公路桥梁混凝土裂缝的成因及对策研究

摘 要:公路桥梁在建设和使用的过程中，时常因各种原因产生不同程度的混凝土裂缝，其中，规模较大或较深的混凝土裂缝将直接影响公路桥梁的使用性能和安全性能，鉴于此，本文对公路桥梁混凝土的成因进行了分析，并相应地提出了一些预防和控制的措施。期望为公路桥梁混凝土施工质量的提高做出应有的贡献。

关键词:公路桥梁混凝土裂缝成因对策

公路桥梁混凝土裂缝主要是在混凝土内部应力与外部荷载作用下产生的，而温度的变化和混凝土收缩引起的裂缝也比较多见。细小的混凝土裂缝虽不会在短时间内直接影响公路桥梁的使用，但是如不加以及时的预防和控制，就容易加深和扩展，最终形成严重的混凝土裂缝直接影响公路桥梁的使用性能和耐久性，甚至诱发坍塌事故。由此可见，我们必须在公路桥梁的施工过程中和养护过程中认真分析混凝土裂缝的成因并及时采取有效的防范和控制措施。

1.公路桥梁混凝土裂缝成因分析

混凝土裂缝的成因较为复杂，一些情况下，这些诱发混凝土裂缝的因素会相互作用，相互影响，每条混凝土裂缝的形成，并不一定是由单一因素引起的。公路桥梁混凝土裂缝的成因归结起来可分为以下几种：

1.1温度变化引起的混凝土裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质，当混凝土结构内部温度变化，或者混凝土构件所处环境温度发生变化时，混凝土就会发生一定的形变，形变遭到约束时，混凝土构件内部就会产生应力，当温度变化过快或过大时，形变相应较大，产生的应力将超出混凝土所能够承受的范围，这样就产生了混凝土裂缝。公路桥梁中混凝土构件暴露在环境中，若施工和养护中没有采取必要的措施，就容易产生温度裂缝。

1.2荷载不当引起的混凝土裂缝

混凝土在常规静、动以及次应力的作用下产生的裂缝叫做荷载裂缝，混凝土公路桥梁施工和使用中，混凝土裂缝主要有以下几种：一）在混凝土梁上施加弯矩时，所产生的弯曲裂缝；二）剪应力作用下产生的剪切裂缝；三）混凝土构件在拉力作用下所产生的断开裂缝；四）扭转和弯曲同时作用下产生的扭曲裂缝；五）局部压力较大的部位，如支座、墩台等，在较大的局部应力作用下所产生的局部应力裂缝。

1.3收缩引起的混凝土裂缝

公路桥梁混凝土裂缝中，因收缩引起的裂缝往往是最常见的，塑性收缩和缩水收缩是引起收缩裂缝的主要原因。当混凝土内部过于干燥时，混凝土内部水分的蒸发速率要大于混凝土的泌水速率，混凝土本身的抗拉能力无法承受混凝土收缩所产生的较大拉应力，因而产生了收缩裂缝。

1.4地基基础变形引起的混凝土裂缝

地基基础竖向的不均匀沉降以及水平的位移都会产生不同程度的结构力，当结构力过大，超出了混凝土结构所能承受的抗拉力时，就会产生裂缝。公路桥梁地基基础不均匀沉降造成的裂缝主要是由以下两个因素引起的：一）重力作用下混凝土结构中较重的颗粒发生下沉，当下沉受到钢筋的约束时就容易产生裂缝；二）混凝土基础、支架的不均匀沉降导致混凝土形变，进而引发裂缝。

2.公路桥梁混凝土裂缝防治对策

结合上述成因，笔者为公路桥梁混凝土的防治提出了以下对策，包括预防和控制两方面：

2.1预防措施

要想有效的预防公路桥梁混凝土裂缝的产生，就要做好混凝土结构施工质量的控制，主要控制要点包括：一）严格选材，优化配比。混凝土原材材料的性能及混凝土混合料的配比，尤其是在很大程度上决定了混凝土的性能，因而施工时要严格选材，并通过实验和不断的调整找出最佳配合比；二）规范施工操作，保证混凝土平整度。尤其是在钢模板的安装和振动梁操作的过程中，必须做到精准、规范，为混凝土的磨平奠定良好的基础，其次，任何一个环节施工过程中，都要严格按照公路桥梁设计要求和施工规范操作；三）控制好混凝土版面的厚度。首先在铺筑基层时一定要掌握好高度和平整度，其次，浇捣混凝土板时要控制好厚度和平整度，当发现偏差时要及时调整；四）做好混凝土的养护。首先，施工过程中应结合季节特点合理保护混凝土，如夏季应及时洒水降温，冬季应覆盖保温等等，为了预防收缩裂缝，应特别注意混凝土硬化过程中的养护，重点是保持水分，以降低混凝土水分蒸发的速度，措施有覆盖海绵、浇水等等。

2.2控制措施

公路桥梁混凝土裂缝的控制即对混凝土裂缝的修补，修补方法应视混凝土裂缝的规模、深度等而定，公路桥梁混凝土裂缝的常见修补方法有以下两种：一）表面修补法。即采用表面封闭的方法对混凝土裂缝进行修补，适用于浅层的，宽度较小的混凝土裂缝。修补前要首先清理裂缝表面的灰尘、杂物等，并用有机溶剂清洗裂缝两侧，最后涂抹环氧树脂并刮平；二）灌浆修补法。这种修补方法相对表面修补发较为复杂，适用于宽度较大的裂缝，同样以环氧树脂作为修补材料。修补前，首先要根据混凝土的深度和宽度，凿出“V”型槽或者“U”型槽，这是为了便于灌注和封闭，然后埋设灌浆嘴，并用环氧树脂胶泥固定灌浆嘴，经试漏合格后进行灌浆，最后还要用环氧树脂抹平灌浆处，最后在裂缝表面涂刷环氧树脂水泥浆，一方面确保裂缝被密封，另一方面使灌浆处与混凝土保持外观上的一致。

3.总结

总而言之，由于混凝土本身的性质以及施工和使用中造成的损害，公路桥梁混凝土裂缝往往是无法完全避免的，而不同程度的混凝土裂缝所带来的危害是不同的，只要采取合理的预防措施和合理有效的补救方法，就能尽可能地控制混凝土裂缝的深度和规模，将其带来的危害尽可能的减小，从而保证公路桥梁的使用性能和安全性能，并进一步延长公路桥梁的寿命。

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