混凝土桥梁裂缝原因与处理措施

关键词：混凝土桥梁裂缝 原因 处理措施 

　　混凝土是现代建筑施工工程中必不可少的一部分，它因具有不易风化、维修能耗低、价格低廉、抗压强度高、取材容易等众多优点而成为了工程建筑项目的主要材料。建筑桥梁作为工程建筑产品当中的一种，是人民群众生产生活中不可缺少的基础道路设施，其建筑质量的好坏，直接影响着人民群众的生命及财产安全。目前，影响桥梁质量的主要因素之一就是混凝土结构产生裂缝的问题。为了保证人民群众的生命及财产安全，使桥梁真正发挥出服务的作用，就必须要对混凝土桥梁裂缝的情况加以预防和控制。 

　　一、钢筋锈蚀引起的桥梁裂缝及处理措施 

　　钢筋锈蚀是引起桥梁裂缝的重要原因。在建筑施工过程中，由于混凝土的保护层厚度相对较薄，如果混凝土的质量存在一定的问题，将使得保护层难以承受二氧化碳侵蚀并逐渐蔓延至钢筋表面，以至于出现包裹钢筋的混凝土出现碱度降低的情况。另外氯化物的侵入，使得钢筋周围的氯离子含量增多，进而造成钢筋表面的氧化膜被破坏，令存在于钢筋中的铁离子与混凝土中的水份和氧气之间发生锈蚀反应，使钢筋中的铁氧化成为氢氧化铁，体积也比原来增大2～4倍。周围混凝土在膨胀应力的作用下出现了开裂、脱落、剥离等情况，裂缝沿着钢筋所在位置进行纵向延伸，并在开裂的混凝土表面出现锈迹。在锈蚀作用的影响下，钢筋断面面积逐渐减小，结构承载力也逐渐下降，混凝土和钢筋之间的握裹力也有所降低，进而加大了钢筋锈蚀面积，对桥梁结构造成破坏。 

　　想要避免钢筋锈蚀情况的出现，就应该严格按照规范要求来对混凝土的保护层厚度进行设计。与此同时，还要严格控制混凝土的水灰比，加强对混凝土的振捣，保证混凝土的密实度，避免氧气侵入对其质量造成影响。为避免混凝土出现裂缝，可以使用环氧树脂来与混凝土协调灌注。对于已出现的钢筋锈蚀而导致混凝土裂缝的情况，施工单位必须要及时上报，与设计部门共同商议解决方案，方案通过之后才可以对其进行处理。在处理过程中，应清理干净铁锈，去除与钢筋结合不良部分的混凝土，用水清洗干净后，再使用比设计中高一个等级的水泥混凝土将其填实，并做好养护工作。 

　　二、温度变化引起的桥梁裂缝及处理措施 

　　由于混凝土本身具有热胀冷缩的性质，所以当外部环境温度发生变化时，混凝土的自身结构温度也会随之发生变化，倘若变化程度较大就会形成变形，如果变形受到了约束，就会在其结构内部会产生应力，当这种应力大于混凝土抗拉强度值时就会造成温度裂缝。 

　　温度裂缝与其他裂缝之间最大的区别就是其会根据温度变化而合拢或扩张。由于这种裂缝是可以自行闭合的，所以对于缝宽小于0.1mm的裂缝，只需要涂两遍环氧胶泥即可。如果出现微细裂缝，应及时采取喷水泥砂浆或抹压一环氧玻璃布等对表面的封闭措施。对于缝宽大于0.1mm的裂缝，可以按照裂缝的可灌注程度来选择恰当的灌注方法对其修补灌注。 

　　三、荷载引起的桥梁裂缝及处理措施 

　　混凝土桥梁在应力及常规动、静荷载力下产生的裂缝称为荷载裂缝，其裂缝方式主要有两种，即“次应力裂缝”和“直接应力裂缝”。 

　　1.次应力裂缝是指由外荷载作用所引起的次生应力而产生的裂缝。在桥梁施工过程中是需要设置开洞，而大部分施工单位并没有使用标准的图式对钢筋所受力的程度进行模拟计算，都是依靠经验来对钢筋受力程度进行判断，由于人的主观判断上会出现一定的误差，所以在凿槽过程中就容易形成次应力裂缝。当进行开洞凿槽后，力流会密集在孔洞周围并形成绕射现象，进行出现应力集中的情况。因此，如果对开洞凿槽的处理稍有偏差不当，都会在构件钢筋的截断处、构件突变处和转角处形成次应力裂缝。 

