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【摘 要】桥梁建设中混凝土开裂现象经常出现已经成为一项通病，混凝土开裂不仅仅只影响路面美观，还直接影响桥梁的使用效果极其使用年限。本文介绍了桥梁混凝土裂缝的成因及施工控制。
【关键词】混凝土裂缝；成因；施工控制
1前言
钢筋混凝土桥梁是一种耐久性较好的结构体系，但是由于混凝土的均质性较差，抗拉强度较低，又有膨胀收缩、徐变等特性，加之在实际工程中，往往由于施工过程控制不严，致使混凝土结构出现不同程度的裂缝，给结构造成一定的损伤，影响桥梁的正常使用，有些裂缝则危及结构的安全，甚至造成桥梁的严重破坏或倒塌。防止和减轻混凝土裂缝对桥梁的损害，正确“诊断”混凝土裂缝形成的原因，提出切实有效的防治方法，是至关重要的。本文就桥梁裂缝的产生原因和预防措施作一分析，供参考。
2 桥梁混凝土裂缝产生的原因
2.1 荷载引起的裂缝
2.1.1 直接应力裂缝
直接应力裂缝产生的原因主要是由于在桥梁设计阶段对结构的计算不合理，实验受力与实际受力不相符，导致桥梁安全系数不够。还有就是在施工的过程中，没有完全按照施工设计图纸进行操作，对施工过程中的材料堆放、运输、安装等没有加以限制。
2.1.2 次应力裂缝
次应力裂缝是指由于外荷载引起的次生应力产生的裂缝。比如桥梁结构中经常需要开凿和开洞等，而这部分施工一般只是根据经验来设置受力钢筋。相关研究表明，受力构件在挖孔后，在孔的周围会产生巨大的应力集中。在实际的桥梁中，次应力的产生是导致混凝土裂缝产生的主要原因。
2.2 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。
比如。骤然降温。遇到突降大雨、冷空气侵袭等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度：在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热；预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。
2.3 钢筋锈蚀产生的裂缝
这种裂缝的产生主要是由于混凝土的保护厚度不够，或者是钢筋质量较差，致使钢筋表面的氧化膜遭到破坏，使钢筋表面受到侵蚀，从而导致二氧化碳和铁离子发生锈蚀反应。由于结构内部钢筋受到锈蚀，使结构体积变大，对周围的混凝土产生膨胀应力，当产生的应力足够大的时候，沿着钢筋纵向就会出现裂缝。
2.4 沉降引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。由于地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因：地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降：结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂：分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降：地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀，一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降：桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。
2.5 施工裂缝
在混凝土的施工过程中，施工裂缝是普遍存在且不可避免的一种因素，由于施工人员技术水平不高或者是在施工过程中的疏忽大意都会使混凝土构件产生裂缝。
3 桥梁混凝土裂缝施工质量控制措施
3.1 材料的控制
材料的控制是保证桥梁质量的基础，所以要严格的控制混凝土制造的原材料，保证原材料的质量。水泥等材料要有正规厂家的出厂证书以及质量检验合格书，在材料进入施工场地后，还要组织技术人员对其质量进行抽检。在施工的过程中，对混凝土的配合比要进行反复的实验，得出最精确的比值。
3.2 温度的控制
由于温度的变化是外界因素，人为很难改变，但是可以通过有效的措施来适应。比如在夏天的时候，可以在混凝土的搅拌之前，将碎石用水冷却，这样就可以降低混凝土的浇筑温度，或者在混凝土中埋设冷水管来达到降温的目的。对于要长时间暴露在阳光下的结构，进行适当的遮阴，在气温骤降或者是寒冷的季节，对结构表面采取保温措施。
3.3 合理的分缝分块
合理的分缝分块能够有效的避免结构的巨大起伏，同时还能够减少应力集中的现象。在施工的过程中，贯穿裂缝的出现是不易恢复的，所以还有避免施工中贯穿裂缝的产生。
