浅议混凝土桥梁工程裂缝及其修补技术

　　浅议混凝土桥梁工程裂缝及其修补技术

　　江彬

　　摘 要：随着我国经济实力的不断提升，我国交通基础设施建设呈现了蓬勃发展的态势，并在全国范围内建设了大量的混凝土桥梁工程。然而，由于施工质量控制不到位的问题，在混凝土桥梁的建设或使用中，出现了大量的质量问题，严重的甚至会危及施工人员及人民的生命安全。本文将介绍桥梁工程混凝土大裂缝的类型、危害、产因及控制措施，旨在提醒施工人员提高认识，加强质量管理，防止事故发生。

　　关键词：危害;裂缝;质量;修补

　　1 引 言

　　在混凝土工程中，裂缝通常是由于以下因素产生：混凝土内部应力或外部荷载的作用、温差、干缩变化等。可以说在桥梁的混凝土结构以及其他混凝土构件中，裂缝是普遍存在的，有一种说法是，几乎所有的混凝土构件都是带裂缝工作的。但按照规范的规定，裂缝宽度小于或等于0.05mm的部分，对结构的安全及使用是不会构成大危害的，允许其存在;对于宽度大于0.05mm的较大大裂缝应严格控制，在施工工作应尽可能控制其数量及宽度，尤其是处于腐蚀环境中的混凝土结构，更应该控制裂缝。

　　2 桥梁混凝土工程中常见裂缝的类型、产因及危害：

　　尽管在桥梁混凝土结构中，结构及构件所产生裂缝的形态各异，但总结大量出现裂缝的工程实例可发现，裂缝的产生有其主导的原因，按照裂缝产生的原因不同，常见裂缝可分为：沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学作用裂缝、应力裂缝及施工因素裂缝等六大类。下面逐一说明。

　　2.1沉缩裂缝产因：混凝土浇筑完成1-3小时内，随泌水而沉降或随混凝土塑性收缩产生的裂缝。混凝土浇筑高度越大，浇注速度越快，沉陷量越大;水泥用量越大、水灰比越高，塑性收缩裂缝量越大。使得钢筋的混凝土保护层厚度减少，保护层难以起到保护钢筋的作用。

　　2.2干缩裂缝产因：当混凝土浇筑完成后，大概4个小时时，在混凝土结构或者构件的表面，出现不规则形状、互不连贯、长短不一的裂缝。轻度的干缩裂缝会影响混凝土外观质量，重度干缩裂缝则会使混凝土保护层厚度减少，保护层难以起到保护钢筋的作用。

　　2.3温度裂缝产因：表层次的温度裂缝，很多情况下是温差过大所引起的;深层次的或贯穿型的温度裂缝，多数情况下是由于结构性温差值过大，同时受到外界约束力的约束所致。表层温度裂缝的危害较小，主要影响混凝土工程的外观质量;而相对来讲，深层次、贯穿型温度裂缝则会引起表层脱落、破坏结构整体性、加速钢筋锈蚀、降低混凝土的抗冻性及耐久性等严重后果。

　　2.4化学作用裂缝产因：钢筋锈蚀引起裂缝，由于钢筋锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2-4倍，周围混凝土受到增加的膨胀应力。碱—骨料反应一起裂缝，混凝土中碱与化学物质反应，产生较大的内力。

　　化学作用裂缝危害：使得保护层剥离、脱落;可使混凝土沿着钢筋方向出现裂缝。

　　2.5应力裂缝产因：在混凝土桥梁的使用过程中，会受到常规静、动荷载及次应力的作用，这些荷载会引起应力裂缝。所产生裂缝与主筋方向垂直。

　　应力裂缝危害：不同的荷载类型会造成不同的应力裂缝，且在受拉区、受剪区或振动严重部位易出现裂缝，严重的会出现结构破坏的前兆，应注意观察。

　　2.6施工因素裂缝产因：在浇筑混凝土的构件、支模、支撑、运输、吊装及堆放等施工工艺中，常常发生由于施工人员没有按照规范做法处理问题，造成混凝土构件出现不同程度的裂缝。

　　施工因素裂缝危害：水平混凝土构件产生的裂缝,表层次的裂缝会使混凝土中钢筋加快锈蚀，深层次的裂缝还会使构件承载力下降;竖直混凝土构件(桥墩、桥台)产生的裂缝，会严重影响桥梁质量，破坏结构整体性，甚至危及桥梁的整体稳定及安全。

