谢建武

（天津交通职业学院，天津 300112）

0 引言

混凝土裂缝是道路桥梁工程中的常见问题，对道路桥梁工程质量有很大影响。鉴于混凝土裂缝无法完全消除，在实践中应确保裂缝在可控范围内，降低财产损失，避免对行人、行车安全造成威胁。要想尽可能减少裂缝的出现和发展，应对混凝土裂缝形成机理进行深入分析，在此基础上采取针对性措施进行有效预防，及时对道路桥梁出现的混凝土裂缝进行处理，防止混凝土裂缝进一步发展扩大。

1 道路桥梁裂缝危害

道路桥梁裂缝不仅影响工程的美观，还会影响结构的完整性，若不采取措施及时控制和处理，可能导致无法换回的损失。一方面，裂缝贯通发展进而导致混凝土断裂（如图1a所示），阻碍交通，甚至导致道路桥梁倾覆，造成严重的生命财产损失；另一方面，多裂缝发展形成“蜘蛛网”路面（如图1b所示），给行人出行造成困难，车辆在上面行驶会非常颠簸，极易造成交通事故。

图1 道路桥梁裂缝

此外，从工程结构性能来看，裂缝的存在还容易导致一些次生危害，降低结构的工程性能。比如，裂缝是很好的渗水通道，外界的水通过裂缝渗入混凝土结构内部，造成钢筋腐蚀；裂缝将导致混凝土与空气中CO2的接触面增大，加速了混凝土碳化，削弱对钢筋的保护，缩短工程寿命。

2 道路桥梁裂缝类型

道路桥梁裂缝有不同分类方式，根据道路桥梁工程中混凝土裂缝的形式，可将裂缝分为八字型裂缝、X型裂缝、垂直裂缝、水平裂缝[1]。

八字型裂缝形如汉字“八”，如图2所示。当混凝土材料不合格，砂石、水泥配合比不合理，骨料分布不均匀时，在运营期因塑性收缩常出现八字型裂缝。

图2 八字型裂缝

X型裂缝形如字母“X”，如图3所示。X型裂缝形成机理较为复杂，主要是不均匀温度梯度导致不均匀温度应力，从而引起X型裂缝。

图3 X型裂缝

垂直裂缝如图4所示，垂直裂缝常在桥梁或道路跨中出现，主要是因为截面抗拉强度和抗弯强度不足，在不均匀沉降或外力作用下导致混凝土拉裂。

图4 垂直裂缝

水平裂缝如图5所示，混凝土施工时压实度不够或压实不均匀，混凝土路面切缝不及时，都会导致道路桥梁混凝土出现水平横向裂缝。此外，道路桥梁工程混凝土裂缝还可按裂缝发展状态、裂缝位置、形成原因等分类，具体见表1。

表1 道路桥梁工程混凝土裂缝分类

图5 水平裂缝

3 道路桥梁裂缝成因

（1）载荷因素。道路桥梁载荷因素引起的裂缝主要分为两种情况：一方面，在施工过程中由于施工人员违规存放各类原材料、器械，导致道路桥梁部分结构承受的载荷应力超出设计标准，或施工人员未能严格遵循设计图纸施工，施工工艺和施工技术选择不正确，导致混凝土承载力不足，进而引起混凝土裂缝；另一方面，如果在道路桥梁后期使用过程中，频繁出现车辆超载运输情况，导致荷载超限，也非常容易引起道路桥梁混凝土裂缝。

（2）温度因素。混凝土养护阶段是出现温度裂缝的主要阶段，如果混凝土表面温度和内部温度差异过大，形成不均匀的温度梯度，便会出现混凝土裂缝。另外，如果在施工过程中，室外环境温度比较低，甚至低于冰点，也有可能导致道路桥梁混凝土温度裂缝的出现。

（3）塑性收缩。在施工过程中非常容易出现收缩裂缝，比如，在道路桥梁混凝土浇筑过程中出现非常严重的水化热反应，混凝土中的水分含量快速下降，这样便容易加剧混凝土的凝固收缩裂缝的形成。另外，如果在道路桥梁施工过程中出现混凝土骨料集配管理不到位、未选择水化热偏低的水泥品种、混凝土水灰比不合理、混凝土浇筑与振捣施工工艺不正确等情况时，也非常容易引起塑性收缩裂缝。

