摘要：混凝土因其取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強度高、可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養護費用低，成為當今世界建筑結構中使用最廣泛的建筑材料�；炷�土最主要的缺點(diǎn)是抗拉能力差，容易開(kāi)裂。其實(shí)，如果采取一定的設計和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。

　　關(guān)鍵詞：混凝土橋梁裂縫種類(lèi)；成因

　　實(shí)際上，混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因�；炷�土橋梁裂縫的種類(lèi)，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

　　一、荷載引起的裂縫

　　1.1直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：

　　1.1.1設計計算階段，結構計算時(shí)不計算或部分漏算；計算模型不合理；結構受力假設與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；內力與配筋計算錯誤；結構安全系數不夠。結構設計時(shí)不考慮施工的可能性；設計斷面不足；鋼筋設置偏少或布置錯誤；結構剛度不足；構造處理不當；設計圖紙交代不清等。

　　1.1.2施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預制結構結構受力特點(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。

　　1.1.3使用階段，超出設計載荷的重型車(chē)輛過(guò)橋；受車(chē)輛、船舶的接觸、撞擊；發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。

　　1.2次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：

　　1.2.1在設計外荷載作用下，由于結構物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規計算有出入或計算不考慮，從而在某些部位引起次應力導致結構開(kāi)裂。例如兩鉸拱橋拱腳設計時(shí)常采用布置“X”形鋼筋、同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設計鉸，理論計算該處不會(huì )存在彎矩，但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現裂縫而導致鋼筋銹蝕。

　　1.2.2橋梁結構中經(jīng)常需要鑿槽、開(kāi)洞、設置牛腿等，在常規計算中難以用準確的圖式進(jìn)行模擬計算，一般根據經(jīng)驗設置受力鋼筋。研究表明，受力構件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應力集中。在長(cháng)跨預應力連續梁中，經(jīng)常在跨內根據截面內力需要截斷鋼束，設置錨頭，而在錨固斷面附近經(jīng)�？梢钥吹搅芽p。因此，若處理不當，在這些結構的轉角處或構件形狀突變處、受力鋼筋截斷處容易出現裂縫。

　　二、溫度變化引起的裂縫

　　橋梁結構能夠觀(guān)察到的嚴重裂縫損害，很多都是由于溫度引起的內應力和約束應力所造成的�；炷�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，若變形受到約束，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。

　　以下情況易產(chǎn)生溫度裂縫：薄、厚構件的連接處易發(fā)生裂縫；在箱形橋梁中，當橋面板的溫度與底板溫度有較大差別時(shí)，箱形梁腹板處容易開(kāi)裂；澆筑大體積混凝土時(shí)，由于產(chǎn)生水化熱，致使混凝土內外溫差過(guò)大，使得混凝土表面開(kāi)裂：混凝土在降溫收縮時(shí)受到約束，內部產(chǎn)生拉應力，混凝土也容易開(kāi)裂。此外，蒸汽養護或冬季施工時(shí)若施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，也易導致裂縫的產(chǎn)生。

　　三、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，混凝土保護層受二氧化碳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，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(cháng)約2~4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)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。

　　要防止鋼筋銹蝕，設計時(shí)應根據規范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度（當然保護層亦不能太厚，否則構件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬度）；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，沿海地區或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區尤其應慎重。

　　四、施工材料質(zhì)量引起的裂縫

　　冬季施工時(shí)，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養護以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑！但不宜使用氯鹽，可保證混凝土在低溫或負溫

　　條件下硬化，以減小混凝土產(chǎn)生凍脹裂縫的可能性。

　　在橋梁下部結構的施工中，常采用對拉螺栓來(lái)固定模板。對拉螺栓下表面常形成一道貫穿性的毛細孔，這種毛細孔在外部水壓力作用下，將產(chǎn)生滲水現象，也即為發(fā)生凍脹裂縫提供了條件。因此，下部結構施工中，應盡量減少對拉螺栓的使用。

　　嚴格控制混凝土原材料的質(zhì)量，特別注意控制骨料的含泥量，含泥量的增加會(huì )大大降低混凝土的抗拉強度。應注意振搗，在施工條件的允許下宜進(jìn)行二次振搗，以提高混凝土的抗裂性，同時(shí)還可有效防止塑性裂縫。采用合理的養護措施，如采用冷卻水管進(jìn)行外蓄內散綜合養護措施，實(shí)行信息化自動(dòng)監控。

　　為防止由于氣候干燥、初期養護不好、混凝土凍脹以及大氣溫度濕度變化產(chǎn)生的裂縫，加強混凝土在凝結硬化過(guò)程中的自然養護、蓄熱養護、采用引氣劑使混凝土內部氣泡均勻分布以及采用預留溫度伸縮縫等措施。

　　施工過(guò)程要加強管理，嚴格控制質(zhì)量�；炷�土灑水養護時(shí)間應適當延長(cháng)，尤其注意早期養護，在有條件的情況下，可噴灑養護劑，這樣可有效地防止干縮裂縫和塑性裂縫的出現。

　　為減小混凝土塑性收縮，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、地下水地區更應慎重。

　　為減小大體積混凝土表面出現裂縫，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；減少骨料入模溫度，采取混凝土表面的保溫措施，提高混凝土表面溫度，縮小內外溫差，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。

　　五、混凝土橋梁裂縫的處理建議

　　5.1是表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補法，表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的裂縫，不伸縮的裂縫以及不在活動(dòng)的裂縫。表面貼補法適用于大面積漏水的防滲堵漏。

　　5.2是灌漿法：此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。

　　5.3是結構補強法：因超荷載產(chǎn)生的裂縫，裂縫長(cháng)時(shí)間不處理導致的混凝土耐久性降低，火災造成裂縫等影響結構強度可采取結構補強法，錨固補強法，預應力法等。

　　5.4是混凝土裂縫處理效果的檢查：包括修補材料試驗，鉆芯取樣試驗，壓水試驗，壓氣試驗等。

　　由上述可知，設計疏漏，施工低劣，監理不力，均可能使混凝土橋梁出現裂縫。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，也是相當重要的環(huán)節。

　　參考文獻：

　　[1]建設部關(guān)于批準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTGD62-2004）及《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2004）強制性條文的函[J].城市道橋與防洪，2004，（05）。

　　[2]關(guān)于舉辦《公路橋涵施工技術(shù)規范培訓班》的通知[J].交通世界，2002，（Z1）。

　　[3]王鐵夢(mèng)。工程結構裂縫控制的綜合方法[J].施工技術(shù)，2000，（05）。

　　作者：托力肯·賽提哈布力