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摘 要：在公路桥梁的建造和使用中，常常因出现裂缝而严重影响工程质量甚至会出现桥梁垮塌的现象。所以克服和控制裂缝仍是亟待解决的问题。本文分析了混凝土桥梁裂缝的形成原因，提出了针对性的防治措施。
关键词：混凝土桥梁；裂缝；原因；防治
从桥梁工程建设的过程来看，从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。因此，对于混凝土桥梁裂缝的出现，其形成原因往往是多方面的，可能是设计疏漏，也可能是施工低劣，还可能是监理不力等。因此，正确了解混凝土桥梁裂缝的形成原因，从而为制定相应的技术措施与方案提供有益参考，有着重要的现实意义。
1.混凝土桥梁裂缝形成的原因
从现有的研究和桥梁建设实践经验来看，混凝土桥梁裂缝形成原因很多，但总结起来，可以归纳为以下几个方面：
1.1设计不当产生的裂缝。现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处）首先开裂，产生45度左右的斜角裂缝。
1.2混凝土材料使用不当产生的裂缝。使用混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。另外在施工过程中，将不同厂家的水泥混用，或水泥用量过多也是产生裂缝的重要因素。同时，在混凝土内部的一些危害性化学反应也可导致混凝土产生裂缝。混凝土凝结硬化时，结构内部的水泥熟料中的氧化钙继续水化产生体积膨胀，可导致混凝土表面出现龟裂；钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。
1.3施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。振捣不及时，未按规定振捣，振捣次数和时间未达到规范要求，导致混凝土内部力的分布不均匀，部分结构先达到抗压强度或者抗剪强度，从而引发裂缝。
1.4荷载作用产生的裂缝。一般在荷载作用下结构变形太大而产生的裂缝。在结构受拉、受剪区域以及严重振动等部位区域较多出现。主要的产生原因是结构设计及施工错误、地基不均匀沉降、承载能力不足等。
1.5沉降不均与产生的裂缝。现浇构件因砌体或地基过大而不均匀的沉降，可导致产生沉降裂缝的原因有模板支撑间距大、刚度不足、过早拆模以及支撑松动等。
1.6外界气温、湿度变化产生的裂缝。由于温差引起温度变形而造成混凝土的内外温度梯度不一而产生的，温差愈大，温度应力也愈大，导致混凝土体积的变化，当体积变化引起的拉伸应变超过混凝土的极限拉伸时，混凝土将会开裂。
1.7混凝土保养不当产生的裂缝。混凝土浇筑后，表面没有及时涂刷防护油和覆盖，受风吹日晒和当时气温影响，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力产生的塑性收缩而导致开裂。
2.混凝土桥梁裂缝处理方法
2.1表面处理法。采用表面处理法进行修补，在混凝土表面沿裂缝涂抹树脂保护膜。施工时先用钢丝刷除去混凝土表面的附着物，再用清水清洗，干燥后，用油灰状树脂填充混凝土表面的凹瘪部分后，再进行必要的涂抹。表面处理法包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。
2.2填充法 用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采用取开V型槽，然后作填充处理。对于桥面板中间带上下贯通的裂缝，其上部采用注入施工法进行处理。沿裂缝7～8cm宽度的范围内，用砂轮机和钢丝刷去混凝土表面的游离石灰和灰尘等，并用洗净剂清洗，然后加压注入具有渗透性和粘着性的环氧树脂，以此来填充混凝土裂缝，提高桥面板的防水性，防止钢筋锈蚀及混凝土老化。
2.3结构补强法 因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。此外，还可以采用灌浆法等。同时，要加强混凝土裂缝处理效果的检查，包括修补材料试验；钻芯取样试验；压水试验；压气试验等。
3、防治混凝土桥梁裂缝的措施
3.1在桥梁设计阶段进行控制的措施
3.1.1设计中的“抗”与“放”。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施。“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗———放”结合、或以“抗”为主、或以“放”主的设计原则，来选择结构方案和使用的材料。
3.1.2积极采取补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中扣掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
3.1.3对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量。并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。
3.1.4设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不能回避时。应做局部处理，如在转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时考虑加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。
3.2加强现场施工的控制与管理
3.2.1浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，时间过短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉人底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易产生裂缝。应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
3.2.2混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早朗养护工作尤为重要，为保证混凝土在早期尽可能少产生收缩，主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14-28天。
3.2.3混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积棍凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施（埋设散热孔、通水排热等），避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
3.3严格控制施工材料的质量
原材料是工程实体的组成部分，对工程质量有着直接关系，因此，要求施工单位：一是把好材料采购关；二是对各种原材料进行测试鉴定；三是严禁使用不合格材料和半成品。
3.3.1抓好各施工阶段的材料进场关，以防患于未然。对施工单位的各施工阶段所用的原材料，要通过定期检查严格控制，有的放矢地对主要材料进行现场检查，对存在的问题和不符合要求的材料，要坚决制止使用。
3.3.2对影响质量的要害问题或带普遍性问题，要坚持质量第一的原则，决不能掉以轻心，留下质量隐患。施工中应严格控制水灰比和沙率，在满足浇筑要求和能够完全捣实的情况下，尽量选用大的骨料，并尽可能多用骨料，降低桥面混凝土的和易性，避免使用添加剂。
3.3.3质量检验属于质量管理中的把关环节，要选用素质高的检验人员，并对他们进行必要的技术培训，对仪器和检测工具要经常校正，以提高检验工作的质量。
4.结束语
