冯银婷
中开高速公路SY-3中心试验室 广东省江门市 529143
摘要：在道路桥梁施工中，有多种原因都会造成现浇混凝土结构出现裂缝，比如说环境的影响、材料的质量问题、施工的工艺差异、施工的质量问题、地基的沉降差异以及结构设计等方面。除此之外，在直接受到外部荷载的作用力影响之后，由于刚度或者强度的缺乏而导致结构变形就会产生裂缝，由于在构建时受到温差的影响，长此以往，使得混凝土中拉应力超过了抗拉强度，或由于拉伸应变达到或超过了极限拉伸值而引起的，既砼构件的抗拉强度极限不足以抵抗因为温差而导致膨胀应力的时候，就会出现裂缝。
关键词：道路桥梁；现浇混凝土；裂缝成因；分析；应对措施
一、道路桥梁现浇混凝土结构裂缝的形成原因
1、砼收缩裂缝
混凝土在空气中凝固期间，由于水泥的水化作用和自由水的蒸发，体积会收缩。水泥等级高、用量多、水灰比大、骨料差、振捣不密实，构件施工时最大连续边长较长，则混凝土收缩量大，产生较大的拉应力，易导致裂缝。此外值得注意的是具有高体积稳定性的高性能混凝土其早期的收缩要比普通混凝土还要大得多。另外混凝土在外加剂、拌合水、骨料以及水泥等方面用料不准就会导致混凝土出现干缩裂缝。这种干缩裂缝的出现是由于混凝土内部和外部湿度存在差异，进一步的引起内外表面的收缩。这时如果抗拉的极限强度不足以抵抗拉应力时，裂缝就自然而然形成了，并且裂缝会伴随着拉应力的影响而继续扩大加深。
2、温度裂缝
混凝土和其它材料一样，会随着温度的变化而产生热胀冷缩变形。混凝土的温度膨胀系数为0.6x10－5～1.3xl0—5之间，一般取1.0xl0—5，即温度每改变1℃，1m混凝土将产生0.01mm的膨胀或收缩变形。混凝土的温度变形对大体积混凝土(指最小边尺寸在1m以上的混凝土结构)、纵长的混凝土结构及大面积混凝土工程等极为不利，易使这些混凝土造成温度裂缝。混凝土是不良导体，传热很慢，因此在大体积混凝土硬化初期，由于内部水泥水化放热而积聚较多热量，造成混凝土内外温差很大，从而导致混凝土内部热胀大大超过混凝土表面的膨胀变形，使混凝土表面产生较大拉应力而遭开裂破坏。新老混凝土的送合面处常出现裂缝，是由新浇筑混凝土的水化热与已冷却的老混凝土的构件温差造成的。
3、设计不到位而引起的裂缝
设计未充分考虑引起的裂缝原因。譬如:配筋不足。从实践中观察到，配筋间距大，配筋率小的砼结构开裂多，无筋砼比有筋砼开裂多。
4、砼材料及配合比
配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。
5、施工不当引起的裂缝
砼浇筑施工中，振捣不均匀，或是漏振、过振等情况，会造成砼离析、密实度差、降低结构的整体强度。砼内部气泡不能完全排除时，裂缝在钢筋表面 泡则降低了砼与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也将大大降低粘结力。
这些因素都会造成砼较大的收缩，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。另外养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产， 现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。
二、道路桥梁现浇混凝土结构裂缝的防治措施
首先，在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
其次，由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：首先砼要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害，振捣不足也不能保证砼应有的密实度，要恰到好处。相关工作人员要在外加剂、拌合水、骨料以及水泥等原料质量方面注意严格控制。
必须要严格检验水泥的性能，检验骨料中所含杂质的含量，检验砂石级配以及沙子的含泥量，并且将检验记录下来。在水泥的选取方面，工作人员应当采用有较小收缩量的水泥，并且不能有较大用量，使用粉煤灰的水泥和中低热的水泥。另外养护至关重要。目的是使砼正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。
常规养护方法是喷水，对一般砼结构，减小表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于用常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以砼强度增长最快的阶段为准，即7至28天，最好能长些。