　　3裂缝修补要求及规定

　　对于混凝土工程中出现的裂缝应按照严重程度的不同，予以差别对待。当裂缝宽度小于规范所规定宽度时(常规裂缝<0.05mm)，不用修补;当裂缝没有危及结构或构件的安全时，施工单位可与设计、监理单位一起探讨裂缝处理工作，进行裂缝修补;当裂缝宽度较大，甚至贯穿整个截面的构件时，应立即按报废处理，不得使用，并及时经行补救性施工处理。

　　3.1裂缝修补材料及要求：裂缝修补材料分为两种，化学灌浆材料及水泥浆材料。

　　化学灌浆材料大多采用环氧树脂及甲基丙烯酸脂类材料，要求其浆液的黏度小、可灌性好，硬化后收缩性小，抗渗性好，抗压、抗拉强度高，粘结强度高。

　　水泥浆、水泥砂浆在使用前，应先进行试配，并且砂浆抗压、抗拉及抗弯强度应满足相关规范要求。

　　3.2裂缝补救方法及规定：按照裂缝的状态不同，在补救中将裂缝分为，静止裂缝和活动裂缝。

　　静止裂缝修补方法及规定：裂缝宽度小于0.3mm时，浅层则用环氧树脂浆液或水泥浆液做表面封闭，深层则用甲基丙烯酸脂类浆液或低粘度环氧树脂浆液进行浇灌;裂缝宽度大于等于0.3mm且小于0.1mm时，采用环氧树脂浆液灌注;裂缝宽度大于1.0mm时，应在修补前，在裂缝处表面刷涂一层水泥浆界面剂，并用微膨胀水泥砂浆液进行修补。

　　活动裂缝修补办法及规定：相对比静止裂缝的修补，活动裂缝还处于不稳定状态，故应先分析如何能控制裂缝的继续开展，再根据静止裂缝修补方法进行裂缝修补。若活动裂缝难以控制，则应先采取限制结构变形的措施，然后用柔性材料对裂缝进行封闭处理。

　　4裂缝修补的施工工艺

　　上述灌浆法修补裂缝的原理是，使裂缝用修补的方法形成一个封闭性空腔，并预留灌注的进出口，然后利用机械设备将灌浆压入缝隙中，并确保缝隙填补密实。按照施工顺序，灌浆工艺分为裂缝处理、埋设灌浆嘴、封缝、密封检查、配制浆液、灌浆、封口及检查。

　　4.1裂缝处理：根据裂缝大小、宽窄、深浅的不同，裂缝处理方法可分为：表面处理法、凿槽法及钻孔法。其中，表面处理法适用小于0.3mm宽的裂缝;凿槽法适用宽度大于0.3mm的裂缝;钻孔法适用于大体积混凝土或大型结构的深裂缝。

　　4.2埋设灌浆嘴(盒、管)：当裂缝处理方法中采用表面处理法时，用灌浆盒或灌浆嘴;当裂缝处理采用凿槽法时，用灌浆嘴;当采用钻孔法时，相应用灌浆管。

　　4.3封缝：根据裂缝情况及灌浆的要求不同，封缝分为三种方法。在裂缝处理中，不开槽时，采用环氧树脂胶泥进行封闭;开“V”形槽时，采用水泥砂浆封缝。

　　4.4密封检查：在裂缝封闭后，应沿裂缝涂一层肥皂水，并从灌浆嘴通入空气，不出现漏气现象即合格。

　　4.5灌浆：作为修补裂缝的关键工序，灌浆质量一定要严格控制。灌浆时，按规范方法施工，并按顺序逐个灌浆;灌浆结束后，应立即拆除管道，并按相应管道的清洗方法，进行清洗。

　　4.6封口及检查：当灌浆工作完成后，应用环氧树脂胶泥或掺入水泥的灌浆液，把灌浆嘴处抹平，进行封口;封口结束后，通过压缩空气等方法对灌浆密实度进行检查，发现问题及时补救。

　　5结语

　　古人有训，“千里之堤毁于蚁穴”。在工程中，由于忽视微小的工程安全问题，而造成巨大事故的现象，可谓是屡见不鲜。就像混凝土桥梁工程出现的裂缝一样，只要在思想上给予足够的重视，在施工过程中，按照规范要求执行，既使算出现了“蚁穴”，我们也能给及时的修补好。

　　参考文献：

　　[1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海科学技术出版社.1987

　　[2]桂业昆.桥梁施工专项技术手册[M].人民交通出版社.2005