道桥工程混凝土裂缝产生原因及其修复措施

道桥工程混凝土裂缝产生原因及其修复措施

张慧

龙建路桥股份有限公司资产运营养护分公司 黑龙江哈尔滨 150096

摘要：随着我国社会经济发展水平的逐步攀升，国内道桥建设工程的发展也愈发迅速。目前，阻碍道桥工程安全稳定发展的首要原因是混凝土裂缝，因此需加强对此问题的重视程度，不断探寻解决方法。基于此，本文从温度变化、材料设计、施工工艺、荷载作用四个方面分析了混凝土裂缝的产生原因，并提出了部分修复措施，以供广大道桥工作者参考、学习。

关键词：道桥工程；混凝土裂缝；修复措施

前言：混凝土材料因其来源广泛、养护容易，且性能稳定的特点，在道桥工程中被广泛应用。但是混凝土的应用也存在着诸多问题，需要相关工作人员通过研究分析正确处理，促进道桥建筑行业可持续发展。

1道桥工程混凝土裂缝产生原因

1.1温度变化原因

温度变化是混凝土裂缝产生的主要原因。首先，四季温差的影响。由于四季温度的变化，道桥结构会发生一定程度的纵向位移，导致混凝土裂缝产生。其次，热胀冷缩的影响。混凝土自身存在热胀冷缩特性，尤其是在冬季温度较低的气候环境中，混凝土被冻住，不能实现失水凝固，进而导致升温后的混凝土结构受热膨胀，产生裂缝。而且受冻时混凝土处于初凝、凝结等不同状态所造成的影响不同，裂缝的强度会有所差异。最后，突然降温的影响。自然气候变幻无常，突然降雨、冰雹等天气会使环境温差增大，导致混凝土表面迅速降温形成内外温度梯度，进而影响应力变化，造成裂缝。

1.2材料设计原因

道桥工程施工材料的质量优劣对工程质量有着巨大影响，材料质量不达标，常常会产生混凝土裂缝，为通行安全带来隐患。道桥施工常会用到水泥、钢筋、砂石等材料，一般由承包商统一购入。部分不良承包商会受到利益的驱使，购入劣质建材，实行“以次充好”。因此，部分工程质量得不到保证，混凝土裂缝问题频发。除此之外，施工设计不当也是混凝土裂缝产生的主要原因。对钢筋的配置不合格、道桥构件的预应力不足等设计问题均会导致混凝土裂缝的出现[1]。

1.3施工工艺原因

施工工艺对道桥工程建设十分重要，工艺不合格、不合规会产生恶劣后果。混凝土在道桥工程中的应用一般会经过5小时左右的浇筑，此后其内部水泥会发生强烈的水化反应，形成分水链，由于水分蒸发较快，混凝土骨料会发生沉降。此时若混凝土硬化不完全会引发塑性收缩，沿钢筋方向产生裂缝；若混凝土完全硬化其表面会产生水分蒸发现象，促使内部温度降低引发缩水收缩，由于收缩不均匀，会产生较大拉力造成裂缝。另外，混凝土保护层厚度不足、混凝土碳化碱度减弱等工艺原因均会破坏钢筋表面的氧化膜，引发锈蚀。钢筋锈蚀会使自身体积膨胀，导致对周边混凝土的应力加强，产生裂缝。

1.4荷载作用原因

实际荷载超出规定范围，常会使混凝土产生应力裂缝或次应力裂缝，对工程安全带来严重影响。前者产生的原因一般为：施工现场材料过多使荷载超标；设计预算存在遗漏使实际荷载超标。后者产生的原因一般为：道桥施工过程中的不规范开洞或凿槽。另外，混凝土结构竖向沉降不均匀或发生水平位移，影响结构内部应力，引发裂缝。地质勘测精度不足、结构基础差异过大等原因会造成竖向沉降；工程设计不合理、地质情况被破坏等原因均会引发道桥水平位移。

2道桥工程混凝土裂缝修复措施

2.1强化温度控制

强化对温度的控制，可以在一定程度上降低混凝土裂缝的产生概率。首先，工作人员在进行混凝土调配时，需注意骨料的配比，尽可能减少水泥的应用，使混凝土保持在比较干硬的状态[2]。其次，在搅合混凝土时，需要在碎石上播洒适量的水，利用冷冻碎石的方式降低混凝土浇筑产生的高温。最后，道桥工程需选择合适的开工时间。尽量避免在冬季施工，以降低热胀冷缩的影响。在夏季施工时需根据温度情况适当减小混凝土浇筑厚度，促进热量散发。

