桥梁施工裂缝的原因分析与措施探讨

摘要：本文对水泥混凝土桥梁裂缝产生的主要原因进行了分析，重点分析了施工过程中结构性裂缝和非结构性裂缝产生的原因，根据不同裂缝的成因提出了相应的控制措施，具有较强的实用性和指导性，供借鉴参考。

关键词：桥梁；施工裂缝；原因分析；措施

Abstract: in this paper, the cement concrete bridge, the main causes of the cracks are analyzed, and analyses the construction process of structural cracks and the structural cracking reason, according to different the causes of cracks on the relevant control measures are put forward, with strong practicability and guidance for reference.

Keywords: bridge; Construction crack; Reason analysis; measures

中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：

引言

在使用混凝土材料进行建筑结构、公路、桥梁及隧道等工程建设中，混凝土开裂是最常见的一种病害，已成为影响工程结构使用寿命的重要影响因素之一，在混凝土桥梁结构上产生的各种各样的裂缝，形成的原因千差万别，因此其危害性也有显著的差异。如何提高混凝土的外观质量、减少裂缝，是建设单位、监理部门及施工企业要解决的重点问题，裂缝可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两大类。

1水泥混凝土桥梁施工裂缝产生原因

1.1结构性裂缝的形成原因

设计结构裂缝是指设计时采用的结构型式在载荷作用下必然会产生的裂缝，如非预应力的预制梁板及非预应力现浇连续箱梁等虽然在施工时针对这种型式设置了预拱，但在载荷作用下，预拱消失后梁底杭拉区的混凝土最终还是要开裂的非预应力现浇连续箱梁还会在梁顶负弯矩区产生裂缝这种裂缝是正常的、安全的。但裂缝的宽度应小于0.20 mm或在设计规定的范围内，若超过这个范围，那么裂缝就不正常了，需要对其成因及安全性作进一步分析和鉴定，施工结构性裂缝是指由于施工原因造成的结构性裂缝，如预应力结构的张拉裂缝、普通钢筋混凝土连续箱梁支架拆除过程中产生的裂缝等预应力结构的张拉裂缝一般是由于锚垫板位置未按设计位置布置、锚垫板后螺旋筋没有顶牢锚垫板、锚垫板混凝土不密实或混凝土强度未达到设计或规范规定的张拉强度时进行张拉等原因造成的：普通钢筋混凝土连续箱梁拆架过程中产生的裂缝是由于落架顺序不当或落架时间过长引起的，因为一联箱梁落架不可能在瞬间完成，有一个从简支梁到连续梁的受力体系以接近设计受力体系的方式进行转换，那么连续梁的负弯知区在简支过程中梁底是肯定要产生横向裂缝的。

1.2非结构性裂缝的形成原因

1.2.1混凝土收缩引起的裂缝

混凝土收缩所产生的裂缝是最常见的一种裂缝，包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩等，实际中以前两种收缩裂缝为主混凝土浇注4--5 h后，水化反应激烈，逐渐形成分子链，水分急剧蒸发，骨料下沉，混凝土硬化尚未完成，此时发生的收缩称为塑性收缩。骨料下沉中受到钢筋阻挡，形成沿钢筋方向的裂缝，此即为塑性收缩裂缝。混凝土初步硬化完成后，表层水分逐渐蒸发，湿度逐渐降低，混凝土体积逐渐减小，称为缩水收缩。混凝土内外收缩不均匀，表面收缩大，因此会受到内部混凝土的约束，表面混凝土将会承受拉力，超过抗拉强度后，便会产生收缩裂缝。

1.2.2温度变化引起的裂缝

(1)水化热出现在施工过程中，大体积混凝土(最小边厚度超过20 m的结构物。浇注之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，导致表面出现裂缝。混凝土内部的最高温度，多发生在浇注后的3--5 d；混凝土的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形，温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力也越大。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝，施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥，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，或采用分层浇注的方法，薄层连续浇注以加快散热。

(2)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。外界温度下降，尤其是骤降，会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度，产生温差应力，造成混凝土出现裂缝。因此控制混凝土表面温度与外界气温温差，也是防裂缝的重要一环。同时注意制定一个完善的蒸汽养护或冬季施工方案也会减少此类裂缝的产生

1.2.3基拙变形引起的裂缝

桥梁工程一般跨度大，宽度窄，基础易产生纵向不均匀沉降或水平方向位移，即使是很小的数值也会在结构中引起较大的附加应力，一旦超出结构的抗拉能力，就会发生开裂基础沉降，变形的主要原因有地质差异太大、勘察不详、结构荷载或基础类型差别太大。

1.2.4施工质量问题引起的裂缝

施工质量问题引起裂缝包括以下几方面：支架地基未压实、基础承载力不够，浇注混凝土后支架产生不均匀沉降；支架刚度、强度、稳定性不足或模板刚度不足，混凝土自重及侧向压力迫使模板变形；过早拆模或野蛮拆模；混凝土搅拌、运输时间长，引起混凝土坍落度过低，和易性不好；混凝土配合比不符合规范要求，水泥、碎石、砂、外加剂、外掺料等不符合规范要求；擅自更改设计水灰比，从而导致混凝土凝结硬化时收缩量增加；混凝土未能严格按规范要求分层、分段浇注，混凝土浇注不连续；施工缝处理不到位；混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞等，削弱了截面承载力，引起钢筋锈蚀等；混凝土养护措施不当，使得混凝土的结构强度未达到设计目标。

1.2.5钢筋锈蚀引起的裂缝

一般桥梁结构都处在自然环境下，若构件保护层过薄、密实性较差或防腐措施不当，混凝土中的钢筋就会锈蚀，引起体积膨胀，导致混凝土顺筋胀裂。这种先锈后裂的纵向裂缝一旦发生，就会逐步恶化，最终导致混凝土保护层成片剥落甚至钢筋锈断。

1.2.6构件不能自由伸缩引起的裂缝

现浇桥梁混凝土达到一定强度时支座临时锁定未及时解除，造成梁体不能自由伸缩也会引起裂缝。

1.2.7长期干缩裂缝

长期干缩裂缝，即混凝土长期暴露于不饱和的空气中.由于物理或化学的失水使混凝土体积缩小，当缩小受到约束时产生的裂缝通常来讲，干缩产生的混凝土应变速率非常慢，而且混凝土徐变产生的松弛可抵消部分干缩应变。但混凝土设计的体积与表面积的比值、分布钢筋的布置、混凝土的配合比及混凝土所处环境的温度、湿度等都会导致干缩裂缝。

1.2.8龟裂缝

龟裂缝即混凝土表面形状不规则的微细裂纹。它的产生一般是由于相对湿度低、模板的渗透性低、混凝土中水泥用量过大等原因造成。侵害性裂缝是由于有害的化学反应、混凝土中的钢筋生锈等原因造成如混凝土骨料中的活性硅与水泥、外加剂、地下水中的碱发生膨化反应，硫酸盐与水泥水化时产生的铝酸钙反应，由于钢筋保护层不足导致氯离子侵蚀，使钢筋锈蚀产生氧化铁和氢氧化物等，都会因体积膨胀而使混凝土产生很高的局部拉应力，最终导致混凝土裂缝。