（4）地基沉降因素。道路桥梁非常容易出现因地基沉降导致的裂缝，造成这一问题的原因主要是地基稳定性不足，地基土壤属于软弱土或者地基结构发生不均匀位移。当道路桥梁地基发生沉降，会给道路桥梁主体结构施加多个方向的力，既有纵向的拉应力，也有横向的拉应力，而且还有承受道路桥梁自身重量以及路面行车施加的载荷应力。一旦道路桥梁混凝土结构承受的多方应力超限，便会在道路路面、桥梁桥墩等位置出现裂缝。

（5）钢筋锈蚀。钢筋锈蚀是引起道路桥梁裂缝的主要原因，一旦混凝土钢筋出现锈蚀情况，会增加混凝土钢筋的表面积以及横截面积，导致道路桥梁混凝土需要承受更大的压应力。同时，钢筋与混凝土之间的缝隙就会逐渐增大，最终便形成了道路桥梁裂缝。混凝土裂缝是引起钢筋锈蚀的主要因素，而钢筋锈蚀则是导致混凝土裂缝加剧、延伸的关键所在[2]。

4 道路桥梁裂缝的处理措施

4.1 表面处理技术

这种裂缝处理技术比较便于操作，而且施工成本比较低，对施工人员技术水平要求不高。施工人员根据道路桥梁混凝土材料类型，制作相对应的表面修补材料。表面修补处理技术适合小规模的道路桥梁混凝土裂缝，且深度并未达到混凝土结构内部的裂缝修补。但需要注意的是，在采用表面处理技术修补道路桥梁混凝土裂缝时，最好暂时限制施工区域的路面行车。

4.2 填充处理技术

填充处理技术是目前处理道桥混凝土裂缝的主要措施。这种裂缝处理技术成本较低，操作简单，比较适合应用于裂缝宽度在0.3mm 以下并且深度比较小的混凝土裂缝修补中。为了提高混凝土填充修补效果，可以对裂缝进行开槽处理，一般会开一个“V”字型槽口，这样能够确保填充物与混凝土结构有更大的接触面[3]。

4.3 灌浆处理技术

灌浆法大多应用于大规模道路桥梁混凝土裂缝的修补施工中，修补效率比较高，裂缝处理效果比较理想。但也有部分道路桥梁的小规模混凝土裂缝采用灌浆处理技术。施工人员需要事前根据道路桥梁混凝土材料的类型以及水灰比等参数，尽量配备与原有混凝土材料参数相同的灌浆浆液，这样有助于提高灌浆浆液与道路桥梁原有混凝土材料之间的黏合效果[4]。

4.4 混凝土置换法

如果道路桥梁在施工过程中或者在后期通车使用后，出现大面积混凝土材料开裂情况，便会严重降低道路桥梁整体结构强度，混凝土置换法非常适合处理比较严重的混凝土裂缝[5,6]。目前，常用的道路桥梁混凝土裂缝置换处理材料有传统混凝土材料、水泥砂浆、改性聚合物混凝土等。施工人员需要先确定更换混凝土材料的具体位置，可以用切割机对即将置换的混凝土进行切割，然后再置换新制备的混凝土材料。需要注意的是，在置换原有混凝土材料时，必须要做好基层的处理，尤其是要做好混凝土碎石、废料等杂物的处理。这样有助于提高混凝土成型效果，增强新置换混凝土与道桥工程原有混凝土材料之间的黏合度，从而实现对道路桥梁混凝土裂缝的有效治理。道路桥梁混凝土裂缝常见处理技术优势分析如表2所示。

表2 道路桥梁混凝土裂缝常见处理技术

5 结束语

综上所述，道路桥梁中混凝土出现的裂缝会严重影响工程性能，威胁行人、行车安全。道路桥梁混凝土的施工裂缝可能是某一个因素导致的，也有可能是多个因素共同作用的结果。不同作用模式下的混凝土裂缝形态不同。要想真正减少混凝土裂缝的出现，防止裂缝的进一步扩大，必须对混凝土裂缝形成机制进行分析，从而“对症下药”，及时对出现的混凝土裂缝进行修复处理，从而实现裂缝的可防可控，提高道路桥梁的结构强度。