1、道桥工程混凝土裂缝原因及修复措施摘 要：道桥工程中混凝土因其特点易出现裂缝，裂缝影响到道路桥梁结构的连续性，从而影响结构的力学性能，严重时危及安全，降低道路降低梁桥的耐久性，影响道路桥梁的外观质量，需要对裂缝成因进行分析，并及时采取修复措施。 关键词：道桥工程；混凝土裂缝成因；措施 中图分类号：TU528.37 文献标识码： A 前言 随着经济的发展，我国道桥工程有着重要的意义，但因为混凝土这种施工材料本身的特征以及在实际施工中都存有一定的不足与问题,因此,在道桥工程中运用混凝土进行施工会出现不同程度的裂缝问题。如果不及时根据产生的裂缝问题予以补救,那么会给道桥工程带来巨大的影响。在当下,对道
2、桥工程施工中的混凝土裂缝问题进行不断的研究,具有非常重要的现实意义。 一、道桥工程中混凝现裂缝成因分析 1、荷载原因 荷载裂缝主要是指混凝土在受到动荷载以及静荷载以及次应力的作用下产生的,我们通常将产生的这种裂缝叫做荷载裂缝。荷载裂缝的主要形式主要有两种:次应力裂缝以及直接应力裂缝。在这两种裂缝形式中,次应力裂缝主要是指桥梁混凝土在受到向外的荷载后所发生的次应力导致桥梁混凝土产生裂缝。例如在对配筋和内力进行设计的时候出现错误,或者运输材料的车辆没有按照相关要求与规定运行等;而直接应力裂缝主要是指桥梁混凝土在受到向外的荷载后所发生的直接应力导致桥梁混凝土产生裂缝。例如桥下船舶与公路桥梁发生激烈膨
3、胀,或者受到地质灾害的影响等。 2、施工原因 在进行道桥工程施工的过程中混凝土所产生的所有裂缝问题,最常见的原因就是由于混凝土自身出现的收缩所引起的,混凝土的收缩会导致自身体积发生变形,主要原因有:缩水收缩以及塑性收缩,与此同时还有炭化收缩以及自生收缩这两种。在进行道桥施工的过程中混凝土所产生的所有裂缝问题,最主要的原因就是当混凝土在经过 5 小时的浇筑以后,混凝土中的水泥会发生剧烈水化反应,并且在水泥中逐渐形成一条分水链,再加之混凝土中的水分过快的蒸发,从而使得混凝土中的骨料出现下沉的情况,这个时候如果混凝土还没有完全硬化,那么就会发生塑性收缩。骨料在下沉的过程会受到一些物体的阻拦,这个时候
4、就会产生沿着钢筋的布置方向出现收缩裂缝。当混凝土硬化以后,混凝土表面的水分蒸发,混凝土内部的温度就会逐渐降低,混凝土的体积自然而然就会减小,从而出现缩水收缩。如果混凝土内部与外部的收缩不均匀,那么外部就会受到内部的制约,从而使得在混凝土表面承受到一定的拉力,当这个拉力超过一定数值的时候,就会产生收缩裂缝。 3、材料、设计及养护等原因 材料、施工设计以及混凝土养护等也与道桥工程混凝土产生裂缝有关。在设计当中，设计不当、钢筋配置不当、对桥梁构件所施加的预应力不足等情况都可能让桥梁构件出现裂缝。在进行养护的时候，也需要严格地控制混凝土的水化，并且做好降温措施，这样才能够减少裂缝的出现。 4、钢筋锈蚀
5、 在通常情况下,道桥工程的基础机构会长时间的暴露在自然状态下,再加之周边环境因素的影响,并且道桥的自身保护性能比较弱、缺乏良好的密实性以及缺乏完善的防腐设施。因此道桥在具体施工中会时常受到外界的腐蚀,当桥梁一旦受到腐蚀的时候,桥梁内部结构的钢筋也会在不同程度上受到影响,这个时候钢筋的体积就会出现膨胀的情况,从而使得混凝土产生不同程度的裂缝。随着时间的推移,混凝土裂缝的程度会越来愈大,越来越恶劣,最后导致混凝土表层的保护层出现剥落的情况以及钢筋出现断裂的情况。 二、道桥混凝土裂缝的修复措施 1、填充技术 一般情况下，若桥面板中间存在上下连通的裂缝，则在其上端应用注入施工法，即应用钢丝、砂轮机等工
