浅谈混凝土桥梁裂缝分析及处理技术
[摘要]混凝土裂缝是混凝土结构物承载能力，耐久性及防水性降低的主要原因。

本文主要针对混凝土桥梁的裂缝成因进行分析并对裂缝的处理进行阐述。

[关键词]桥梁裂缝成因处理
中图分类号：u445.71 文献标识码：b 文章编号：1009-914x （2013）22-0108-01
一、引言
由于混凝土材料的抗拉能力较弱，稍微受拉就会产生裂缝。

因此，对混凝土结构物来说，产生裂缝几乎是不可避免的，这就需要我们对桥梁结构裂缝进行分析并及时进行技术处理。

二、混凝土桥梁裂缝的主要成因分析
下面对一些常见的有可能引起混凝土开裂的原因及其作用机理
予以进一步的分析。

（一）混凝土收缩裂缝
1、混凝土表面收缩裂缝
此种裂缝一般与混凝土的原材料、配合比和养护条件有关。

主要有塑性收缩和缩水收缩两种。

塑性收缩发生在施工过程中，混凝土浇筑后4-5h，此时水泥水化反应激烈，出现沁水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩。

缩水收缩（也称干缩）混凝土硬结后，随着表面层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩。

2、分层浇筑大体积混凝土收缩裂缝
由于新浇筑的混凝土与上一次浇筑的混凝土直接接触，部分水分渗入原混凝土的孔隙中，使新浇混凝土的水灰比相对减少，硬化后的自由水减少，收缩相对减少。

（二）工序错误引起的混凝土裂缝
1、拆模时间不当引起裂缝
预制构件过早拆模或将内模气囊放气，都会造成混凝土强度不够时，在自重作用下沉落产生裂缝。

而对一些凹凸面较多、断面尺寸变化较大的构件又可能因为模板拆除太迟，模板阻了构件混凝土的自由收缩而形成裂缝。

2、施加预应力时间不当引起裂缝
无论是现浇还是预制混凝土结构，一般均要求混凝土的抗压强度必须达到设计强度的85%以上时才能进行预应力施工，否则将会使由于预应力作用形成受拉区混凝土开裂和预应力锚固端混凝土开裂，严重时千百万崩坍。

3、钢筋锈蚀引起的裂缝
混凝土构件一般都有规定的保护层厚度，混凝土的保护层具有弱碱性，它能在钢筋表面产生一层钝化膜使钢筋与外界气体隔绝，对钢筋形成保护。

如果保护层的厚度不够，或者混凝土的质量有问题，那么空气中的水和二氧化碳将混凝土中的氧化钙作用生成碳酸钙，使混凝土碱性变成中性，通常称为混凝土的碳化。

倘若混凝土保护层全部失去碱性，即全部碳化，则钢筋表面就不能再生成钝化膜来保护钢筋，致使钢筋锈蚀，钢筋锈蚀后体积增大，将胀裂混凝土保
护层而形成裂缝。

4、集料膨胀引起的裂缝
水泥混凝土中水泥的碱与二氧化碳硅等碱活性集料发生化学反
应引起混凝土膨胀，其有两种类型，碱—硅反应与碱—碳酸盐反应，是指碱与活性碳酸盐之间发生的化学反应。

碱—集料反应是导致公路路面或大型桥梁墩台开裂的重要原因之一。

5、基础位移引起的裂缝
基础的不均匀下沉和桥台、拱脚的变位都会导致超静定结构的内力发生改变而导致结构混凝土的开裂。

6、预应力不足引起的裂缝
造成预应力不足有多方面原因，施工方上张拉控制、锚具选择、预应力管道压浆等方面。

设计方面则主要表现在配筋不足，或布索位置不合理等。

7、应力集中引起的裂缝
预应力索的锚固区可能因齿块间距过小，锚垫板下的间接钢筋不足、混凝土的强度过低而形成应力集中所致的裂缝，此外，在结构的刚度突变区域附近亦有可能由于应力集中而导致的裂缝。