3.4 施工工艺的质量控制
在施工的过程中，施工技术不成熟、施工工艺不合理以及混凝土构件在运输、安装、拼装过程中的疏忽都会引起混凝土裂缝的产生。要想防止这种裂缝的产生，就要加强对施工工艺的培训，提高技术人员的施工水平，增强施工质量防范意识，预防混凝土裂缝的出现。
3.5 混凝土养生
养生的目的是减少混凝土内外温差，防止凝土表面裂缝，增强混凝土内在强度。混凝土养生的方法有洒水养生、薄膜漠养生、蒸汽养生等。在桥梁施工中，多采用洒水和薄膜两种养生方法。在混凝土浇注完毕后，应立即对混凝土构件进行覆盖，保持湿润。养生时间不应少手7天。养生使混凝土具有足够的耐久性和强度，并且减少混凝构件变形，避免混凝因收缩而发生裂缝。
另外还应注意防止施工工艺质量低劣引发的裂缝。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运愉、拼装及吊装过程中，比较常见的不合理的施工工艺有：①混凝土振搗过快，混凝土流动性较低，容易浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。②混凝土保护层过厚或上层钢筋被踩压变位，使承受负弯矩的受力钢筋保护层加厚，导致构件的有效高度减少，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。③混凝土运输过程中，工具保证不渗露，不析水，避免日晒雨淋，运愉时间不应大于30rain，在高温下运输应及时检测混凝土坍落度，及时调整坍落度。④混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不当，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。⑤施工模板刚度不足，在浇筑混凝土时，模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。⑥施工时拆模过早，混凝土强度不足，使构件在自重或施工荷载作用下，产生裂缝。⑦施工前对支架压实不足，或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。以上问题在施工中应加以注意，可以避免裂缝的发生。
4 结语
桥梁施工管理是一个综合性很强的工作，它涉及多方面的工作，这就要求我们在平时的工作中，要不断总结工作经验并引进先进的管理方法，对施工管理的方案进行有效的完善，从而达到对施工管理的科学控制和健康发展。
【关键词】混凝土裂缝；成因；施工控制
1前言
钢筋混凝土桥梁是一种耐久性较好的结构体系，但是由于混凝土的均质性较差，抗拉强度较低，又有膨胀收缩、徐变等特性，加之在实际工程中，往往由于施工过程控制不严，致使混凝土结构出现不同程度的裂缝，给结构造成一定的损伤，影响桥梁的正常使用，有些裂缝则危及结构的安全，甚至造成桥梁的严重破坏或倒塌。防止和减轻混凝土裂缝对桥梁的损害，正确“诊断”混凝土裂缝形成的原因，提出切实有效的防治方法，是至关重要的。本文就桥梁裂缝的产生原因和预防措施作一分析，供参考。
2 桥梁混凝土裂缝产生的原因
2.1 荷载引起的裂缝
2.1.1 直接应力裂缝
直接应力裂缝产生的原因主要是由于在桥梁设计阶段对结构的计算不合理，实验受力与实际受力不相符，导致桥梁安全系数不够。还有就是在施工的过程中，没有完全按照施工设计图纸进行操作，对施工过程中的材料堆放、运输、安装等没有加以限制。
2.1.2 次应力裂缝
次应力裂缝是指由于外荷载引起的次生应力产生的裂缝。比如桥梁结构中经常需要开凿和开洞等，而这部分施工一般只是根据经验来设置受力钢筋。相关研究表明，受力构件在挖孔后，在孔的周围会产生巨大的应力集中。在实际的桥梁中，次应力的产生是导致混凝土裂缝产生的主要原因。
2.2 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。
比如。骤然降温。遇到突降大雨、冷空气侵袭等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度：在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热；预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。
2.3 钢筋锈蚀产生的裂缝
这种裂缝的产生主要是由于混凝土的保护厚度不够，或者是钢筋质量较差，致使钢筋表面的氧化膜遭到破坏，使钢筋表面受到侵蚀，从而导致二氧化碳和铁离子发生锈蚀反应。由于结构内部钢筋受到锈蚀，使结构体积变大，对周围的混凝土产生膨胀应力，当产生的应力足够大的时候，沿着钢筋纵向就会出现裂缝。
