梁永春
临沂市政集团有限公司 山东临沂 276000
摘要：裂缝会导致钢筋腐蚀和混凝土劣化，从而降低使用寿命。总之，裂缝问题经常影响工程质量，甚至导致桥梁倒塌。本文旨在研究与混凝土材料、设计细节和施工人员有关的影响因素，这些因素会导致桥面板中早期横向裂缝的发生，并且总结了现有的知识，分析了混凝土市政桥梁裂缝的成因，并提出了一些裂缝处理措施，将有助于提高工程质量。
一、市政桥梁混凝土产生裂缝的原因
（一）温度变化
正常情况下，当外界环境温度发生变化时，混凝土的结构也会产生一系列变化。如果环境温度过高或者过低，混凝土的内部结构会产生一定的应力，进而影响混凝土材料的抗拉强度。引起温度变化的主要因素主要有三点。首先，当温度下降至低于零度时，混凝土中含有的水会变成冰，导致混凝土体积变大。在这种情况下，混凝土会产生膨胀应力。同时，由于混凝土中的冷水在结构中重新分布，进一步加大了膨胀应力，进而导致混凝土强度下降，裂缝出现。因此，在冬季施工时，如果太早去除保温层或者遇到寒潮，都会导致混凝土强度下降，从而产生裂缝。其次，水化热也是一个重要因素。在施工过程中，桥梁会出现表面裂缝，这是因为浇铸后由于水泥水化发热量导致大体积混凝土（厚度超过2.0m）的内部温度很高，但内部和外部的温差过大。最后，在实际的施工过程中，如果出现焊接问题，会影响混凝土的强度。通过大量的实践证明，在高温环境下，混凝土强度会随着温度的上升而下降，因此需要有效控制混凝土内部的温度，避免焊接温度过高使混凝土材料产生大量的水蒸气，降低桥梁结构的稳定性。
（二）外部载荷引起的直接应力
对于混凝土桥梁来说，二次应力和常规静动载荷所产生的裂纹统称为载荷裂纹。技术人员要综合分析施工对混凝土材料产生的影响。在设计阶段，要通过科学的建模分析，对施工方案的可行性进行了解，研究在现场施工环境中可能会产生的负面影响，避免出现钢筋套缺失或钢结构失衡等问题，需要细化设计图纸的技术参数。在施工阶段，施工团队要对各类材料进行质量检查，根据项目建设强度科学安排施工顺序，对预制结构进行强度测试。在项目验收阶段，施工单位要保证桥梁工程能够满足重型车辆的通行需求，并且避免车辆工程受到车辆和船舶的碰撞影响，具有一定的抵抗自然灾害的能力，保证工程的使用寿命。如果没有注意以上各阶段施工细节，都会导致裂纹的产生。
（三）外部载荷引起二次应力裂纹
产生二次应力裂纹的原因有以下几点。首先，受外部载荷设计的影响，因为桥梁运行的实际结构与常规计算有所不同，或者施工人员忽略了计算，从而在某些部位造成二次应力而导致结构裂纹。例如，两个铰接式拱桥的拱脚设计通常使用装饰的“X”形钢，同时需要减小应用力学和材料体积的截面尺寸。在设计铰链时，根据理论计算没有弯矩，但实际上铰链仍可以抗弯曲，结果会出现裂纹并引起钢的腐蚀。其次，在桥梁混凝土施工设计过程中，往往需要进行常规的计算并进行仿真，对数据的精确度要求极高。实践研究表明，当施工队伍在进行桥梁工程的开挖施工时，施工设备产生的力流会在混凝土周围造成衍射情况，进而形成较大的应力集中问题。尤其是在大跨度连续预应力桥梁施工时，施工人员需要根据桥梁工程的横截面规格，科学安放固定锚头的位置，避免锚固段附近出现裂缝的问题，一旦忽视质量控制，会导致钢结构在使用过程中出现裂缝、形变等质量问题。
（四）施工质量
在施工工艺层面，主要包括施工方法错误、使用的设备不合规定、施工程序错乱等原因。在施工材料方面，主要包括原材料质量不合格、钢筋混凝土使用不规范等原因。在监督管理层面，主要包括施工单位没有及时检查施工的细节、原材料的施工控制不到位、施工的流程出错等原因。这些问题属于施工的细节问题，但是直接导致了裂纹的产生。
