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来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文 发布时间：2012-08-29浏览：18次
摘要：桥梁裂缝产生的原因复杂、种类繁多，如果不对裂缝进行系统全面的分析和研究，就很难提示出桥梁病害产生的内涵和机理。本文首先分析桥梁裂缝原因，并就其施工控制技术进行了探讨。
关键词：桥梁工程；裂缝；原因；控制
在混凝土结构中，会经常出现裂缝的现象。随着时间的推移和外界的影响，混凝土的内部构造会不断发生变化，加上钢筋的锈蚀，混凝土的碳化等影响，小裂缝会逐渐演变成大裂缝，最终严重威胁人们生命财产的安全。因此，要准确分析好裂缝的产生原因，研究防治方法，保证桥梁的质量，从而确保人们的生命财产安全，在给人们带来方便的同时，更是促进了建筑业的发展。
一、桥梁裂缝的几个主要原因
（一）温度变化引起的裂缝
桥梁结构能够观察到的严重裂缝损害，很多都是由于温度引起的内应力和约束应力所造成的。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形受到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
以下情况易产生温度裂缝：薄、厚构件的连接处易发生裂缝：在箱形桥梁中，当桥面板的温度与底板的温度有较大差别时，箱形梁腹板处容易开裂；浇注大体积混凝土时，由于产生水化热，致使混凝土内外温度差过大，使得混凝土表面开裂；混凝土在降温收缩时受到约束，内部产生拉应力，混凝土也容易开裂。此外，蒸汽养护或冬季施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，也易导致裂缝的产生。
（二）荷载引起的裂缝
1、桥梁直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的原因有：
（1）设计计算阶段，结构计算时荷载少算或部分漏算；结构受力假设与实际受力不符；内力与配筋计算错误；结构设计时与施工的脱节；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。
（2）施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算；混凝土未达到强度要求时就进行上部施工等。
（3）使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
2、桥梁次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：
（1）在设计外荷载作用下，由于结构物实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
（2）桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，应力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚头断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
（三）钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2-4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈蚀渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其他形式的裂缝，加据钢筋锈蚀，导致结构破坏。
（四）施工方法及材料质量引起的裂缝
1、冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌合水中掺入防冻剂；但不宜使用氯盐，可保证混凝土在低温或负温条件下硬化，以减小混凝土冻胀裂缝的可能性。
2、在桥梁下部结构施工中，常采用对拉螺栓来固定模板。对拉螺栓下表面常形成一道贯穿性的毛细孔，这种毛细孔在外部水压力作用下，将产生渗水现象，也即为发生冻胀裂缝提供了条件。
二、桥梁裂缝的施工控制技术
（一）温度的控制
为了防止裂缝，减轻温度应力重点是要控制温度和改善约束条件。具体措施如下：
1、降低混凝土的浇筑温度可以在拌合混凝土时用冷水将碎石冷却。
2、利用浇筑层面散热在夏天进行浇筑混凝土时可以减少浇筑的厚度。
3、进行内部降温可以在混凝土中埋设水管，并通入冷水。
4、要控制好混凝土的入模温度。在春秋之际，一般的大体积桥梁的混凝土浇筑会选在此时施工，因为此时的温度最适合进行混凝土的浇筑。如果在夏季须进行施工则须要采取有措施来降低入模温度，且在浇筑混凝土时不宜让混凝土受到太阳的暴晒。
5、控制好拆模时间。例如，在气温骤降时要进行表面保温措施，避免混凝土表面产生急剧的温度差。当混凝土温度高于外界气温时可以适时的考虑拆模时间，来防止混凝土表面的早期裂缝。
（二）材料的控制
混凝土构件质量的优劣关键在于具体的施工工艺。这不仅要求具体操作过程必须根据相关规范进行，还需严格的检验施工的原材料。根据混凝土需要进行配比试验，例如，在高温环境下或是雨后对砂、碎石应进行含水量实验,在发现问题的同时不断调整材料的配比,这样才能保证材料的准确无误，最终才能确保混凝土的施工质量。
严格控制混凝土原材料的质量，特别注意控制骨料的含泥量，含泥量的增加会大大降低混凝土的抗拉强度。应注意振捣，在施工条件的允许下宜进行二次振捣，以提高混凝土的抗裂性，同时还可有效防止塑性裂缝。采用合理的养护措施，如采用冷却水管进行外蓄内散综合养护措施，实行信息化自动控制。
（三）质量的控制
1、在水泥的选用和用量上须把握好
为使水泥用量减少就可以优先选用525R,425R普通水泥等高标号水泥；要想减少水化热，就选用低热水泥；为延缓峰值可以尽量选用后期强度大的水泥。
2、在骨料级配和含泥量上须控制好
在混凝土的配料中千万不能使用海砂，不能参混有机质的杂杂质。须选用10～40mm的连续级配碎石,细度模数为2.80-3.00的中砂,并且砂、石的含泥量要控制在1％以内。
3、在外加剂的选用和用量上须斟酌好
在混凝土中掺加一定用量的外加剂来进行缓凝、改善塑性,例如增加一定量的防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。
4、适当的增加预埋件
在混凝土易开裂部位埋设一些预埋件，例如可以在其加上应力应变传感片,这样的传感片可以直接测试拉应力,从而可以更好的控制混凝土，防止裂缝的产生；还可以在基础面筋上可加设铁丝网或小直径的钢筋网,以提高混凝土的表面抗裂性。
（四）施工过程的控制
1、加强钢筋施工质量控制，钢筋间距应均匀，合理布置钢筋接头位置，保护层采用统一垫块，垫块位置、间距应合理，并有效固定，应根据负筋直径设置足够的钢筋马蹬，以防止负筋踩下不能上提复位。
2、加强支架、模板专项方案审核，支架、模板应满足刚度、强度、稳定性要求，模板接缝严密，不准漏浆。
3、在浇筑立柱、箱梁顶腹板、桥面铺装混凝土前，在侧模、顶板等一切可能做标记的位置标出标高点，以确保混凝土截面高度及平整度。
4、浇筑混凝土前，应对支架、模板、钢筋、预埋件认真进行检查，符合设计要求后方可浇筑。同时应检查混凝土的均匀性和坍落度。
5、浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋等稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时处理。施工中加强对钢筋、模板的质量控制检查，确保结构钢筋位置，防止发生应力裂缝。
6、规范混凝土浇筑施工工艺，混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。上下层同时浇筑时，层间前后浇筑距离应保持1.5m以上。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实标志是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆，做到不漏振、不过振。在初凝后、终凝前应对混凝土裸露面及时进行修理、抺平、压实，并用铁抹子压抹三遍，再后根据要求将表面拉毛，以增强混凝土密实度，减少收缩裂缝出现。
《对桥梁裂缝原因及控制技术的讨论》
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文章名称： 对桥梁裂缝原因及控制技术的讨论
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