桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术

摘 要：针对某桥梁工程实际情况，在分析介绍其裂缝类型、产生原因和主要危害的基础上，提出裂缝防治技术，并通过试验得出本工程防治技术合理可行，效果良好，值得参考借鉴的结论。

关键词：桥梁裂缝；裂缝防治

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0208-02

桥梁施工中，会由于混凝土收缩等原因产生裂缝，导致桥梁结构的外观和性能无法满足设计要求，甚至在桥梁使用过程中产生安全威胁，因此必须分析裂缝产生原因，并制定有效的防治措施。

1 工程概况与裂缝分析

某桥梁经一段时间的运营经检查发现部分结构产生裂缝，后经研究证实裂缝属于非荷载裂缝，即由混凝土收缩作用产生的裂缝。混凝土凝固时，因多余水分蒸发作用，导致混凝土总体积不断减小。与此同时，水泥和水的水化作用会使水泥不断硬化，并形成紧密的骨架结构，导致混凝土总体积有所减小。在混凝土成型以后，其表面的水快速蒸发，并遵循从表面到内部的发展趋势，使内外部产生一定温差，导致内外部收缩量有所不同。当表面发生的收缩变形被内部约束后，将会在混凝土内部产生一定拉应力，最终导致混凝土开裂[1]。

以下分析桥梁常见的几种裂缝：

（1）混凝土构件表面产生收缩龟裂，产生原因为养护不到位，表面严重失水导致干缩等。该裂缝的深度不会很大，一般不会超过保护层厚。

（2）墩台产生竖向收缩裂缝，以岩石为基础的墩台，墩身有收缩，但岩石基础没有，基础对墩身的收缩有约束，导致在横向上产生一定拉应力，引起竖向裂缝。这种裂缝一般表现为下宽上细，如果台身的厚度较大，则因表层收缩相对较大，而内部收缩较小，所以表层裂缝的宽度会很大，而内部裂缝相对细小，均不贯通。以混凝土承台为基础的墩台，因混凝土的龄期有所差异，所以会由于收缩差而产生裂缝。同时，因墙体厚度相对较薄，所以裂缝将贯通。

（3）对于预制T梁，因钢模的拆除时间不合理，所以腹板上产生了竖向裂缝。

（4）腹板因混凝土碳化而收缩，产生裂缝，裂缝的形状为两端细，中间粗。其中，下端较细的原因为下缘配筋量相对较大，而上端细的原因是裂缝上伸至受压区逐渐消失，中间粗的原因主要有两个：①腹板上的水平钢筋相对较少；②因碳化收缩不断进行使裂缝的宽度有所增加。

（5）预制构件拼装湿接头收缩裂缝及其危害。如果拱片间横向隔板及系梁等的湿接头因为收缩而产生裂缝，则会严重影响整桥横向整体性，导致拱片顶部桥面产生顺桥向的列贯通裂缝；荷载于横向集中分布，对承载能力造成严重影响；产生一定程度的横向摇摆。此外，空心板梁的铰缝混凝土由于收缩作用产生裂缝以后，如果桥面的实际配筋率相对较低，则会使桥面上产生顺桥向的贯通裂缝，对整桥稳定造成影响[2]。

（6）空心板梁一般采用砂浆作为封头板，如果砂浆收缩产生裂缝，则会造成渗水，导致空腔中产生大量的积水。

（7）在拱桥吊杆封锚过程中采用的混凝土如果由于收缩产生裂缝而渗水，则水会从锚头上的孔隙不断进入，进而对内部钢束造成锈蚀。

2 桥梁裂缝防治

2.1 裂缝修补

2.1.1 预处理

用高压气对孔眼进行吹洗，避免孔眼被灰渣等杂物堵塞，然后在裂缝上按照由上至下的顺序在两侧一定范围内进行处理，使构件表面保持平整，并将突出的部分全部凿除，最后用丙酮溶液进行擦洗，除去裂缝周围所有污迹，在清洗的过程中应注意不能造成裂缝被堵，影响后续处理。

2.1.2 设置灌胶嘴

在裂缝走向上进行灌胶嘴的骑缝设置，如果仅需使用一个灌胶嘴进行灌胶，则其它可作为排气嘴来使用，无需拆除。在预先确定的位置固定灌胶嘴，于外表面和四周使用厚度为5mm左右的结构胶实施密封与粘结。

2.1.3 封 缝

封缝的目的是使裂缝能否变成封闭空腔。一般以裂缝尺寸及灌胶基本要求为依据进行。对于细小的裂缝，通常使用环氧胶泥或者是环氧树脂与脱脂玻璃丝进行封闭处理。若裂缝伴有渗漏的情况，则可使用水泥和水玻璃进行封闭。完成封缝后检查效果，合格后进入下一道工序。封缝效果对后续灌胶质量有直接影响，必须认真进行。