8、寒冷地区冻胀引起的裂缝
大气温度低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水变成冰，体积膨胀，因而混凝土产生膨胀应力，同时混凝土胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土强度降低，并导致裂缝出现，温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀
破坏的必要条件。

三、桥梁结构裂缝处理的技术
混凝土的裂缝按照裂缝深度h与结构厚度h的关系分为以下四种类型：h≤h表面裂缝；0.1h<h<0.5h浅层裂缝；0.5h≤h<1.0h纵深裂缝；h=h贯穿裂缝。

在处理裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展的最终状态。

主要有：裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。

根据不同的成因及裂缝类型，本文阐述以下两种处理方法：
1、面处理法
在混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜
封闭法，适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的碳化和有害离子对混凝土的腐蚀。

因此，对于宽度发生变化的裂缝，要设法使用有伸缩性的材料。

（1）清扫：混凝土表层的浮浆和起砂层要用砂轮打磨机磨去，并清扫或冲洗干净。

（2）刮腻子：混凝土表面裂缝、气孔和缺陷应用腻子填充补平，
待干后用砂布磨平。

（3）涂刷底层涂料：可羊毛辊子辊涂，也可用刷涂，或者边辊边刷，涂刷1遍。

涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。

（4）涂刷主层涂料：采用刷涂和辊涂方法涂刷3遍，每遍涂刷都要等到上遍涂料指干后再涂，另外，两次涂刷方向最好是互相垂直。

（5）涂罩面层：在主层涂料干后，在外罩涂1-2层防水罩面胶。

2、注浆法
该方法适用于宽度为0.2～3mm的混凝土裂缝修补。

在许多墩台身裂纹方面用此方法来处理，至今为止，效果良好，值得推广。

（1）裂缝清理：缝中如被泥土粉尘堵塞，可用小型工业吸尘器吸出。

沿裂缝两边约5cm的混凝土表面要用湿布擦去尘土，但要注意缝中不得进水。

（2）粘贴注浆咀和封闭裂缝：首先，在预计要贴咀的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷，使裂缝封闭。

大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝。

然后，粘贴注浆咀并将注浆咀整个底座用浆包严，固化后周边可能有裂口，必须反复用封缝用浆补上，以免注浆时漏浆。

（3）试漏：试漏要逐条裂缝进行。

每条连通的裂缝，先将注浆咀用铝铆堵上，留一个咀用补缝器压气，在封闭的裂缝上涂肥皂水进行试漏。

对于有经验的操作者，也可不必试漏。

（4）配制注浆液：注浆操作一般在粘咀的第二天进行，气温在20℃以上为好。

注浆前先配注浆液，在塑料杯中分别倒入tk型注缝胶甲液和乙液，按重量比甲液：乙液=2：1混合均匀备用。

（5）注浆：用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器深入活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉，将补缝器移到相邻注浆咀重复注浆。

垂直缝，一般由下往上注浆，水平缝，从一端向另一端爱个注浆。

如果裂缝较细时，可以使用补缝器上的弹力装置对注浆液自动加压，此时，一个人可以同进照看若干个补缝器。

（6）二次注浆：为了保证浆液充满，在注浆后约半个小时，可以对每个注浆咀再次补浆。

（7）检查：注缝胶的强度发展与环境温度有很大关系，一般情况（20-25℃）1天后开始固化，1个月后达到要求强度。

检查注缝质量可以用小型空心钻机，跨缝钻取芯样，进行检查。

四、结束语
桥梁裂缝产生的原因复杂、种类繁多，只有对裂缝进行系统全面的分析和研究，才能提示出桥梁病害产生的内涵和机理。

虽然目前桥梁结构存在的裂缝问题比较普遍，但是只要在设计和施工或能认识到桥梁结构常规裂缝机理，同时采取相应的一些桥梁结构裂缝处理技术，裂缝对混凝土结构的危害是可以减少甚至可以避免的。