再次，对于温度的裂缝预防而言，除了使用粉煤灰的水泥以及中低热的水泥或者对水泥用量进行控制之外，还要注意对施工中的配合比以及混凝土搅拌进行管控。在塑性收缩裂缝和湿度裂缝的预防方面，工作人员应当使用具有较高早期强度和脚小干缩值的普通硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥，以及注意水灰比的严格控制，为了对混凝土的塌落度以及和易性进行增加，可以掺入高效的减水剂。在工作人员进行浇筑时，要严格避免因为过振而造成的混凝土泌水和离析的现象产生，因为如果出现这种情况就会让混凝土的表面出现水泥浆层，这种水泥浆层含有水泥量较多，非常容易产生干缩裂缝。
三、道路桥梁现浇混凝土结构出现裂缝的处理方式
1、简单的处理方法
第一，填充法。如果裂缝呈现的状态较为宽，那么可以利用树脂砂浆材料将混凝土表面以U形槽或者V形槽的形式进行局部填充。除此之外，还可以更换填充材料，使用沥青或者水泥砂浆。在相关工作人员进行施工的过程中，首先要做的是对槽内的碎片进行清洁和处理，也可以在底层涂抹结合料，在填充满裂缝之后，还需要等待一段时间使填充物硬化，最后抛光表面。
第二，表面的修补法。这种方法多用于窄缝，表面修补并不影响结构强度，但是可能会让钢筋锈蚀，所以使用这种方式大部分是为了增强耐久性或者保持表面构建的美观而进行的，并且在混凝土的裂缝表层铺设一层薄膜材料这是最常用的处理方式，而对于使用材料方面，大部分情况下可以使用环氧类树脂来对玻璃布进行浸渍处理，并且为了使混凝土的表面所有的气孔都能够填平，可以使用油灰状树脂，之后在上面进行薄膜的铺设，倘若仅仅是为了防水，也可以采用沥青涂刷的方式，在表面涂抹薄砂浆即可。
2、进行加固处理
第一，钢箍加固法，当弯起筋不足，抗剪无法达到正常要求以及补强梁内特长箍筋的情况出现时就需要采用钢箍加固法。具体来说：可以使用以圆钢或者是扁钢为材料而制成的斜形或者是垂直的钢箍，留下螺纹，并且通过螺母将套入钢板之后的钢箍进行拧紧。还可以将两个U型钢箍套在一起进行焊接之后楔紧。并且相关工作人员在这个过程中应当注意的是，为了防滑，需要在使用钢箍的过程中在梁上刻槽。
第二，加固粘贴法。针对出现裂缝的混凝土，可以将型钢或者钢板使用环氧树脂粘结剂粘贴到裂缝处，促使任意两者之间构成一个完整的整体，以便共同工作。在施工之前，要注意对钢材的表层进行喷砂处理，并且对混凝土的表层进行清洁和干燥处理，从粘结层方面来说，还要注意控制其厚度。
第三，单面加大截面法。这种方法可以分为两种形式。也就是下厚或者是上高。在梁支座抗弯强度缺乏加固的情况下可以采用在上面加高的形式，这时通过附加箍筋让增加的混凝土与原本存在的混凝土之间合为一体，使纵筋来承受上部分的荷载。在梁跨中抗弯缺乏的加固的情况，这种情况就适用于下面加厚的形式，如果具体要求和梁截面强度之间差异不大，那么就可以将量下增加80-100mm厚度，并且为了与原来的钢筋焊接就需要进行新的纵筋配置。
第四是注入法。倘若裂缝在宽度方面呈现出小且深的特点，那么就可以通过注入的方式来修补梁板内部，最开始要做的是在裂缝部位布置注入管，而对于裂缝的其他部分则采取简单处理的方式来封住，使用环氧树脂材，采用这种方式效果较好的是在裂缝宽度超过0.2mm的时候。如果使用改性环氧树脂材料，这种材料和介质之间具有亲和力强和接触面小的特点，并且其中还包含有复合性的增强剂，这有助于稀释剂分子转变成网状结构，这在某种程度上会使混凝土与浆材之间的结合更加紧密，体现出固结体优良的力学能力。使用这种灌浆材料，会使原结构的混凝土强度小于凝固化之后的强度。由于这种材料的高渗透性，其最小的渗透宽度可以为0.001mm，所以可以有效的保障材料能够渗入裂缝之内。
四、结束语
在施工时，道桥现浇混凝土结构裂缝是一种非常普遍的质量问题。虽然可以简单的处理裂缝，但是如果裂缝非常严重，就会影响混凝土整体抗渗和结构性能，这样处理起就会耗费极大的财力、物力以及人力。出现现浇混凝土结构裂缝根本原因是因为现场施工环节管理没有到位而造成的，通过对现浇混凝土裂缝的形成原因以及预防和处理措施进行分析，就可以有效避免现浇混凝土裂缝的形成以及正确进行后续的处理。
参考文献：
[1]杨春玲,郑健.码头上部现浇结构裂缝发生率的控制分析[J].港工技术,2020,57(03):22-24+29.
作者简介：姓名：冯银婷 性别：女 出生年月：1968年4月 职称：工程师