摘要：文章分析了公路橋梁工程砼裂縫形成原因，供廣大工程技術(shù)人員參考。

　　關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；塑性裂縫；荷載

　　1. 前言

　　橋梁施工過(guò)程中，很容易出現裂縫。裂縫的出現不僅會(huì )影響工程質(zhì)量，甚至會(huì )導致橋梁垮塌�；炷�土開(kāi)裂經(jīng)常困擾著(zhù)橋梁工程技術(shù)人員。其實(shí)，如果采取有效的施工措施，很多裂縫是可以避免和控制的。為了盡量避免工程中出現危害較大的裂縫，文章對混凝土橋梁在施工過(guò)程中產(chǎn)生裂縫的原因作了較全面的分析、總結，以便施工中做出行之有效的控制辦法，保證工程的質(zhì)量。

　　2. 橋梁施工裂縫的形成原因

　　施工中混凝土結構裂縫產(chǎn)生的主要原因，大致可劃分如下幾種：

　　2.1 荷載引起的裂縫

　　荷載裂縫產(chǎn)生的原因在于施工過(guò)程中，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預制結構受力特點(diǎn)，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(dòng)下的疲勞強度驗算等。

　　2.2 溫度變化引起的裂縫

　　混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環(huán)境或結構內部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產(chǎn)生應力，當應力超過(guò)混凝土抗拉強度時(shí)即產(chǎn)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。溫度裂縫區別于其他裂縫的最主要特征是隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化的主要施工因素有：

　�。�1）水化熱。出現在施工過(guò)程中，大體積混凝土（厚度超過(guò)2.O m）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(shí)際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料人模溫度，降低內外溫差，并緩慢降溫，必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統進(jìn)行內部散熱，或采用薄層連續澆筑以加快散熱。

　�。�2）蒸汽養護或冬季施工時(shí)施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，易出現裂縫。

　�。�3）預制T梁時(shí)橫隔板安裝，支座預埋鋼板與調平鋼板焊接時(shí)，若焊接措施不當，鐵件附近混凝土容易燒傷開(kāi)裂。采用電熱法張拉預應力構件時(shí)，預應力鋼材溫度可升高至350℃，混凝土構件也容易開(kāi)裂。

　　2.3 收縮引起的裂縫

　　在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類(lèi)中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。

　　塑性收縮。發(fā)生在施工過(guò)程中、混凝土澆筑后4 h～5 h左右，此時(shí)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(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，因此時(shí)混凝土尚未硬化，稱(chēng)為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大，可達l％左右。在骨料下沉過(guò)程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處，如T梁、箱梁腹板與頂、底板交接處，因硬化前沉實(shí)不均勻將發(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時(shí)應控制水灰比，避免過(guò)長(cháng)時(shí)間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實(shí)，豎向變截面處宜分層澆筑。

　　縮水收縮（干縮）�；炷�土結硬以后，隨著(zhù)表層水分逐漸蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱(chēng)為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失很快，內部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形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(guò)其抗拉強度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫�；炷�土硬化后收縮主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件（超過(guò)3％），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現龜裂裂紋�；炷�土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，呈龜裂狀，形狀沒(méi)有任何規律。

　　2.4 鋼筋銹蝕引起的裂縫

　　由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受c 侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周?chē)�混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周?chē)�氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應，其銹蝕物氧化鐵體積比原來(lái)增長(cháng)約2 倍，從而對周?chē)�混凝土產(chǎn)生膨脹應力，導致保護層混凝土開(kāi)裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發(fā)其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。要防止鋼筋銹蝕，施工時(shí)應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區或其他存在腐蝕性強的空氣、地下水地區尤其應慎重。

　　2.5 凍脹引起的裂縫

　　大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9％，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水（結冰溫度在一78℃以下）在微觀(guān)結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30％～50％。冬季施工時(shí)對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。

　　2.6 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

　　在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫，特別是細長(cháng)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(chǎn)生的原因而異，比較典型常見(jiàn)的有：

　�。�1）混凝土保護層過(guò)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，導致構件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

　�。�2）混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點(diǎn)。

　�。�3）混凝土澆筑過(guò)快，混凝土流動(dòng)性較低，在硬化前因混凝土沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過(guò)大，容易在澆筑數小時(shí)后發(fā)生裂縫，既塑性收縮裂縫。

　�。�4）混凝土攪拌、運輸時(shí)間過(guò)長(cháng)，使水分蒸發(fā)過(guò)多，引起混凝土塌落度過(guò)低。使得在混凝土體積上出現不規則的收縮裂縫。

　�。�5）混凝土初期養護時(shí)急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現不規則的收縮裂縫。

　�。�6）用泵送混凝土施工時(shí)，為保證混凝土的流動(dòng)性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，導致混凝土凝結硬化時(shí)收縮量增加，使得混凝土體積上出現不規則裂縫。

　�。�7）混凝土分層或分段澆筑時(shí)，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。如混凝土分層澆筑時(shí)，后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現澆時(shí)，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間黏結力小，或后澆混凝土養護不到位，導致混凝土收縮而引起裂縫。

　�。�8）混凝土早期受凍，使構件表面出現裂紋，或局部剝落，或脫模后出現空鼓現象。

　�。�9）施工時(shí)模板剛度不足，在澆筑混凝土時(shí)，由于側向壓力的作用使得模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。

　�。�10）施工時(shí)拆模過(guò)早，混凝土強度不足，使得構件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

　�。�11）施工前對支架壓實(shí)不足或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導致混凝土出現裂縫。

　　3. 結語(yǔ)

　　混凝土橋梁發(fā)生裂縫的主要原因有以上幾種，如何采取一定的設計和施工措施來(lái)克服和控制大的裂縫產(chǎn)生，是每一個(gè)工程技術(shù)人員應該遵循的原則。因此，嚴格按照國家有關(guān)規范、技術(shù)標準進(jìn)行設計、施工和監理，是保證結構安全耐用的前提和基礎。在運營(yíng)管理過(guò)程中，進(jìn)一步加強巡查和管理，及時(shí)發(fā)現和處理問(wèn)題。

　　參考文獻：

　　[1] 崔進(jìn)強。 淺談橋梁施工裂縫的形成原因， 科技咨詢(xún)導報， 2001，11.