6、具，在裂缝 8 米宽度的区域内清除存在于混凝土表面的灰尘土以及杂物，同时使用洗净剂进行清理工作，而后行加压并注入环氧树脂，利用环氧树脂所具备的粘着性能及渗透性能填充混凝土裂缝，使得高桥面板的防水性能得到优化，进而预防混凝土使用寿命缩减或是钢筋的锈蚀问题5。在进行填充工作时时，对于宽度超过 0.3 毫米的裂缝采用修补材料进行填充，该种方式不但可以节省资金，而且作业方式简便。而对于宽度为 0.03 毫米以下的裂缝，则先行取开 V 型槽，再行填充。 2、内掺有机化合物法 在硅酸盐水泥中掺入特殊有机化合物，并搅拌均匀，形成所谓的“生物水泥” 。其中一种有机化合物按要求使用时会形成一种含盐度比普通地下水
7、大得多的溶液，该液体携带化合物深入到水泥基材料中，即开始了渗透过程，这种过程可以顺水压也可逆水压发生。另一种常用的有机化合物是不含固化剂的环氧树脂，在碱性和含 OH - 的环境下，环氧树脂缓慢硬化，自身即形成封闭的膜(Capsule)，未硬化的环氧树脂被已经硬化的包住，从而形成自封的微胶囊，一旦有裂缝出现，微胶囊易破裂、流出，充满裂缝，从而将开裂的混凝土粘结在一起，与水泥水化物反应固化，从而使裂缝修复。 3、表面修补 一般来说，对于混凝土表面或者是具有一定深度裂缝的处理，我们都会选择表面修补的方式，这样也不会产生过大的影响。表面修补主要是进行表面的涂浆处理，也就是将水泥浆涂抹在裂缝的表面。部分
8、桥梁工程在进行表面涂抹时，主要是采用环氧树脂，为了避免腐蚀，在涂抹完水泥浆后，还需要采取刷漆处理。此外，在表面修补完毕后，由于应力作用，混凝土裂缝会再一次出现开裂的现象，这就需要在裂缝的表面粘附上玻璃纤维布，这样才能够完整地修补混凝土裂缝。 4、灌浆法 如果裂缝严重影响到了桥梁结构的安全性，或者是对防渗提出了具体的要求时，表面修补的方法就无法满足施工要求，这时的处理就需要采取灌浆法。灌浆法主要是通过真空压力设备在裂缝中注入浆质料，随着时间的推移，浆质料就会逐渐硬化，等待硬化之后，就能够形成稳定结构，并且与混凝土成为一个整体。在混凝土施工中，主要是选择环氧聚合物以及水泥浆这两种浆质材料。 5、结
9、构加固法 如果在桥梁工程当中出现了裂缝，混凝土结构的整体性能也会受到较大的影响，这样也会影响桥梁后期的使用寿命。此时，我们就可以采取结构加固的方式来进行桥梁混凝土的加固处理。其中，主要是采取预应力加固、混凝土结构截面面积、补强加固以及支点加固几种方式。 6、用玻璃布对裂缝进行粘贴的方法 玻璃布主要由无碱玻璃纤维构成，与有碱玻璃纤维相比，其强度与耐水性能都较好，在铁路桥梁裂缝修复中一般使用强度较高、所产生气泡容易被排除以及有利于施工的粗纱方格布，在粘贴玻璃布之前，要确保混凝土裂缝的干净与平整。 7、多孔纤维网修复法 此法实际上是对仿生自愈合混凝土材料的一种研究探讨。伊利诺伊斯大学的 Caro1y
10、n Dry 在前述试验的基础上，根据动物骨骼的结构和形成机理，尝试制备仿生混凝土材料。其基本原理是采用磷酸钙水泥(含单聚物) 作为基体材料，其中加入多孔的编织纤维网，在水泥水化和硬化过程中，多孔纤维释放出聚合反应引发剂，与单聚物聚合成高聚物，聚合反应留下的水分参与水泥水化。因此，在纤维网的表面形成大量有机及无机物质，它们互相穿插粘结，最终形成的复合材料是与动物骨骼结构相似的无机有机相结合的复合材料，具有优异的强度及延性等性能。而且在材料使用过程中，一旦混凝土在外力作用下发生开裂，纤维网破裂，多孔有机纤维会释放高聚物，使混凝土裂缝重新愈合。 结束语 道桥裂缝控制成效也直接影响着桥梁病害的预防与后期控制，关系到工程建设参与各方的经济利益。只有在不断分析道桥施工中裂缝产生原因的基础上，借鉴国内外裂缝防治技术理论和实践经验，勇于探索、创新成功有效的裂缝修复施工方法，不断发展我国的交通事业。 参考文献 1宋德桥.浅谈桥梁施工中大体积混凝土裂缝控制J.公路交通科技:应用技术版,2011(10). 2徐有邻，顾祥林.混凝土结构工程裂缝的判断与处理.中国建筑工业出版社；第 1 版，2010-3 3张业华,马科.桥梁施工中混凝土裂缝控制方法J.交通世界(建养.机械),2011,9(Z1):72.