　　次应力裂缝的处理措施。对结构承载力影响较小的裂缝，通常可以使用环氧胶泥或水泥砂浆对其进行修补；如果是较宽的裂缝，应沿着缝隙凿成八字形状的凹槽，然后使用环氧胶泥或水泥砂浆嵌补裂缝处，裂缝过深，可以按照受力的具体情况，对其使用包钢丝网水泥或灌化学浆液等方法处理。 

　　2.直接应力裂缝是指由于外荷载所造成的直接应力而产生的裂缝。产生裂缝的原因主要包括结构计算过程中漏算或不计算、计算模型不符合规定、设计断面和结构刚度不足、钢筋设置错误或设置偏少、荷载力漏算或少算以及结构设计中没有充分的考虑到施工的可行性等等。另外在施工过程中，没有按照设计图纸进行施工、擅自改变施工的顺序以及随意安装、起吊、翻身等操作都会形成直接应力裂缝。 

　　直接应力的处理措施。对结构承载力影响相对较小的裂缝，可以使用环氧胶泥或水泥砂浆进行修补；由于吊装、堆放和运输所引起的表面出现细小横裂缝的，应先处理干净裂缝，干燥后使用粘环氧玻璃布或环氧树脂胶封闭；如果出现严重影响桥梁承载力的大面积裂缝，应与相关单位共同研究，制订拆除重建或补修方案。 

　　四、收缩引起的桥梁裂缝及处理措施 

　　在实际施工中，造成混凝土体积变形的主要因素就是缩水收缩、塑性收缩和自生收缩。 

　　1.缩水收缩。缩水收缩是指在混凝土硬结后，随着其表层水分的蒸发而造成温度下降，进而形成混凝土体积也变小的情况。由于混凝土表层中的水分流失的过快，而内部损失较慢，因此造成内部收缩小，表面收缩不均匀的收缩现象，表面收缩变形受到内部混凝土约束，造成表层的混凝土承受一定的拉力，当表面混凝土承受拉力大于混凝土的抗拉强度值时，会出现收缩裂缝。硬化后的混凝土收缩主要是缩水收缩。例如配钢筋率较大的构件，此时钢筋约束混凝土收缩情况就特别的明显，混凝土表面容易出现裂纹。 

　　2.塑性收缩。混凝土浇筑后的4～5h通常容易发生塑性收缩，此时的水泥会发生激烈的水化反应，逐渐形成分子链，出现水分蒸发，混凝土在失水的状态下收缩，同时骨料由于自重而下沉，此时的混凝土还没有硬化，称为塑性收缩。塑性收缩可产生1%的量级，骨料下沉过程中如果受到钢筋的阻拦，此时会形成裂缝。在构件竖向截面处例如顶板与箱梁腹板和T粱的交接处，由于混凝土在硬化之前沉实的不均匀造成竖向腹板方向裂缝。 

　　3.自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化中，水与水泥发生的水化反应。此种收缩与外部环境的湿度无关，可以是收缩，例如硅酸盐水泥混凝土，也可以是膨胀，例如粉煤灰水泥混凝土。混凝土收缩和裂缝的主要特点就是表面的裂缝，裂缝呈龟裂状、纵横交错、没有规律、裂纹较细。如果裂缝已经形成，应在表面涂抹一层薄砂浆对裂缝进行封堵；预制构件，可以在裂缝表面涂抹粘环氧玻璃布或环氧胶泥，进行封堵处理。 

　　综上所述，裂缝的出现不仅会影响到混凝土的使用性能，降低其抗渗能力，还会造成混凝土碳化、降低材料耐久性和钢筋锈蚀，对桥梁的承载力造成严重的影响。因此应对混凝土出现的裂缝进行详细的研究，不同裂缝不同的补救方案，采用科学合理的方法处理裂缝问题，且在施工中还需要采取预防措施预防裂缝的扩大化、严重化，确保工程的质量，避免因为裂缝问题而影响到工程的整体质量，造成桥梁垮塌事故。 

　　参考文献 

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