁混凝土裂缝，应及时鉴定并确认需要修补的裂缝，合理的制定处理方案以及裂缝处理材料的选用。对于由于设计或者施工原因导致的混凝土荷载型裂缝，除了需要进行必要的裂缝修补处理措施外，还需结合实际情况进行桥梁结构加固或者补强实施方案的论证及实施。
1．混凝土裂缝表面封闭处理法。一般情况下，表面封闭法主要用于处理裂缝宽度小于0.15mm的微小裂缝。表面封闭法的施工原理为通过在混凝土表面上裂缝的毛细作用，利用黏度较低而且渗透性较强的环氧树脂材料对裂缝形成封闭作用，之后再表面封闭位置粘贴碳纤维或者是玻璃纤维加强封闭，从而避免水分深入对钢筋的锈蚀，进而提高混凝土的耐久性。
2．灌缝胶注射封闭法。对于裂缝宽度介于0.1～1.5mm之间的裂缝可以采用灌缝胶注射封闭方式处理，即通过将粘度小强度高的高分子聚合材料在压力条件下注入桥梁混凝土裂缝内部，待高分子材料固化后将裂缝封闭，提高桥梁混凝土结构的整体安全性。同时由于高分子聚合材料合一渗透至周边混凝土以及钢筋之中，还会产生增强钢筋与混凝土结合的能力，具有明显的技术优势。
3．压力注浆修补法。对于裂缝宽度超过0.15mm的混凝土结构贯穿裂缝，或者是大体积混凝土浇筑过程中产生的裂缝，也可以采取压力注浆的处理方式。压力注浆裂缝修补施工原理为在压力条件下将细度较高的水泥或者环氧、甲凝类材料灌入裂缝腔内部，从而将裂缝填充密实，恢复混凝土结构的整体性。对裂缝进行压力注浆法修补后，其施工质量检测可以通过对比处理前后的超声波检测结果分析压浆修补效果。
4．填充密封处理法。对于裂缝宽度大于0.5mm的混凝土活动裂缝和静止裂缝，则需要采用填充密封的处理方式。即沿着出现裂缝的桥梁构件方向切出深度大于20mm，宽度在15mm左右的U型或者是V型槽，之后填充环氧砂浆或者其他弹性填缝材料，之后利用玻璃纤维布或者碳纤维布将表面封闭的处理方式。采用裂缝填充密封对混凝土裂缝进行修补后，应及时检查裂缝表面纤维布封闭情况以及隔离层的设置情况，以免造成水分渗入影响裂缝处理效果。
四、结语
混凝土作为现阶段我国桥梁主要材料形式，施工技术成熟，而且有效提高桥梁结构强度，优势十分明显。因此，完善设计手段，加强混凝土材料质量以及施工工艺管理，对于预防桥梁混凝土裂缝的发生，确保桥梁结构安全耐久性具有重要的作用，对于提高项目建设水平也具有重要的意义。
参考文献
[1]赵鸣民．桥梁预制混凝土梁板裂缝的预防措施[J]．中国建筑防水．2010（11）
[2]牛紫龙．混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J]．工程建设．2006
[3]潘伟兵．长大桥梁的裂缝影响分析[J]．公路交通科技．2006.
[4]朱春盛．钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析[J]．铁路工程造价管理．2006（6）