本文是國家級期刊《交通世界(運輸.車輛)》中的一篇論文范文，《交通世界》創(chuàng)刊于1994年，由中華人民共和國交通運輸部主管，交通運輸部科學研究院主辦，《交通世界》雜志社出版，面向國內(nèi)外公開發(fā)行的中央級 科技期刊，國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN11-3723/U，國際標準刊號ISSN1006-8872。其憑借豐富的內(nèi)容、精致的印刷，成為中國交通系統(tǒng)影響力最大的 主流媒體之一。

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　　摘要：由于混凝土橋梁的裂縫成因復雜，種類繁多，因此引起了橋梁工程界的普遍關(guān)注。文章分析了混凝土裂縫特性及產(chǎn)生的原因，提出了一些處理維護措施。

　　關(guān)鍵詞：公路橋梁,混凝土裂縫,成因,處理措施

　　橋梁混凝土裂縫問題是一個普遍存在而又很難解決的實際工程問題。對于橋梁結(jié)構(gòu)而言．混凝土裂縫是橋梁缺陷的集中表現(xiàn)，也是橋梁最常見的病害。在公路橋梁的建造和使用中，常常因出現(xiàn)裂縫而嚴重影響工程質(zhì)量甚至會出現(xiàn)橋梁垮塌的現(xiàn)象。所以克服和控制裂縫仍是亟待解決的問題。

　　1混凝土裂縫特性及產(chǎn)生的原因

　　1.1溫度變化引起的裂縫

　　混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫的特征主要是表面裂縫的走向一般無規(guī)律性，深層或貫穿裂縫的走向一般與主筋平行或接近平行；裂縫寬度大小不一，受溫度變化的影響熱細冷寬。表面溫度裂縫常出現(xiàn)在現(xiàn)澆混凝土1d-2d之間，深層溫度裂縫與貫穿溫度裂縫常開始出現(xiàn)在現(xiàn)澆混凝土21d后。引起溫度變化主要原因有：①表面溫度裂縫多由于溫差較大引起的。如大體積混凝土（厚度超過2m）澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，導致表面出現(xiàn)裂縫。在冬季施工中，過早除掉保溫層，或受寒潮襲擊，都導致混凝土因早期強度低而產(chǎn)生裂縫。此外當預制構(gòu)件采用蒸汽養(yǎng)護時，由于降溫過快或構(gòu)件急于出池，急帶揭蓋，均使混凝土表面收縮，產(chǎn)生裂縫。②深層貫穿裂縫多由于結(jié)構(gòu)降溫差值大，受外界的約束而引起的。如現(xiàn)澆橋臺混凝土或大體積剛性擴大基礎(chǔ)，澆筑在堅硬的地基上，未采取隔離等放松約束措施或收縮縫間距過大。在混凝土澆筑時，溫度很高，加上水泥水化熱的溫度升高很大，使溫度更高。當混凝土冷卻收縮大拉應力，進而產(chǎn)生降溫收縮裂縫；這類裂縫有時成貫穿狀。

　　1.2混凝土收縮引起的裂縫

　　混凝土在凝結(jié)過程中，會因為外界環(huán)境的不同而產(chǎn)生不同程度的體積變化，其中最主要的是收縮變形。收縮變形主要分為塑性變形.干縮變形.自收縮變形.碳化變形。各種收縮變形都可能導致混凝土開裂。

　　1.3地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫

　　由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導致結(jié)構(gòu)開裂。地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫常出現(xiàn)在鋼筋上方，結(jié)構(gòu)變化處，常開始出現(xiàn)在現(xiàn)澆混凝土10min到3h內(nèi)。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：①由于混凝土在塑性狀態(tài)下其基礎(chǔ)、支架等有不均勻沉降，使局部混凝土變形受約束而產(chǎn)生裂縫。②由于重力作用使混凝土中較重顆料下沉而使水泥漿上浮，當這種下沉受到鋼筋、模板作用時就會產(chǎn)生裂縫。

　　1.4由施工材料質(zhì)量引起的裂縫

　　混凝土所采用水泥.砂.骨料.拌.水及外加劑等材料的質(zhì)量不合格，可能導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2倍~4倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。

　　1.5由施工工藝和質(zhì)量引起的裂縫

　　在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑.構(gòu)件制作.起模.運輸.堆放.拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理或施工質(zhì)量低劣，都可能引起各種形式的裂縫，特別是細長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)這樣的裂縫。裂縫出現(xiàn)的部位.走向及裂縫寬度則因產(chǎn)生的原因而異。

　　2防止混凝土裂縫的控制技術(shù)

