混凝土橋梁裂縫成因及防治措施分析

【摘要】在混凝土橋梁工程建設中，裂縫是一種多見而又難以根治的問題。本文從混凝土橋梁裂縫的形成原因出發，總結出其影響因素來自于施工設計、建筑材料、以及載荷影響等要素；在此基礎上理論結合實踐，提出了針對性的防止對策與措施。

【關鍵詞】混凝土橋梁；裂縫；原因；防治措施

從橋梁工程建設的過程來看，從建成到使用，牽涉到設計、施工、監理、運營管理等各個方面。因此，對于混凝土橋梁裂縫的出現，其形成原因往往是多方面的，可能是設計疏漏，也可能是施工低劣，還可能是監理不力等。因此，正確了解混凝土橋梁裂縫的形成原因，從而為制定相應的技術措施與方案提供有益參考，有著重要的現實意義。筆者結合工作實踐，就這一問題作以下分析與探討。

1、混凝土橋梁裂縫形成的原因分析

從現有的研究和橋梁建設實踐經驗來看，混凝土橋梁裂縫形成原因很多，但總結起來，可以歸納為以下幾個方面：

（1）設計不當產生的裂縫。現行設計規范側重于按強度考慮，未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮，配筋量因而達不到要求。在配筋薄弱處（即在分離式配筋的負彎矩筋和放射筋的未端結束處）首先開裂，產生45度左右的斜角裂縫。

（2）混凝土材料使用不當產生的裂縫。使用混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥及水泥標號低或水灰比高均易產生裂縫。另外在施工過程中，將不同廠家的水泥混用，或水泥用量過多也是產生裂縫的重要因素。同時，在混凝土內部的一些危害性化學反應也可導致混凝土產生裂縫?；炷聊Y硬化時，結構內部的水泥熟料中的氧化鈣繼續水化產生體積膨脹，可導致混凝土表面出現龜裂；鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫。

（3）施工方法不規范會導致混凝土產生裂縫。振搗不及時，未按規定振搗，振搗次數和時間未達到規范要求，導致混凝土內部力的分布不均勻，部分結構先達到抗壓強度或者抗剪強度，從而引發裂縫。

（4）荷載作用產生的裂縫。一般在荷載作用下結構變形太大而產生的裂縫。在結構受拉、受剪區域以及嚴重振動等部位區域較多出現。主要的產生原因是結構設計及施工錯誤、地基不均勻沉降、承載能力不足等。

（5）沉降不均與產生的裂縫?，F澆構件因砌體或地基過大而不均勻的沉降，可導致產生沉降裂縫的原因有模板支撐間距大、剛度不足、過早拆模以及支撐松動等。

（6）外界氣溫、濕度變化產生的裂縫。由于溫差引起溫度變形而造成混凝土的內外溫度梯度不一而產生的，溫差愈大，溫度應力也愈大，導致混凝土體積的變化，當體積變化引起的拉伸應變超過混凝土的極限拉伸時，混凝土將會開裂。

（7）混凝土保養不當產生的裂縫。混凝土澆筑后，表面沒有及時涂刷防護油和覆蓋，受風吹日曬和當時氣溫影響，表面游離水分蒸發過快，產生急劇的體積收縮，而此時混凝土早期強度很低，不能抵抗這種變形應力產生的塑性收縮而導致開裂。

2、混凝土橋梁裂縫的防治措施分析

2.1 在橋梁設計階段進行控制的措施

（1）設計中的“抗”與“放”。所謂“抗”就是處于約束狀態下的結構，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施。“放”就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施。設計人員應靈活地運用“抗———放”結合、或以“抗”為主、或以“放”主的設計原則，來選擇結構方案和使用的材料。

（2）積極采取補償收縮混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中扣摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明，效果是很好的。

（3）對于大體積混凝土，建議在設計中考慮采用60天齡期混凝土強度值作為設計值，以減少混凝土單方用灰量。并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。

（4）設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不能回避時。應做局部處理，如在轉角處做圓角，突變處做成漸變過渡，同時考慮加強構造配筋，轉角處增配斜向鋼筋，對于較大孔洞有條件時可在周邊設置護邊角鋼。

2.2 加強現場施工的控制與管理

（1）澆搗工作：澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，時間過短，振搗不密實，形成混凝土強度不足或不均勻；時間太長，造成分層，粗骨料沉人底層，細骨料留在上層，強度不均勻，上層易產生裂縫。應提倡采用二次振搗、二次抹面技術，以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。

（2）混凝土養護：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早朗養護工作尤為重要，為保證混凝土在早期盡可能少產生收縮，主要是控制好構件的濕潤養護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養護。養護時間為14-28天。

（3）混凝土的降溫和保溫工作：對于厚大體積棍凝土，施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水排熱等)，避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后，應采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護，以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。

2.2 嚴格控制施工材料的質量

原材料是工程實體的組成部分，對工程質量有著直接關系，因此，要求施工單位：一是把好材料采購關；二是對各種原材料進行測試鑒定；三是嚴禁使用不合格材料和半成品。

（1）抓好各施工階段的材料進場關，以防患于未然。對施工單位的各施工階段所用的原材料，要通過定期檢查嚴格控制，有的放矢地對主要材料進行現場檢查，對存在的問題和不符合要求的材料，要堅決制止使用。

（2）對影響質量的要害問題或帶普遍性問題，要堅持質量第一的原則，決不能掉以輕心，留下質量隱患。施工中應嚴格控制水灰比和沙率，在滿足澆筑要求和能夠完全搗實的情況下，盡量選用大的骨料，并盡可能多用骨料，降低橋面混凝土的和易性，避免使用添加劑。

（3）質量檢驗屬于質量管理中的把關環節，要選用素質高的檢驗人員，并對他們進行必要的技術培訓，對儀器和檢測工具要經常校正，以提高檢驗工作的質量。

3、結束語

綜上所述，盡管混凝土橋梁裂縫的形成原因多而復雜，但仍然有規律可循。只要我們正確認識形成原因，從而在設計階段到施工階段以及后期的管理與養護工作中，采取相應的控制措施，就能實現最大限度地對裂縫的出現與防治進行有效的處理。

參考文獻：

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