海南交控公路工程养护有限公司 海南省海口市 570000
摘要：道路桥梁是我国道路交通的一个重要构成部分，道路桥梁工程的安全性和稳定性直接影响着道路交通的正常运行。近些年，随着人们生活水平的不断提高，道路上行驶的私家车越来越多，道路桥梁的负荷不断增大，道路桥梁的安全性和稳定性是目前社会大众都非常关注的问题。因此，必须注重加强道路桥梁的日常养护维修及加固，以此不断提高道路桥梁的安全性。
关键词：桥梁裂缝；维修；G98海南环岛高速公路；应用
1、工程概况
G98海南环岛高速公路为地区环线高速公路，简称海南环岛高速，中国国家高速公路网编号为G98。G98海南环岛高速公路（东线段）起点为海口市，途经定安县、琼海市、万宁市、陵水县，终点为三亚市。海南环岛高速（东线段）全线长度245km，桥梁按单幅计共742座，桥梁总长24655.36m。
2、混凝土桥梁裂缝种类、成因
实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：
2.1荷载引起的裂缝
2.1.1 设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。
2.1.2施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
2.1.3 使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
2.2温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：
2.2.1年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
2.2.2日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
2.2.3骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。
2.2.4水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。
2.2.5蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
2.2.6预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。
2.3收缩引起的裂缝
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
2.3.1塑性收缩。
发生在施工过程中、混凝土浇筑后4～5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
2.3.2缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
2.3.3自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。
2.3.4炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。
3、高速公路桥梁裂缝维修技术应用
3.1缝宽＜0.15mm裂缝封闭施工
裂缝封闭采用表面环氧封闭法处理，先剔除砼表面灰层，若表面残留有轻度油污，可用丙酮擦拭干净，用气压为0.2兆帕以上的压缩空气清除槽内浮尘。裂缝清理完毕，涂刷低黏度改性环氧底胶，涂刷时应使底胶在砼表面充分渗透，使微裂纹内含胶饱满，必要时可多道涂刷。底胶干后，使用改性环氧胶泥修补砼表面。底胶采用环氧灌封胶系列A、B两组分腻子状改性环氧树脂类胶粘剂，砼表面修补采用环氧胶泥。
裂缝封闭施工顺序如下： 裂缝调查—裂缝清理—涂底胶—刮涂封闭胶—效果检验—固化—验收 裂缝封闭施工要点：（1）环氧封闭胶配胶比例范围大，配胶重量比为A：B=100：25-40的宽范围内，均可固化。为保证工程质量，应进行称重，一般情况下推荐配胶比例为A：B=100：30，25℃时可操作时间约为50-60分钟。随着B剂量的增加，可操作时间相应缩短。每次配胶量不宜过大，以在可操作时间内用完为准；（2）涂刷底胶时，应使胶液在砼表面充分渗透，微裂缝应含胶饱满，必要时可沿裂缝多道涂刷；为保证封缝的质量，一般要求长度沿裂缝方向头尾各增加10cm，宽度约为5～6cm。（3）封缝完后，应重新进行检查，确保封缝无开裂，否则按上述步骤返工，或采用环氧树脂压浆灌缝处理。
3.2缝宽≥0.15mm裂缝灌浆施工
裂缝灌浆工艺流程如下：裂缝调查—裂缝处理—设置灌浆嘴—封闭胶封缝—封闭胶检验—配灌缝胶—压力注胶（低压慢注）—固化—检验
灌浆施工要点：（1） 裂缝调查 全面查清裂缝的性质以及裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿等情况，以便确定处理方案。（2）粘贴注胶嘴和封缝前，应沿缝对混凝土表面进行处理，清除松散灰砂、油垢，使注浆嘴和封缝胶带粘贴在坚实平整的混凝土基面上，并使用干燥无油的压缩空气清除裂缝内部粉尘、浮渣。 （3）注浆器材和工具的选择应按裂缝的的情况决定，一般对深度的结构性裂缝，宜骑缝或斜向自下而上钻孔至裂缝深处（约为构建厚度1/2），且须与破裂面交叉，然后埋设注浆嘴。（4）注浆嘴应埋设在裂缝端部、交叉处和较宽处，间隔300-500mm。对贯穿性深裂缝应每隔1-2m架设一个注浆管。（5）封缝时，应使用专用的封缝胶，胶与混凝土的粘结强度应大于4Mpa；胶层应均匀无气泡、砂眼，厚度大于2mm，与注浆嘴连接密封。（6）封缝胶固化后应使用洁净无油的压缩空气试压，确认注浆通道是否通畅、密封、无泄漏。（7）灌浆材料的调配和使用必须严格按照说明书的规定进行。（8）灌浆顺序应按由宽到细、由一端到另一端按设计布置的注浆嘴顺序，从第一注浆嘴开始灌注，待下一注浆嘴出浆后封闭本注浆嘴；再在下一注浆嘴继续压力灌注，这样依次进行。对垂直裂缝还应按由低到高的顺序进行。缝隙全部注满后应继续稳定压力一定时间，吸浆率小于50ml/h后停止注浆，封闭注浆嘴。
4、结束语
现阶段，随着交通流量的不断增加，给高速公路桥梁带来了巨大的承载压力，再加上存在超载等现象，给桥梁、路面带来了不小的破坏，导致出现了裂缝等一系列的问题，在很大程度上影响着行车安全。在这种情况下，积极的做好裂缝维修加固工作显得尤为重要。
参考文献：
[1]道路桥梁工程养护防治措施分析[J].秦戈.工程建设与设计. 2018(15).
[2]城市道路桥梁设施的养护管理研究[J].班国增.绿色环保建材.2016(09).
[3]新形势下提高道路桥梁养护质量的措施[J].焦进辉.交通世界.2016(Z2).