2.2加强材料设计

道桥工程的建材质量和设计方案需要工作人员严格把控。第一，需要利用科学的质量监管体系把控材料质量。对承包商购入的建材需严格查验质量证明、生产许可等。并对钢筋、水泥、碎石等材料进行抽样检验，禁止检验不合格的材料进场，为道桥安全埋下隐患。第二，在选择混凝土的过程中需加强对其抗拉强度、抗开裂性能等因素的考量，并严格根据实际情况设计合适的配比。第三，在高温、雨水等恶劣天气，需对材料的湿度进行检测，科学调整材料应用方法。如此能有效提高材料抗拉强度，减少裂缝情况出现。

2.3规范施工工艺

施工工艺会直接影响工程质量，因此，需严格规范工作人员的工艺操作行为。第一，在混凝土浇筑时需做到充分振捣。对于分层浇筑厚度，不能超过震动棒的1.25倍；对于振捣深度，需维持在55cm左右，并使震动棒深入下一层中，以免出现上下层接合缝隙。第二，需设置保护层，防止钢筋锈蚀。对于混凝土保护层的厚度，可参考混凝土表面到纵向钢筋外缘的最小距离。此外，厚度的确定还需融入对钢筋错固情况和多种构件耐久性能的考量。通过科学调整，避免因钢筋锈蚀产生的混凝土裂缝情况。

2.4利用修复技术

（1）局部修复。道桥在投入使用后会受到多种因素影响，因所受承载力较大出现混凝土裂缝可采用局部修复的方式。为有效阻止裂缝扩大或混凝土表层脱落等情况，需加强对裂缝的修复处理。局部修复是混凝土裂缝修复的措施之一，具体内容是利用预应力加固技术、支点加固技术、结构截面修复技术等，局部补强道桥混凝土结构，使其质量达到工程验收标准。

（2）表面修复。混凝土表面出现的较浅或较深的裂缝，常采用表面修补的措施。表面修复措施有表面涂抹和表面贴补两种。表面涂抹主要是在裂缝表面涂抹水泥砂浆，之后再覆盖一层环氧树脂漆料，以修复混凝土结构。此外，在进行初次修补后，常因应力作用出现二次开裂现象。此时则需要相关工作人员进行二次修补，一般采用玻璃纤维布贴补法，将其粘附在裂缝表面，再进行修补操作，达成完整修补的目的。其中，玻璃纤维布有无碱和有碱两种，一般工程中所用的都是无碱玻璃纤维，具有较优的耐水性能。另外，在粘附玻璃布前需确保裂缝表面平整、洁净。

（3）灌浆修复。相关工作人员可以根据混凝土裂缝严重情况，选择修复措施。在裂缝已经对道桥安全性造成影响或道桥工程的防渗要求进一步加强时，可以采用灌浆修复措施。其主要内容是利用真空压力设备，将浆质料灌入混凝土裂缝中，随着浆质料硬化使结构逐渐稳定[3]。此过程的浆质料选用一般有水泥浆和环氧聚合物两种。在灌浆修复开始前需对裂缝范围和数量进行仔细检测，并根据检测结果确定钻孔位置和浆质料用量。在钻孔结束后可用清水从上至下清理钻孔，并进行吹干处理。

（4）填充修复。填充修复措施一般应用在上下连通的混凝土裂缝情况。具体操作是用砂轮、钢丝等工具清除裂缝表面的杂物和灰尘，然后加压注入环氧树脂，利用其渗透性和粘附性填充裂缝，以达成较佳的修复效果。此修复方式还能在一定程度上提高道桥表面的防水性能和道桥内部钢筋防锈能力。另外，对于不同宽度的裂缝需采取不同的操作方式。例如，对于宽度小于0.3mm的裂缝，需先利用工具开出V型槽，再进行填充修复；对于宽度超过0.3mm的裂缝，可直接进行填充修复。

结论：道桥工程中混凝土裂缝的产生常受内部因素和外部因素影响，为降低上述因素带来的恶劣后果，工作人员需从预防和修复两方面出发，助推道桥工程安全性的提升。

参考文献：

[1]翟碧霞.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施[J].四川建材,2024,50(02):190-191+197.

[2]张勇,赵小龙,董丽娜,等.市政桥梁施工混凝土裂缝产生的原因与预防措施[J].四川建材,2023,49(12):171-173.

[3]石强强.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析[J].居舍,2020,(01):68.