2.1.4 封缝检查

为提高封闭后裂缝的密闭性，需要对封缝效果施以严格检查。方法为：在封缝材料固化后，在裂缝的表面涂抹皂液，并向缝隙中通入空气，如果表面没有冒泡，则说明封缝的效果良好，否则要及时进行修补[3]。

2.1.5 灌 胶

在灌胶之前和管路相接，开启阀门，用压缩空气进行吹扫，检查灌胶时需要用到的机具设备，并通过调试使其达到理想状态。然后以裂缝所在区域及尺寸为依据，按单孔或者是群孔进行灌胶。灌胶从裂缝的其中一端到另外一端进行，压力控制在0.2～0.4MPa范围内，缓慢提升压力，切勿突然升压。灌胶达到规格后应持续一段时间的压力，确保灌胶质量。

水平裂缝的灌胶次序为：从低到高；竖向裂缝的灌浆次序为：从下到上。从裂缝的其中一端进行灌胶后，裂缝的另外一端应在排气完成后，排出浓度和灌胶的一端相同的浆液后，停止加压，保持一段时间后对灌胶嘴进行封堵。若贯通缝的其中一面在灌胶以后另外一面开始冒浆，则应在另外一面重新进行一次灌膠。灌胶完成的标准为裂缝空腔不再吸浆，稀浆率不超过0.1L/min，持续灌注一段时间后完成灌胶。在完成灌胶以后，将管道拆除，并用水对其冲洗。

2.1.6 封口处理

裂缝中的灌封胶初凝不再外流后，将灌胶嘴及其辅助设施拆下，然后用固化速度较快的胶液对灌胶嘴进行封口。

2.1.7 质量检验

待灌胶施工完成以后，对灌胶质量予以严格检查。检查方法为向裂缝中通入空气或水，也可通过钻芯取样来验证浆体的性能及整体外观。如果发现缺陷，则应立即进行补救。

2.2 渗水处理

由于裂缝已经造成渗水，所以在裂缝处理的同时还要进行渗水处理，处理方法如下。

2.2.1 浆液配制

按照每方0.6kg的比例进行浓缩剂配制，增效剂和浓缩剂比例完全相同，用量按每方1.2kg控制。对洁净的水和粉料进行调和，在混合过程中使用人工搅拌均匀。当采用刷涂措施时，用五份干料和两份水进行配制；当采用喷涂措施时，用五份干料和三份水进行配制。向容器中添加水和干料，连续搅拌至少3min，确保干料的混合达到均匀。浆液配制不能一次性配的过多，并尽量在20min以内使用完，当浆液变稠时，要频繁进行搅动，但不能加水和加料。

2.2.2 浆液涂刷

在涂刷过程中，应使用半硬状态的尼龙刷，也可使用喷枪，但不能使用滚筒及抹子。在涂刷过程中，用力应均匀，确保所有凹凸部位都可以均匀涂上。涂层必须保持均匀，所有部位都应有浆液，既不能过薄也不能过厚。先涂刷浓缩剂再涂刷增效剂，待浓缩剂完全凝固后进行增效剂的涂刷，若浓缩剂的表面太干，需先进行喷水再涂刷。环境温度较高时，应在早上和晚上进行，避免浆液快速干燥对渗透造成影响[4]。

2.2.3 养 护

养护至关重要，必须引起相关人员的重视，以免对施工质量造成影响。养护时应用干净的水，终凝后3～4h开始撒水养护。每天的撒水次数通常为3次，应连续撒水2～3d。如果天气温度较高，则应增加喷水的次数，避免图层较早干燥。养护时应做好非常规天气应对。如果空氣流通情况较差，则应用鼓风机进行养护。此外，还有必要安排专人进行看管，避免涂层被磕碰。

3 结束语

综上所述，桥梁混凝土结构裂缝往往是多方原因共同造成的结果，对结构性能、桥梁整体行和稳定性都有较大影响，需在明确裂缝成因的基础上，采取有效措施及时处理。本桥梁工程通过对以上措施的合理应用，裂缝得以有效修护，所用技术措施合理可行，可为类似工程提供参考借鉴。

参考文献

[1]张 源.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017（18）：135.

[2]赖 云，游清霞.浅谈公路桥梁施工中混凝土裂缝问题的分析及其防治对策[J].科技创新与应用，2015（36）：247.

[3]闫彤麟.公路桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施[J].交通世界（建养·机械），2012（07）：248～249.

[4]钟正达.公路桥梁桥面铺装层裂缝成因的分析及其防治措施[J].西部探矿工程，2016（S1）：382～383.

收稿日期：2018-9-20

作者简介：罗贵龙（1990-），男，助理工程师，本科，主要从事高速公路项目管理工作。