劉 爽

（遼寧星盛市政工程監(jiān)理有限公司，遼寧 沈陽110000）

0 前言

混凝土因其取材廣泛、價格低廉，抗壓強度高、可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風化、養(yǎng)護費用低，成為當今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但混凝土最主要的缺點是：抗拉能力差，容易開裂?；炷亮芽p不可避免，但它的有害程度可以控制，有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的聯(lián)合作用下，不斷產(chǎn)生和發(fā)展，引發(fā)混凝土碳化、保護層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強度和剛度受到削弱，耐久性降低，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制。

1 裂縫類型及成因

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復雜、繁多，有時多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要因素?；炷翗蛄毫芽p的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

1.1 荷載引起的裂縫

混凝土橋梁在靜、動荷載及次應力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。

（1）直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫。

（2）次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生的裂縫。

1.2 溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環(huán)境或內(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。在某些大跨徑橋梁中，溫度應力可以達到甚至超出活載應力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要因素是裂縫將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素如下：

（1）年溫差。

（2）日照。

（3）驟然降溫。

（4）水化熱。

1.3 收縮引起的裂縫

在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、強度等級及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護方法、外界環(huán)境、振搗方式及時間。

1.4 基礎變形引起的裂縫

由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導致結(jié)構(gòu)開裂。基礎不均勻沉降的主要原因有：

（1）地質(zhì)勘察精度不夠、試驗資料不準。

（2）地基地質(zhì)差異太大。

（3）結(jié)構(gòu)荷載差異太大。

（4）結(jié)構(gòu)基礎類型差別太大。

（5）地基凍脹。

（6）橋梁基礎基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時，可能造成不均勻沉降。

1.5 鋼筋銹蝕引起的裂縫

要防止鋼筋銹蝕，設計時應根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度（當然保護層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時將加大裂縫寬度）；施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區(qū)尤其應慎重。

1.6 凍脹引起的裂縫

大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%-50%。冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。

1.7 施工材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1.8 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(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、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)裂縫。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生原因而異，比較典型且常見的如下幾種。

（1）施工時模板剛度不足，在澆筑混凝土時產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫；施工時拆模過早，混凝土強度不足，使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫；施工前對支架基礎壓實不足或支架剛度不夠，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導致混凝土出現(xiàn)裂縫。

（2）裝配式結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件運輸、堆放時，支撐墊木不在一條垂直線上，或懸臂過長，或運輸過程中劇烈顛撞，吊裝時吊點位置不當而引起結(jié)構(gòu)裂縫。安裝順序不正確，導致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

（3）混凝土振搗不密實、不均勻、出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或形成其他荷載裂縫的起源點；混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低在硬化前因混凝土振搗不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫，即縮性收縮裂縫?；炷脸跗陴B(yǎng)護時急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

2 混凝土裂縫的處理建議

2.1 是表面處理法

包括表面涂抹和表面貼補法，表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的裂縫，不伸縮的裂縫以及不在活動的裂縫。表面貼寂（木工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。

2.2 是填充法

用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫（0.3mm）,作業(yè)簡單,費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采用取開V型槽，然后作填充處理。

2.3 灌漿法

此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。

2.4 結(jié)構(gòu)補強法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成裂縫等影響結(jié)構(gòu)強度可采取結(jié)構(gòu)補強法、錨固補強法、預應力法等。

2.5 混凝土裂縫處理效果的檢查

包括修補材料試驗；鉆芯取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。

3 結(jié)論

一座橋梁從建成到使用，涉及到設計、施工、監(jiān)理、運營管理等各方面，某一方面管理不慎都可能使混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫。由上述可知，設計疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力，均可能使混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫。因此，嚴格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標準進行設計、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎。在運營管理過程中，進一步加強巡查和管理，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，也是相當重要的環(huán)節(jié)。

［1］公路工程質(zhì)量通病防治指南[M].北京：人民交通出版社,2002,1.

［2］李健,涂征宇.公路中小橋梁病害及處理方法[J].中外公路,2004(2).