橋梁混凝土裂縫成因分析及防治

摘要：從施工中常見的橋梁混凝土裂縫現象和特性出發，對產生裂縫的原因進行全面的分析和總結，提出相應的防治措施，為橋梁施工提供理論幫助。

關鍵詞：混凝土；裂縫；防治

我國交通基礎建設得到迅猛發展，公路運輸在國民經濟中發揮著舉足輕重的作用，由于混凝土具有取材方便、施工簡單、養護費用低等較多優勢，因此在公路工程中廣泛使用，但是橋梁混凝土結構工程的裂縫被工程界備受關注。如果采取一定的設計和施工措施，很多裂縫是可以控制和避免，為了進一步加強對混凝土橋梁裂縫的認識，盡量避免工程中出現危害較大的裂縫，影響混凝土路面的美觀和使用年限，必須提高認知、找出裂縫產生的原因，提出相應的防治措施防患于未然。

1 荷載引起的裂縫和防治

混凝土橋梁在常規靜、動荷載及次應力下產生的裂縫總結起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫產生的原因包括在設計計算階段的誤算和漏算；施工期間不按

設計圖紙施工，擅自更改施工順序；使用期間超負荷的重型車輛接觸和撞擊。次應力裂縫主要由于結構物的實際工作狀態和常規計算有出入，當初的計算沒有考慮，導致橋發生裂縫。

相應的防治措施：應該采取合理的計算模型、限制施工機具的堆放、限制超過設計荷載的重型車輛過橋等方法避免結構產生荷載裂縫。

2 溫度變化引起的裂縫和防治

因溫度變化引起的裂縫混凝土有熱脹冷縮性質，混凝土受陽光照射、水泥水化放熱、大氣及周圍溫度等因素影響而出現冷熱變化時，將發生收縮和膨脹產生溫度應力，溫度應力超過混凝土強度時即產生裂縫。

防治措施：合理安排混凝土澆筑順序及澆筑速度，在混凝土澆筑過程中降低部分溫差。夏季施工時骨料灑水降溫，冬季施工時混凝土表面應覆蓋保溫。

3 收縮引起的裂縫和防治

在實際工程中，混凝土收縮是發生混凝土體積變形產生裂縫的主要原因。常見的混凝土的收縮包括塑性收縮、干縮、自生收縮、炭化收縮等，塑性收縮發生在混凝土澆筑后4h～5h左右，由于水泥水化反應，出現泌水水分急劇蒸發，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，這就是塑性收縮。為較小混凝土的塑性收縮，優化混凝土的配合比，控制水灰比，密實振搗。干縮是由于表層水分逐步蒸發，濕度降低，混凝土體積減小，稱為干縮。混凝土硬化后收縮主要就是干縮。如配筋率較大的構件，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。

防治措施：影響混凝土收縮裂縫的主要因素有骨料品種、水泥品種、水灰比、外摻劑、養護方法等等。為預防收縮裂縫，應加強早期混凝土養護以降低混凝土中水分蒸發速率，然后進行澆水養護。

4 鋼筋銹蝕引起的裂縫和防治

混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受CO2、Cl-、SO42-的侵蝕到鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，引起鋼筋的表面發生銹蝕反應，導致保護層混凝土開裂產生縱向裂縫，由于銹蝕使鋼筋有效斷面面積減小，結構承載力下降，并將誘發其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。

防治鋼筋銹蝕措施：按照規范要求嚴格控制、采用足夠的保護層厚度，施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，防止氧氣侵入，同時也要對鋼筋本身采取相應的防腐蝕措施，如涂層和防銹劑等等。

5 凍脹引起的裂縫和防治

混凝土構件內部存在各種空隙，當大氣溫度低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，體積膨脹9%，冬季施工時，對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施，也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。

防治措施：冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法等養護以及在混凝土拌合水中摻入防凍劑，可保證混凝土在低溫條件下硬化。

6 地基變形引起的裂縫和防治

由于基礎在水平或者垂直方向發生位移，使結構中產生附加應力，導致結構開裂。發生沉降的主要原因有：地質勘察資料不詳實，造成地基不均勻沉降的主要原因；結構荷載差異太大；基礎結構類型差別大，可能同一橋梁中使用不同樁基礎；地基凍脹.在低于零度的條件下地基土因冰凍膨脹，一旦溫度回升凍土融化導致地基下沉；橋梁基礎位置不適宜等等因素都是造成地基水平或垂直位移裂縫的主要原因。

防治措施：為預防地基基礎變形裂縫的措施主要有基礎處理，科學設計支架搭設；在混凝土中加減水劑以減少混凝土泌水，確保混凝土保護層厚度。

7 施工工藝質量差引起的裂縫和防治

在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異，比較典型常見的有：1)混凝土保護層過厚，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、不均勻，出現蜂窩導致裂縫的產生。3)混凝土早期受凍，使構件表面出現裂紋。4)施工時模板剛度不足，在澆筑混凝土時，由于側向壓力的作用使得模板變形。5）裝配式結構，運輸過程中劇烈顛撞；6）安裝順序不正確，對產生的后果認識不足，導致產生裂縫。

防治措施：這些都是屬于客觀原因造成的，因此要對施工人員繼續現場加強監管力度，對施工技術嚴加控制，嚴格控制各施工工序的順序。這些都是可以避免。

8 結束語

總之，混凝土橋梁裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象。設計疏漏、施工低劣、監管不力，均可能使混凝土橋梁出現裂縫，它的出現不僅會影響結構物的使用功能，而且會引起混凝土的碳化鋼筋的銹蝕，從而降低橋梁使用的耐久性。通過文中的論述，使施工人員更加正確地認識裂縫成因，在各個環節，合理采取相應對策，并能提出合理的防治措施，發現問題及處理，確保工程質量，保證建筑物和構件安全、穩定地工作，橋梁混凝土裂縫是可以避免出現。

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