浅谈桥梁施工裂缝成因及防治措施

周晓红

摘 要：混凝土裂缝是桥梁工程普遍存在的一种质量问题，由混凝土裂缝所带来的混凝土渗透、破损或表面脱落现象屡禁不止，严重影响并损害桥梁工程的质量安全。鉴于此，本篇文章从桥梁运行作存在的安全问题入手，提出要对我国现有桥梁所存在的质量问题加以解决，针对桥梁裂缝的特点以及产生原因进行分析，并提出了一些切实可行的维修方法，以供同行参考。

关键词：桥梁；裂缝；裂缝成因；维修加固；维修措施；研究

路桥作为我国基建工程中的一个重要组成部分，其对我国交通运输起到了重要的作用。但是，随着我国交通运输事业的不断发展，部分路桥工程因为修建时间过长，在运行管理中逐渐显现出老化、破损严重等状态，还有一部分路桥工程的桥梁结构存在着严重的混凝土开裂、脱层和破损现象，既危害着桥梁工程的结构稳定性，又威胁着路桥工程路面行车的安全。为此，有必要对桥梁裂缝及其产生原因进行探讨，并结合桥梁的实际情况，采取正确、有效、可行的维修措施来补救或消除旧桥裂缝，保证桥梁结构安全，进一步延长桥梁的使用年限。

1 混凝土裂缝的危害性

混凝土裂缝几乎是所有桥梁工程施工和使用中都会出现的一种质量通病，由于施工工序不当，或施工管理不到位而引发的混凝土裂缝，对桥梁工程结构稳定性以及桥梁整体质量有着严重的影响。尤其是对于我国的桥梁工程来说，由于桥梁的使用年限相对较长，桥梁本身就可能存在着各种各样的质量问题，包括混凝土裂缝。桥梁工程中，由于钢筋混凝土结构本身便具有一定的微型裂缝因素，再加上外部自然环境因素、混凝土施工因素等多种因素的共同影响，便极容易导致桥梁结构出现开裂、破损以及混凝土表层严重现象，形成质量病害，危及桥梁的结构安全，也不利于路桥路面行车，给行车安全造成威胁。

2 混凝土构件裂缝的产生原因

在路桥工程的建设施工中，路桥桥梁主体结构所采用的主要施工构件是钢筋混凝土。而对于钢筋混凝土这一构件形式来说，其应用于桥梁工程施工中时，是带着裂缝工作的，确切来说，其实是由于钢筋混凝土这一结构本身便具有一定的微型裂缝，所以当其应用于桥梁工程施工时，其结构本身便是裂缝因素的携带者。因此，对于桥梁结构后来所出现的混凝土裂缝，在很大程度上都是由于钢筋混凝土结构中所存在的微型裂缝导致。通常认为，路桥工程中桥梁裂缝产生的主要原因大多是由于混凝土材料发生变形约束后，所引起的内应力超过了材料的抗拉强度，从而引起混凝土裂缝。

2.1 混凝土裂缝产生的原因

混凝土之所以会产生裂缝的原因有很多种，包括介质的侵蚀、温度变化所造成的冻融破坏、混凝土材料碳化、混凝土构成材料选择和配合比不当、钢筋锈蚀以及施工工序不合理等等。下面针对路桥工程中混凝土裂缝的产生原因作详细分析和论述。

2.1.1 侵蚀性介质腐蚀。侵蚀性介质腐蚀所引起的混凝土裂缝，其主要原因是因为混凝土结构内部含有某些化学成分，当这些化学成分和外界某些具有侵蚀性的介质产生接触后，便容易发生化学反应，进而对混凝土结构的产生影响或破坏，导致混凝土表面裂缝的产生，严重者还会威胁到混凝土的内部结构。

2.1.2 冻融破坏。混凝土冻融破坏现象的主要表现形式是，混凝土表面，乃至混凝土内部结构中存在大量的孔隙和裂缝，路桥建成之后，如果碰上下雨天气，雨水会通过孔隙慢慢渗透到混凝土的内部结构中；当外界温度降至零点或零点以下时，渗入到混凝土结构孔隙中的水分便会冻结膨胀，从而使混凝土孔壁受到压缩而变形；而当温度升高，外界温度不再处于零点时，混凝土孔隙中已经结成冰的水分会慢慢融化，使混凝土孔壁产生一定的拉力。在旧桥工程的多年使用过程中，混凝土经过多次的反复冻融后，其结构本身便容易出现开裂现象，进而降低混凝土结构的强度。

2.1.3 混凝土的碳化。在大气环境下，桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化，碱性降低，混凝土出现裂缝，大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面，并发生化学反应，引起体积膨胀，使混凝土产生裂缝。

2.1.4 材料选配不当形成缺陷和裂缝。使用过期水泥，骨料含泥过量，含活性SiO2，水泥中含碱量过高，骨料石灰石、水泥水化热等。

2.1.5 施工工艺因素。混凝土的拌制。拌和设备是500型强制式搅拌机，操作方面，如果拌和时间过短，从而影响混凝土的均匀性，即形成的混凝土水灰比超过了设计用量，水灰比过大，混凝土干缩量加大，产生干缩裂缝。

2.2 混凝土自身应力形成的裂缝

2.2.1 收缩裂缝。混凝土凝固时，一些水份与水泥颗粒结合，使体积减少，称为凝缩。另一些水份蒸发，使体积减小，称为干缩，凝缩和干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

2.2.2 温度裂缝。混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土抗拉强度时，即产生裂缝。施工违反操作规程形成裂缝。混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发，引起混凝土浇注时坍落度过低，使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝等。

3 桥梁裂缝维修与加固常见病害处理方法

3.1 桥梁裂缝维修的几种常见方法

3.1.1 对混凝土存在的蜂窝麻面、松散、空洞、破碎、剥落以及由钢筋锈蚀膨胀引起保护层破损采用专用修补砂浆进行修补。

3.1.2 对空心板梁边、中板板底裂缝较为集中分布的区域，采用碳纤维进行结构补强处理。

3.2 桥梁裂缝维修与加固施工流程顺序

3.2.1 以现场实际为依据，并检查病害的发展与增加情况，以确保施工下料准确。

3.2.2 清理混凝土破损、钢筋锈蚀的区域。

3.2.3 对钢筋外露锈蚀部位以及锈蚀探查所确定的钢筋锈蚀区域进行钢筋除锈、防锈处理。

3.2.4 对混凝土存在的蜂窝麻面、松散、空洞、破碎、剥落以及由钢筋锈蚀膨胀引起保护层破损的部位进行修补处理。

3.2.5 对结构各部位存在的裂缝进行灌注或封闭处理。

结束语

综上所述，混凝土桥梁裂缝的发生，除环境因素外，大多数情况下是有害物质以结构中的微裂缝或毛细孔为通道，以水或气体为载体，在结构中逐步扩散进行的。混凝土桥梁的裂缝处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理，提高原结构的密实度和防水抗渗性能。

参考文献

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