2.4 沉降引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。由于地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因：地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降：结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂：分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降：地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀，一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降：桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。
2.5 施工裂缝
在混凝土的施工过程中，施工裂缝是普遍存在且不可避免的一种因素，由于施工人员技术水平不高或者是在施工过程中的疏忽大意都会使混凝土构件产生裂缝。
3 桥梁混凝土裂缝施工质量控制措施
3.1 材料的控制
材料的控制是保证桥梁质量的基础，所以要严格的控制混凝土制造的原材料，保证原材料的质量。水泥等材料要有正规厂家的出厂证书以及质量检验合格书，在材料进入施工场地后，还要组织技术人员对其质量进行抽检。在施工的过程中，对混凝土的配合比要进行反复的实验，得出最精确的比值。
3.2 温度的控制
由于温度的变化是外界因素，人为很难改变，但是可以通过有效的措施来适应。比如在夏天的时候，可以在混凝土的搅拌之前，将碎石用水冷却，这样就可以降低混凝土的浇筑温度，或者在混凝土中埋设冷水管来达到降温的目的。对于要长时间暴露在阳光下的结构，进行适当的遮阴，在气温骤降或者是寒冷的季节，对结构表面采取保温措施。
3.3 合理的分缝分块
合理的分缝分块能够有效的避免结构的巨大起伏，同时还能够减少应力集中的现象。在施工的过程中，贯穿裂缝的出现是不易恢复的，所以还有避免施工中贯穿裂缝的产生。
3.4 施工工艺的质量控制
在施工的过程中，施工技术不成熟、施工工艺不合理以及混凝土构件在运输、安装、拼装过程中的疏忽都会引起混凝土裂缝的产生。要想防止这种裂缝的产生，就要加强对施工工艺的培训，提高技术人员的施工水平，增强施工质量防范意识，预防混凝土裂缝的出现。
3.5 混凝土养生
养生的目的是减少混凝土内外温差，防止凝土表面裂缝，增强混凝土内在强度。混凝土养生的方法有洒水养生、薄膜漠养生、蒸汽养生等。在桥梁施工中，多采用洒水和薄膜两种养生方法。在混凝土浇注完毕后，应立即对混凝土构件进行覆盖，保持湿润。养生时间不应少手7天。养生使混凝土具有足够的耐久性和强度，并且减少混凝构件变形，避免混凝因收缩而发生裂缝。
另外还应注意防止施工工艺质量低劣引发的裂缝。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运愉、拼装及吊装过程中，比较常见的不合理的施工工艺有：①混凝土振搗过快，混凝土流动性较低，容易浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。②混凝土保护层过厚或上层钢筋被踩压变位，使承受负弯矩的受力钢筋保护层加厚，导致构件的有效高度减少，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。③混凝土运输过程中，工具保证不渗露，不析水，避免日晒雨淋，运愉时间不应大于30rain，在高温下运输应及时检测混凝土坍落度，及时调整坍落度。④混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不当，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。⑤施工模板刚度不足，在浇筑混凝土时，模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。⑥施工时拆模过早，混凝土强度不足，使构件在自重或施工荷载作用下，产生裂缝。⑦施工前对支架压实不足，或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。以上问题在施工中应加以注意，可以避免裂缝的发生。
4 结语
桥梁施工管理是一个综合性很强的工作，它涉及多方面的工作，这就要求我们在平时的工作中，要不断总结工作经验并引进先进的管理方法，对施工管理的方案进行有效的完善，从而达到对施工管理的科学控制和健康发展。