摘要：本文作者分析了橋梁裂縫的分類及產生的原因，提出了防治的對策。
　　關鍵詞：橋梁裂縫；產生原因；防治對策
　　
　　一座橋梁從建成到使用，牽涉到設計、施工、監理、運營管理等各個方面。由上述可知，混凝土結構裂縫的種類成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但只要采取一定的設計和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。
　　1．橋梁混凝土裂縫的分類：
　　混凝土結構裂縫的種類成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。混凝土橋梁裂縫的種類，就其產生的原因，大致可劃分如下幾種：
　　1.1溫度引起的裂縫
　　溫度裂縫區別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混抗拉強度時即生溫度裂縫。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。橋面板、主粱或橋墩側面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現裂縫。日照和驟然降溫是導致結構溫度裂縫的最常見原因。在施工過程中，大體積混凝土(厚度超過2.0m)澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度很高，內外溫差太大，致使表面出現裂縫。施工中應根據實際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內外溫差，并緩慢降溫，必要時可采用循環冷卻系統進行內部散熱，或采用薄層連續澆筑以加快散熱。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，對橋梁結構的影響主要是導致橋梁的縱向位移，一般可通過橋面伸縮縫、支座位移或設置柔性墩等構造措施相協調，只有結構的位移受到限制時才會引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。
　　1.2收縮引起的裂縫
　　混凝土的干燥過程是由表面逐漸擴展到內部的，在混凝土內部呈現含水梯度，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，導致表面混凝土承受拉力，內部混凝土承受壓力。當表面的混凝土所受的拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。
　　自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發生水化反應生成新的物質而導致自身體積縮小。
　　干縮是混凝土結硬后，隨著表面水分逐步蒸發，溫度逐漸降低，混凝土體積縮小。因混凝土表面水分損失快，內部損失慢，表面收縮受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。
　　塑性收縮。主要發生在混凝土澆筑初期。施工時，混凝土澆筑后，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，此時收縮為塑收縮。在骨料下沉過程中受到鋼筋阻擋，即形成沿鋼筋方向裂縫。
　　1.3荷載裂縫
　　混凝土橋梁在常規靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫。裂縫產生的原因有：使用階段，超出設計載荷的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；發生大風、大雪、地震、爆炸等。
　　施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預制結構結構受力特點，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。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；結構安壘系數不夠。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。
　　次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫。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，僅是按常規一般不計算，但隨著現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。裂縫產生的原因有：橋梁結構中經常需要鑿槽、開洞、設置牛腿等，在常規計算中難以用準確的圖式進行模擬計算，一般根據經驗設置受力鋼筋。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。在長跨預應力連續粱中，經常在跨內根據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裂縫。在設計外荷載作用下，由于結構物的實際工作狀態同常規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。例如兩橋拱腳設計時常用布置“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，以至出現裂縫。
　　1.4施工質量和材料質量引起的裂縫
　　在混凝土結構中，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、深進的和貫穿各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異。如混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分發過多，引起混凝土塌落度過低，使得在混凝土體積上出現不規則的收縮裂縫。混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易發生裂縫，既塑性收縮性。混凝土振搗不密實、不均勻、出一蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋誘蝕或其它荷載裂縫的起源點。混凝土保護層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，導致構件有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫等。混凝土的材料合成為水泥、砂、骨料、拌合水以及外加劑，配制混凝土材料不合格，從而導致裂縫出現。砂石含量超標使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫，砂石的級配差常造成側面裂縫，拌合水以及外加劑中雜質含中過高會對鋼筋銹蝕產生影響等。當施工質量低，工藝不合格同樣也會產生各種形式裂縫。
　　2．避免裂縫產生防治的對策
　　根據現場混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養護方案，采用計算機仿真技術對混凝土施工期溫度場和溫差進行計算機模擬動態預測，提供結構沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況，制定混凝土在施工期內不產生溫度裂縫的溫控標準，進行保溫養護優化選擇。，依據結構受力情況可合理地確定混凝土評定驗收齡期，打破正常標準28d的評定驗收齡期，改為60d或更多天，評定驗收齡期充分考慮混凝土的后期強度，從而減低設計標號，達到減少混凝土水泥用量減低水化熱的目的。
　　采用改善邊界約束的構造設計，如遇有約束強的巖石類地基、較厚的混凝土墊層等時，可在接觸面上設滑動層來減少溫度應力，在外約束的接觸面上全部設滑動層，則可大大減弱外約束。采取增配構造鋼筋，配筋應盡可能采用小直徑、小間距，全截面含筋率控制在0.3%～0.5%之間，在混凝土表面增設金屬擴張網等有效措施，有效地提高混凝土抗裂性能。充分利用混凝土在基坑有側限條件，在混凝土中摻加微膨脹劑，使其在基坑約束下形成一定的預壓力，補償混凝土內部溫度，收縮產生的拉應力，從而有效的避免混凝土裂縫的產生。
　　3．結束語
　　對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，隨著當今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。
　　參考文獻:
　　[1]陳肇元，朱金銓，吳佩剛．高強混凝土及其應用[M]．清華大學出版社，1992．
　　[2]泵送混凝土施工質量控制和裂縫處理.環球網校.2010-01-22.
　　[3]遲培云,呂平,周宗輝.現代混凝土技術[M].上海同濟大學出版社,1999.