桥梁施工裂缝的成因及处理措施探讨

摘要：裂缝是桥梁最常见的缺陷和主要病害，而病害往往是从裂缝形成而始；裂缝是结构变形的结果，是桥梁状况的外在表现。因此，重视裂缝研究，找出裂缝产生的原因，对于桥梁维修和加固有着直接的意义。本文主要探讨桥梁施工裂缝的成因及维护措施。

关键词：桥梁施工 裂缝 成因

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0372-02

桥梁结构或构件往往存在裂缝，不仅削弱了混凝土的有效面积，也会加速混凝土碳化及钢筋腐蚀，从而影响构件的强度和耐久性，缩短其使用寿命。因此，裂缝一直是工程界普遍关心的问题。在此，对裂缝产生的机理和表现形式进行具体的类型识别与分析。混凝土是一种易开裂的建桥材料，完全没有裂纹的混凝土桥梁极为少见。

1混凝土结构桥梁施工裂缝及原因

裂缝的分类有多种：从安全角度考虑可分为：安全的正常工作裂缝和非正常裂缝；按客观成因可分为：先天裂缝、原生裂缝、后天裂缝；从力学机理角度可分为：弯曲裂缝、剪切裂缝、局部承压裂缝、次裂缝等。还可以从产生根源、产生时序及裂缝尺寸来划分。

1.1结构裂缝

由外界荷载引起的裂缝，预示结构承载力不足或下降的裂缝，称为结构性裂缝。这类裂缝的产生究其力学机理，主要是因为结构整体或局部构件的强度、刚度、延性不足引起的。结构裂缝的产生造成结构中的应力重分配，降低了结构的刚度和强度，直接影响到桥梁结构的承载力，使桥梁的安全运营直接受到了威胁。因此在桥梁结构的裂缝分析中，我们最关心的也就是结构裂缝，判别结构裂缝应该抓住裂缝产生的主要力学特征。现根据裂缝产生的力学机理，大致可分为剪切裂缝、弯曲裂缝、扭曲裂缝、局部应力裂缝、拉压裂缝、预应力二次裂缝等。

1.2非结构裂缝

非结构裂缝主要介绍塑性裂缝、收缩裂缝、温度裂缝、锈蚀裂缝。

（1）塑性裂缝：1）混凝土搅拌时间过长，使混凝土凝固速度加快，造成结构微裂缝；2）模板移动或鼓出，使混凝土在浇注后不久产生与模板移动方向平行的裂缝；3）养生不好，造成现浇混凝土表面水分蒸发过快，产生的不规则的裂缝；4）施工时振捣不充分，或混凝土的析水过多，混凝土沉降产生的沿钢筋或导管方向的裂缝，而且极易在钢筋下面产生空洞。

（2）收缩裂缝

混凝土凝固时，混凝土体积变小，发生收缩。收缩裂缝主要发生在混凝土的表面，裂缝细而密，分布比较均匀，多沿梁、板的长边走向。大体积混凝土在平面部位较为多见，侧面也常见，预制构件多发生在箍筋位置上。高度较大的混凝土梁，一般在腰部产生竖向裂缝，集中于构件中部，中间宽两头细，而在底部则没有。这主要与配筋的密度相关，配筋密则缝少，配筋稀，混凝土不能承受拉应力而开裂。另外，含泥量大的混凝土也容易产生收缩裂缝。

（3）温度裂缝

混凝土受到水泥水化放热、阳光照射、响而出现冷热变化时，将发现收缩和膨胀，土的强度时，就会产生裂缝。大气及周围温度、电弧焊接等因素影产生温度应力，当温度应力超过混凝大体积混凝土（厚度超过2m时），灌注之后由于水化放热，内部温度很高，造成内外温差过大，极易产生裂缝。在施工混凝土养护过程中，如果措施不当，温度骤冷骤热，导致内外温度不均，也易产生裂缝。

（4）锈蚀裂缝

钢筋混凝土结构由于环境介质的影响破坏了混凝土对钢筋的保护作用，从而引起了钢筋的锈蚀。锈蚀时，钢筋铁锈体积膨胀，对周围混凝土产生挤压，导致混凝土开裂，通常称为“先锈后裂”，裂缝走向沿钢筋方向，裂缝周围混凝土呈铁锈色，严重时导致保护层成片脱落。

2防护措施

2.1要注意预应力钢筋的张拉应严格按照程序进行

对于大跨径预应力连续箱梁或连续T形刚构桥梁，在设计上一般都是采用三向预应力结构，在施工过程中不仅要对纵向预应力重视，对横向和竖向预应力的施加也要引起高度的重视，各道工序要按施工顺序相互衔接，不可将横向或竖向预应力筋的张拉无限制的推后，甚至预应力张拉不足。由于竖向预应力对斜截面主拉应力的影响很敏感，保证竖向预应力的有效性，是值得重视的问题。通过对有斜裂缝桥的加固、检查，发现梁高较矮的短竖向预应力钢筋起的作用不大，所以跨中，尤其是边跨端部，在支点反力和正应力作用下，斜截面主拉应力较大，容易出现斜裂缝。竖向预应力位于箱梁腹板中，一般采用预应力粗钢筋，螺栓锚固。大跨径预应力箱梁多为变截面，跨中和边跨端部梁高较矮，粗钢筋有效长度有限，加上粗钢筋张拉延伸量小，螺栓锚固的效率低及垫板压缩等损失，可能造成预应力的损失比设计上预计的大。所以应在施工别加以注意。箱梁顶板出现的纵向裂缝，从原因上判断，多数是设计上未考虑横向预应力或在施工过程中对于横向预应力施加不足或横向预应力的张拉工序没有跟上，推迟时间太晚造成的。有效的横向顶应力，才能阻止混凝土纵向裂缝的开裂或控制裂缝的宽度。当然，横向预应力过大会对纵向有效正应力起卸载作用，但横向预应力对克服箱梁顶板纵向裂缝是最有效的方法。所以，合理布置横向预应力是防止纵向裂缝出现和发展的有效途径。

2.2要注意支架和模板的沉陷及变形

支架沉陷、模板变形也是引起早期裂缝的原因之一。据有关调查资料表明，因模板发生变形，使设计厚度为20cm的腹板减薄了2-3cm；设计厚度为40-50cm的腹板减薄了7cm的例子。这些桥梁在设计上，对于断面尺寸的选择就已优化，而在施工中又不足，势必会造成应力偏大，因此在拉应力较大的腹板处出现了斜裂缝。在有些大跨径连续刚构桥的0号块和边跨现浇段，施工支架在挠筑混凝土之前未作顶压或采取其它有效措施来消除支架非弹性变形或因为地基发生较大的沉陷，使底板出现贯通裂缝，支架变形过大是主要原因。

2.3要注意混凝土的浇筑质量及养护

混凝土浇筑过程，因振捣不好或漏震等，将会使混凝土出现蜂窝、麻面及不密实等缺陷，均可直接影响混凝土的强度，致使混凝土极限抗拉强度降低而引起开裂。混凝土养护的好坏直接关系到是否出现收缩或温度裂缝的重要环节。特别是大体积混凝土或在寒冷和炎热气候浇筑的混凝土，散热、隔热措施不好，都会引起裂缝。

结论

总之，混凝土桥梁裂纹发生的位置和裂纹形态对我们了解桥梁结构的状态有极大的帮助，所以混凝土斜拉桥施工期间的裂纹观测和分析应该是施工监控的重要内容。

参考文献：

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