摘要：為了進一步加強對混凝土橋梁裂縫的認識，盡量避免工程中出現(xiàn)危害較大的裂縫，本人在本文針對混凝土橋梁裂縫的種類和產生的原因較淺的作了分析、總結，以方便設計、施工找出控制裂縫的可行辦法，達到防范于未然的作用。

　　關鍵詞：橋梁施工,裂縫,應對措施

　　1荷載引起的裂縫

　　1.1設計計算階段，結構計算時不計算或部分漏算;計算模型不合理;結構受力假設與實際受力不符;荷載少算或漏算;內力與配筋計算錯誤;結構安全系數(shù)不夠。結構設計時不考慮施工的可能性;設計斷面不足;鋼筋設置偏少或布置錯誤;結構剛度不足;構造處理不當;設計圖紙交代不清等。

　　1.2施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料;不了解預制結構受力特點，梁板隨意翻身、起吊、運輸、安裝;不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式;不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。

　　1.3在設計外荷載作用下，由于結構物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入或計算不考慮，從而在某些部位引起次應力導致結構開裂。例如兩鉸拱橋拱腳設計時常采用布置“X”形鋼筋同時削減該處斷面尺寸的辦法設計鉸，理論計算該處不會存在彎矩，但實際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫而導致鋼筋銹蝕。

　　1.4橋梁結構中經常要鑿槽、開洞、設置牛腿等，在常規(guī)計算中難以用準確的圖式進行模擬計算，一般根據(jù)經驗設置受力鋼筋。研究表明，受力構件挖孔后，力流將產生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產生巨大的應力集中。在長跨預應力連續(xù)梁中，經常在跨內根據(jù)截面內力需要截斷鋼束，設置錨頭，而在錨固斷面附近經常可以看到裂縫。因此，若處理不當，在這些結構的轉角處或構件形狀突變處、受力鋼筋截斷處容易出現(xiàn)裂縫。

　　1.5實際工程中，次應力裂縫是產生荷載裂縫的最常見原因。次應力裂縫多屬張拉、劈裂、剪切性質。次應力裂縫也是由荷載引起，僅是按常規(guī)一般不計算，但隨著現(xiàn)代計算手段的不斷完善，次應力裂縫也是可以做到合理驗算的。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴重部位。但必須指出，如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓力方向的短裂縫，往往是結構達到承載力極限的標志，是結構破壞的前兆。

　　2溫度變化引起的裂縫

　　2.1日照、橋面板、主梁或橋墩側面受陽光照曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非現(xiàn)行分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現(xiàn)裂縫。

　　2.2水化熱。出現(xiàn)在施工過程中，大體混凝土(厚度超過2.0m)澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度限高，內外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。

　　2.3預制T梁之間橫隔板安裝時，支座預埋鋼板與調平鋼板焊接時，若焊接措施不當，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。

　　3收縮引起的裂縫

　　3.1性收縮：發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4-5小時左右，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產生量級很大，可達1%左右。搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。

　　3.2縮水收縮(干縮)。混凝土結硬以后，隨著表層水分逐漸蒸發(fā)，溫度逐步降低，混凝土體積減小，稱縮水收縮(干縮)。

　　3.3炭化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學反應引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計算。

　　4鋼筋銹蝕引起的裂縫

　　由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。

　　5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，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹應力;同時混凝土凝膠孔中的過冷水(結冰溫度在-78度以下)在微觀結構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)。尤其是混凝土初凝進受凍最嚴重，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。

　　6施工材料質量引起的裂縫

　　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量不合格，可能導致結構出現(xiàn)裂縫。

　　7施工工藝質量引起的裂縫

　　在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特別是細長薄壁結構。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異。

　　8防止混凝土產生裂縫的措施

　　8.1嚴格控制粗細骨料的質量，砂中的含泥量不應大于1%，粒徑應先擇上偏粗的中砂。碎石應控制粉塵含量使其不應大于2%，并應選擇級配良好的石子以減少空隙率和孔隙率。采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;加強對混合料的控制，尤其是水灰比和攪拌時間的控制，以免拌合不均影響混凝土的質量造成混凝土中含水量局部過大而產生收縮裂縫。

　　8.2拌和混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土進減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;混凝土中埋設水管，通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。

　　8.3優(yōu)化振搗工藝確保混凝土振搗密實，振搗時間以混凝土表面呈現(xiàn)泛漿，混凝土不再下沉，表面無氣泡為止。澆筑厚度應嚴格控制，對于無模板的頂層混凝土表面應在混凝土終凝之前抹面壓實。

　　8.4加強水泥質量的控制，使其各項指標均要達到國家標準的要求;改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要的，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工過程應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

　　8.5當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑混凝土早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度比氣溫高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數(shù)值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。

　　8.6加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低，只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩(wěn)定的，而與應力狀態(tài)、時間及溫度無關。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時兩者間只發(fā)生很小的內應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7—15倍，當內混凝土應力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應力將不超過100~200MPa。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了，而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發(fā)生細而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。

　　8.7正確使用外加劑

　　①混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發(fā)后毛細管中產生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低，這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認。

　　②水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。提高水泥漿與骨料的粘結力，提高混凝土抗裂性能。

　　③混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度和抗裂性能。摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

　　8.8混凝土的早期養(yǎng)護。主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變化的侵襲，防止有害的冷縮和干縮;另一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關聯(lián)的，混凝土的保溫措施常常也有保濕的效果。

　　9總結

　　在橋梁施工過程中，出現(xiàn)裂縫的原因是多種多樣的。只有掌握出現(xiàn)裂縫的原因，才能在施工中采取合理的措施，嚴格控制好材料質量，采取合理的施工工藝，加強現(xiàn)場的施工管理，根據(jù)現(xiàn)場條件、材料特點、氣溫等多種因素，采取合理的措施，就能有效地控制裂縫的產生，確保工程質量。