混凝土桥面裂缝成因及修补技术分析

李小波

【摘 要】近年来，我国道路车辆呈现大型化和重型化的发展趋势，加大了桥梁的承载力，混凝土桥面在面对压力的不断加强会出现一定的损伤情况，公路桥面的损伤会影响公路交通的正常使用。因此，了解混凝土桥面裂缝的成因，才能从根本上采取有效的措施提高混凝土桥梁的工程质量。

【关键词】混凝土桥面；裂缝成因；修补技术

1 混凝土桥面产生裂缝的常见原因

施工质量的问题产生的裂缝。混凝土桥面结构在进行浇筑、拆模、吊装及运输的过程中，若进行施工时不合理的工艺、施工队伍的施工技术水平较低，可能会导致各种形式的裂缝出现，尤其容易出现裂缝的是细长薄壁结构。裂缝出现的走向和部位、裂缝的宽度由于产生的原因而有所不同。

由于原材料的质量问题而导致裂缝的出现，混凝土桥面采用了质量不符合规格的材料，可能会导致结构裂缝的出现，砂石的含泥量超过了规定，不仅使得混凝土的抗渗性和强度会得到降低，同时还会由于混凝土较为干燥而产生网状裂缝。

由于混凝土塑性沉降而出现的裂缝，产生此种裂缝的原因主要是由于混凝土骨料在进行沉降时受到了模板或钢筋的阻碍而产生的。这种裂缝多在混凝土刚浇筑完时出现，状态尚且处在塑性时期，由于混凝土塌落、沉陷或者表面水分散失而产生，裂缝多为沿着钢筋的走向出现，除此以外，如果在施工的过程中模板有松动的现象，也会有此类裂缝出现。

由于表面过快的水分蒸发，在表面容易出现，长短宽窄不一、形状又不规则的裂缝。主要是由于在早期没有很好地对其进行养护，使混凝土内的水分被急剧蒸发而引起了剧烈的收缩，此时的混凝土强度较低，不能对变形应力进行抵抗而导致裂缝的出现。混凝土中的水分蒸发越快，就越容易产生塑性收缩裂缝，而为了使其流动性得到满足，出机混凝土与普通混凝土相比较而言，塌落度要大很多，在早期由于较低的强度，水分极易散失，因此而形成裂缝。

结构负载导致裂缝的出现，由于结构承受的荷载而导致裂缝的产生，在施工的过程中以及使用中这种现象都和容易出现。其中钢筋混凝土板、梁等受弯构件，在荷载的作用下出现程度不同的裂缝是较为常见的。

温度变形产生的裂缝情况，在空气中的普通混凝土在硬结时，体积会有收缩的现象发生，由此而导致构建内拉应力的产生，在混凝土早期强度较低时，其收缩值为最大，这种裂缝最容易出现在在现浇水池底、壁、剪力墙、等工程结构中。

2 引起的混凝土桥面裂缝的主要特征

从微观的角度上来看，混凝土桥梁是由砂、水泥、石、水、空气的多项结合体，由于混凝土的微观结构、组成材料及不同的外界影响，产生混凝土裂缝有着很多种原因。

其中桥面在工程施工过程中由于太阳暴晒产生裂缝的是最为常见的现象，当混凝土受到约束时，混凝土由于热胀冷缩的原理体积产生胀缩现象，由于受到来自约束力的限制，在内部有温度应力产生，由于混凝土较低的抗拉强度，很容易由于温度的原因产生拉应力拉裂从而造成温度拉裂的现象。在大风或者炎热的天气中，混凝土的表面由于天气的原因导致混凝土水化热高以及水分蒸发过快，在浇筑混凝土数小时之后仍然处在塑性状态，塑性收缩裂缝就很容易因此产生。

3 修补混凝土裂缝的常用方法和注浆法修补工艺

通过国内外专家对于混凝土桥面裂缝修补的方法的不断进行研究与探讨，修补混凝土桥面主要方法有表面封闭法、树脂灌注法、钻孔嵌塞法、表面附加钢筋法、灌浆发、钉合法、干嵌填法、表面和迭合面层处理法、聚合物侵入法等。

3.1 表面封闭法

这种裂缝的修补方法是最为普通简单的，静止裂缝对整体结构不会产生非常大的影响，对于此种裂缝可运用表面封闭法，它的修补原理是通过对裂缝进行密封，以此来防止化学物质、水汽和二氧化碳的侵入。

3.2 树脂灌浆法

在灌注裂缝的材料中最为常见的就是环氧树脂，它的机械强度较高，能够与混凝土中的多数化学侵蚀进行对抗，在0.05 mm 的裂缝中可以灌入树脂。

3.3 钻孔嵌塞法

墙体中的裂缝通常使用这种方法来修补，如果有密封防水的要求，应该在将柔性沥青填入孔中来代替砂浆；如果灌注栓塞起到比较重要的作用，就要将环氧树脂灌注在孔中。

3.4 表面附加钢筋法

普通钢筋：首先将裂缝进行密闭，然后进行钻孔对裂缝进行贯穿，位置约在裂缝平面的90°的方向，在孔内注入环氧树脂，再在孔中插入钢筋使之粘合在一起形成整体。在外部施加预应力：施加应力时使用后张法，使裂缝的封闭情况或者结构件的主要部分得到进一步的加强。

3.5 灌浆法

（1）普通水泥灌浆

后混凝土墙、大体积水坝或水工结构的岩石上的裂缝，将硅酸盐水泥砂浆注入其中来达到裂缝密闭的目的。

（2）聚合物灌注

基于丙烯酰胺聚合物或氨基甲酸乙酯的灌浆料，与水进行反应之后形成泡沫材料或者固态沉淀物，能够起到对裂缝进行封闭的作用，这种方法可以在周围环境较为潮湿的条件下使用。

3.6 钉合法

当主裂缝断面的抗拉强度必须要进行恢复时，比较适合的方法就是钉合法。尤其适合在对周围结构不产生影响的场合下来对活动的裂缝进行锁定。用相对较长较薄的金属跨过裂缝将其嵌入到已经开好的槽沟之中，用环氧树脂基粘合剂或者无收缩砂浆对其进行固定。

3.7 干嵌填法

将水灰比较低的砂浆用手工的方式连续嵌入到裂缝中，紧密的与原有的混凝土结构进行连接形成密实的砂浆。开一个宽约25mm、深约25mm 的槽在裂缝的表面，对涂刷界面剂进行清理，将低水灰比的砂浆连续嵌入进去。

3.8 表面和迭合面层法

当大量的裂缝出现在结构表面时，采用其他办法对裂缝进行单独处理时的成本有过于昂贵，这个方法对裂缝进行密闭、覆盖是非常有效的。对于网状裂缝大面积出现时，这种方法是非常有效的。

3.9 聚合物侵入法

聚合物侵入法主要包括两种，一种是真空渗入法，一种是聚合物侵入法。重力侵入法，桥面、路面的不低于0.1 mm 的裂缝可以使用粘度较低的液态树脂来进行密封。在表面上涂刷树脂，或者临时在水平表面上构筑围堤。

4 结语

裂缝能够导致混凝土桥面结构的受力条件发生改变，很可能使其整体以及局部的结构发生破坏，使混凝土桥面结构的耐久性降低，为了预防及应对种种问题的发生，在进行施工时需要对混凝土桥面裂缝进行仔细地研究、分析，找出产生裂缝的根本原因，并使用合理的方法对其进行处理。

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[责任编辑：王伟平]