盡管混凝土桥梁裂缝的形成原因多而复杂，但仍然有规律可循。只要我们正确认识形成原因，从而在设计阶段到施工阶段以及后期的管理与养护工作中，采取相应的控制措施，就能实现最大限度地对裂缝的出现与防治进行有效的处理。
关键词：混凝土桥梁；裂缝；原因；防治
从桥梁工程建设的过程来看，从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。因此，对于混凝土桥梁裂缝的出现，其形成原因往往是多方面的，可能是设计疏漏，也可能是施工低劣，还可能是监理不力等。因此，正确了解混凝土桥梁裂缝的形成原因，从而为制定相应的技术措施与方案提供有益参考，有着重要的现实意义。
1.混凝土桥梁裂缝形成的原因
从现有的研究和桥梁建设实践经验来看，混凝土桥梁裂缝形成原因很多，但总结起来，可以归纳为以下几个方面：
1.1设计不当产生的裂缝。现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处）首先开裂，产生45度左右的斜角裂缝。
1.2混凝土材料使用不当产生的裂缝。使用混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。另外在施工过程中，将不同厂家的水泥混用，或水泥用量过多也是产生裂缝的重要因素。同时，在混凝土内部的一些危害性化学反应也可导致混凝土产生裂缝。混凝土凝结硬化时，结构内部的水泥熟料中的氧化钙继续水化产生体积膨胀，可导致混凝土表面出现龟裂；钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。
1.3施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。振捣不及时，未按规定振捣，振捣次数和时间未达到规范要求，导致混凝土内部力的分布不均匀，部分结构先达到抗压强度或者抗剪强度，从而引发裂缝。
1.4荷载作用产生的裂缝。一般在荷载作用下结构变形太大而产生的裂缝。在结构受拉、受剪区域以及严重振动等部位区域较多出现。主要的产生原因是结构设计及施工错误、地基不均匀沉降、承载能力不足等。
1.5沉降不均与产生的裂缝。现浇构件因砌体或地基过大而不均匀的沉降，可导致产生沉降裂缝的原因有模板支撑间距大、刚度不足、过早拆模以及支撑松动等。
1.6外界气温、湿度变化产生的裂缝。由于温差引起温度变形而造成混凝土的内外温度梯度不一而产生的，温差愈大，温度应力也愈大，导致混凝土体积的变化，当体积变化引起的拉伸应变超过混凝土的极限拉伸时，混凝土将会开裂。
1.7混凝土保养不当产生的裂缝。混凝土浇筑后，表面没有及时涂刷防护油和覆盖，受风吹日晒和当时气温影响，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力产生的塑性收缩而导致开裂。
2.混凝土桥梁裂缝处理方法
2.1表面处理法。采用表面处理法进行修补，在混凝土表面沿裂缝涂抹树脂保护膜。施工时先用钢丝刷除去混凝土表面的附着物，再用清水清洗，干燥后，用油灰状树脂填充混凝土表面的凹瘪部分后，再进行必要的涂抹。表面处理法包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。
2.2填充法 用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采用取开V型槽，然后作填充处理。对于桥面板中间带上下贯通的裂缝，其上部采用注入施工法进行处理。沿裂缝7～8cm宽度的范围内，用砂轮机和钢丝刷去混凝土表面的游离石灰和灰尘等，并用洗净剂清洗，然后加压注入具有渗透性和粘着性的环氧树脂，以此来填充混凝土裂缝，提高桥面板的防水性，防止钢筋锈蚀及混凝土老化。
2.3结构补强法 因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。此外，还可以采用灌浆法等。同时，要加强混凝土裂缝处理效果的检查，包括修补材料试验；钻芯取样试验；压水试验；压气试验等。
3、防治混凝土桥梁裂缝的措施
3.1在桥梁设计阶段进行控制的措施
3.1.1设计中的“抗”与“放”。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施。“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗———放”结合、或以“抗”为主、或以“放”主的设计原则，来选择结构方案和使用的材料。
3.1.2积极采取补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中扣掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
3.1.3对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量。并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。
3.1.4设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不能回避时。应做局部处理，如在转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时考虑加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。
3.2加强现场施工的控制与管理
3.2.1浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，时间过短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉人底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易产生裂缝。应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
3.2.2混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早朗养护工作尤为重要，为保证混凝土在早期尽可能少产生收缩，主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14-28天。
3.2.3混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积棍凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施（埋设散热孔、通水排热等），避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
3.3严格控制施工材料的质量
原材料是工程实体的组成部分，对工程质量有着直接关系，因此，要求施工单位：一是把好材料采购关；二是对各种原材料进行测试鉴定；三是严禁使用不合格材料和半成品。
3.3.1抓好各施工阶段的材料进场关，以防患于未然。对施工单位的各施工阶段所用的原材料，要通过定期检查严格控制，有的放矢地对主要材料进行现场检查，对存在的问题和不符合要求的材料，要坚决制止使用。
3.3.2对影响质量的要害问题或带普遍性问题，要坚持质量第一的原则，决不能掉以轻心，留下质量隐患。施工中应严格控制水灰比和沙率，在满足浇筑要求和能够完全捣实的情况下，尽量选用大的骨料，并尽可能多用骨料，降低桥面混凝土的和易性，避免使用添加剂。
3.3.3质量检验属于质量管理中的把关环节，要选用素质高的检验人员，并对他们进行必要的技术培训，对仪器和检测工具要经常校正，以提高检验工作的质量。
4.结束语
盡管混凝土桥梁裂缝的形成原因多而复杂，但仍然有规律可循。只要我们正确认识形成原因，从而在设计阶段到施工阶段以及后期的管理与养护工作中，采取相应的控制措施，就能实现最大限度地对裂缝的出现与防治进行有效的处理。