　　2.1使用膨脹混凝土

　　膨脹混凝土以其化學能——膨脹能作功，發(fā)揮補償收縮的作用，貫穿于混凝土水化硬化的全過程。膨脹混凝土的膨脹源主要是水化過程中生成鈣釩石。

　　膨脹混凝土成功的關(guān)鍵是根據(jù)不同的約束狀態(tài)要有足夠的膨脹能。由于混凝土的膨脹反應貫穿于混凝土水化硬化的全過程，所以自收縮可以不考慮。

　　2.2摻加合成纖維

　　由于鋼纖維混凝土價格昂貴，近幾年合成纖維逐步在工程中應用。它與鋼纖維的區(qū)別在于：鋼纖維的阻裂效應主要體現(xiàn)在阻止硬化混凝土破壞時的裂縫擴展上，使硬化混凝土在開裂后仍保持一定的抗拉強度，阻裂效應作用的結(jié)果是提高了硬化混凝土的變形能力，使混凝土基材在破壞后仍保持一定的延性。聚丙烯腈纖維和聚丙烯纖維屬于合成纖維，阻裂效應主要體現(xiàn)在消除或減輕了早期混凝土中原生裂隙的發(fā)生和發(fā)展，使混凝土的塑性收縮減小。相對于大體積混凝土來說，合成纖維混凝土更適用于大面積混凝土結(jié)構(gòu)中即它可用于阻止或盡量減少大面積混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的出現(xiàn)。合成纖維的加入，對混凝土性能的影響是全面的、綜合性的；其對早齡期混凝土體積穩(wěn)定性的提高，進而降低混凝土早期收縮裂縫這一特點的應用價值最高。

　　2.3施工措施

　　1）混凝土凝結(jié)時間要求必須嚴格執(zhí)行。由于橋梁部件普遍由大體積混凝土組成，混凝土的凝結(jié)時間對混凝土水化熱的放熱規(guī)律有著明顯的影響。凝結(jié)時間過短，混凝土存在早強問題，明顯加快水泥的水化速率，造成混凝土達到最高中心溫度的時間縮短，峰值提高。

　　2）混凝土入模溫度嚴格控制。在前期控制水泥溫度的同時，進一步采取砂、石淋水，同時加冰的綜合措施，控制混凝土入模溫度不超過28℃（7～8月份高溫季節(jié)不超過30℃）。

　　3對混凝土裂縫的處理

　　3.1表面封閉法

　　(1)表面涂抹：在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用焦油環(huán)氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化.砂漿離析的結(jié)構(gòu)物上也可大面積涂抹保護膜。

　　(2)鑿深槽嵌補：先沿裂縫鑿一條深槽，槽形根據(jù)裂縫位置和填補材料而定，然后在槽內(nèi)嵌補各種粘結(jié)材料，如環(huán)氧砂漿.瀝青等。

　　(3)表面噴漿：在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫。(4)打箍加固封閉：當鋼筋混凝土產(chǎn)生應力裂縫時，可采用在裂縫處加箍使裂縫封閉。

　　3.2粘貼加固法

　　(1)注入法粘貼鋼板：在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注人口注入環(huán)氧樹脂，同時排出空隙中的空氣。此法雖然費時，但即使混凝土表面不平整也可進行施工。

　　(2)壓粘法粘貼鋼板：在混凝土表面及鋼板表面涂上環(huán)氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環(huán)氧樹脂被擠出，粘貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡，粘結(jié)效果也好，此法適用于混凝土表面平整的場合。

　　(3)粘貼碳纖維布：這是一種新型的技術(shù)，它利用樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，利用其良好的抗拉性能達到修補加強的目的。這種修補方法，基本不增加原結(jié)構(gòu)的自重及尺寸。碳纖維材料幾乎無腐蝕性和磁性，并具有較好的耐熱性，且其化學性質(zhì)穩(wěn)定，不會與酸.堿.鹽等化學物質(zhì)發(fā)生反應，具有良好的耐久性。碳纖維有良好的抗震性，它改善了原構(gòu)件的裂縫形態(tài)，能延緩和減輕震動造成的破壞。

　　4結(jié)束語

　　裂縫作為混凝土橋梁的主要病害，其產(chǎn)生的原因是十分復雜的。在設(shè)計中考慮不周，施工過程中不遵守規(guī)則，運營管理時不嚴加控制，均可能造成裂縫的產(chǎn)生。因此，嚴格按照國家有關(guān)規(guī)范.技術(shù)標準進行設(shè)計.施工和監(jiān)理，并根據(jù)裂縫的成因進行有針對性地防治，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。

　　參考文獻：

　　[1]宮麗莉鋼筋混凝土橋梁裂縫控制措施及治理方法[J]北方交通2010.3.

　　[2]李斌.淺析混凝土結(jié)構(gòu)及其外觀質(zhì)量控制[J].企業(yè)科技與發(fā)展.2008.

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