（五）收缩
第一，中央张力所产生的裂纹。桥梁工程各部件的横截面积间隔方式存在差异，在连接时螺纹钢固定方式存在问题，会导致桥梁垂直应力方向发生改变，进而在钢筋附近产生二次裂缝。第二，中央压缩所产生的裂纹。桥梁工程的组件会在平行应力的作用下产生平行裂纹，进而影响工程整体的稳定性。第三，承受弯曲所产生的裂纹。由于垂直方向的拉力会在结构部件边缘产生拉力作用，并向四周方向扩散，进而降低钢结构的稳定性。在实际施工过程中，裂纹之间会存在较短的细裂纹，如果忽视对钢结构的加固，没有采取合适的措施控制裂纹，会给桥梁工程埋下一系列的安全隐患。混凝土的抗压性是根本形成裂纹的原因。第四，由于大偏心压缩导致裂纹。在应变区具有较少钢筋的大偏心受压构件，和小偏心受压构件及挠曲构件相似。第五，由于小偏心压缩导致裂纹。在应变区具有更多钢筋的小偏心压缩和大偏心压缩构件，与中央压缩构件相似。第六，由于承受剪切力导致裂纹。当箍筋太密并沿梁端部在超过45°的方向上出现对角线裂纹时，就会发生斜压破坏。当箍筋合理时，会发生剪切压缩破坏，沿着梁端部的下部在大约45°的方向上会出现对角裂纹。第七，干缩所产生的裂纹。桥梁工程的横截尺寸会造成一定程度的结构干缩。根据力学原理，施工单位需要综合考虑截面和减震周数，避免暴露半径过大，加重桥梁结构的干缩问题。
二、防治市政桥梁混凝土裂缝的有效途径
（一）加强检查力度，及时防治裂缝
在实际的市政桥梁施工项目中，二次应力裂纹是造成载荷裂纹的最常见原因。二次应力裂纹也是由载荷引起的，通常不按照惯例计算。但是随着现代计算手段的不断改进，可以合理地检查二次应力裂纹。例如，许多平面框架有限元程序可以正确地计算由预应力和蠕变引起的二次应力。
（二）对裂缝表面进行处理
这种防治手段主要应用于裂缝形成初期，裂缝较小的桥梁路段。表面处理可以封闭许多小面积的裂缝。表面处理过程如下。首先用钢丝刷对混凝土表面进行处理，然后用水清洗自然干燥，其次，只需将浸有环氧树脂的玻璃布铺在裂缝表面即可。事实上，裂缝的修补方法主要有两种，分别是对裂缝进行涂抹、对裂缝进行补贴。这种治理方法应用范围较小，修补适用于位置比较难找，或者收缩导致的裂缝，涂抹适应于透水产生的裂缝。
（三）填充宽度较大的裂纹
施工人员可以通过填充的方法来处理一些宽度较大的裂纹，这些裂纹不会影响施加的预应力。其过程如下。沿混凝土表面裂缝的侧面开挖两个凹槽，去除中间部分，以形成“V”形凹槽，并将其清理干净。最后，用水打湿表面，其次是刷谷物水泥，然后填充膨胀的砂浆，在抹平的潮湿表面上进行养护。
（四）在钢梁底部添加钢筋
首先，清除钢锈，凿出松散的保护层。如果主杆裸露，则将其切开并拉直，然后包裹需要添加或焊接到裸露的原始主钢筋上的钢材；第三步是回收箍筋，即扩展原始箍筋并将其焊接成型。如果破损面积不大，可用环氧砂浆修补；如果损坏面积太大，使用高级水泥砂浆进行注射。这种方法能够加固混凝土结构，减少裂缝对桥梁造成的影响。
结束语
综上所述，混凝土桥梁结构裂缝是市政桥梁建设中的重要问题，如何将桥梁基础理论与施工实践相结合，解决混凝土桥梁结构裂缝问题，是保证桥梁施工质量的关键。本文着重分析混凝土桥梁结构裂缝的成因，并提出处理对策。
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