【摘要】針對橋梁建造中出現(xiàn)的裂縫影響工程質(zhì)量的現(xiàn)象，介紹了混凝土橋梁裂縫的種類，對混凝土橋梁裂縫的種類和產(chǎn)生的原因作較全面的分析、總結(jié)，并重點討論了溫差所引起的裂縫與收縮、鋼筋與施工材料所引起的裂縫施工工藝質(zhì)量引起的裂縫。并分析了各種裂縫產(chǎn)生的原因，以確定防止裂縫出現(xiàn)的有效措施，確保混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工;裂縫成因;分析

【中圖分類號】U449.7【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)04-0211-01

1荷載引起的裂縫

1.1設(shè)計計算階段結(jié)構(gòu)計算時未計算或部分漏算；計算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力情況不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計算錯誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠；結(jié)構(gòu)設(shè)計時不考慮施工的可行性；設(shè)計斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；設(shè)計圖紙交代不清等。

1.2施工階段未加限制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設(shè)計圖紙要求進(jìn)行施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；未對結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)器振動下的疲勞強(qiáng)度驗算等。

1.3使用階段未限制超出設(shè)計荷載的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；出現(xiàn)大風(fēng)、大雪、地震等自然災(zāi)害。次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。

2溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)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(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：①年溫差。一般可通過橋面伸縮縫、支座位移等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時才會引起溫度裂縫。②日照和驟然降溫。結(jié)構(gòu)側(cè)面受太陽曝曬或突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生溫差，結(jié)構(gòu)受到自身約束，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。③水化熱。在施工過程中，大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。施工中應(yīng)根據(jù)實際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥用量，減少混合料入模溫度，降低內(nèi)外溫差，必要時可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。

3其他原因引起的裂縫

3.1水泥品種、標(biāo)號及用量礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標(biāo)號越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時間越長。例如，為了提高混凝土的強(qiáng)度，施工時經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥用量的做法，結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。

3.2骨料品種骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長石等吸水率較小、收縮性較低而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小，含水量大收縮越大。

3.3水灰比用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大。

3.4外摻劑外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。

3.5養(yǎng)護(hù)方法良好的養(yǎng)護(hù)可加速混凝土的水化反應(yīng)，獲得較高的混凝土強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時間越長，則混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護(hù)方式比自然養(yǎng)護(hù)方式混凝土收縮要小。

3.6外界環(huán)境大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風(fēng)速大，則混凝土水分蒸發(fā)快，混凝土收縮也快。

3.7振搗方式及時間機(jī)械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時間應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能決定，一般以5～15s／次為宜。時間太短，振搗不密實，形成混凝土強(qiáng)度不足或不均勻；時間太長，造成分層，粗骨料沉入底層，細(xì)骨料留在上層，強(qiáng)度不均勻，上層易發(fā)生收縮裂縫。對于溫度和收縮引起的裂縫，增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚20～60cm)。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋、小間距布置(10～15cm)，全截面構(gòu)造配筋率不宜低于0．3％，一般可采用0．3％～0．5％。

4施工質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆注、構(gòu)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(zhì)量低劣，也容易產(chǎn)生各種裂縫。比較典型的主要有：第一，混凝土保護(hù)層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。第二，混凝土振搗不密實、不均勻，會導(dǎo)致鋼筋銹蝕或產(chǎn)生其他荷載裂縫。混凝土澆注過快，混凝土流動性較低，容易在澆注數(shù)小時后發(fā)生裂縫。混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土坍落度過低，會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫?；炷脸跗陴B(yǎng)護(hù)時急劇干燥，會導(dǎo)致混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。第三，泵送混凝土施工時，為了保證混凝土的流動性，若增加水和水泥用量，會導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時收縮量增加，使混凝土出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。混凝土分層或分段澆注時，若接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。混凝土早期受凍，會使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象；施工時若模板的剛度不足，在澆注混凝土?xí)r由于側(cè)向壓力的作用會使模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。若施工時拆模過早，混凝土強(qiáng)度不足，會使構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。第四，施工前支架壓實不足或支架剛度不足，澆注混凝土后支架不均勻下沉，會使混凝土出現(xiàn)裂縫。對于裝配式結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件運輸、堆放時，若支承墊木不在一條垂直線上，或懸臂過長，或運輸過程中劇烈顛撞，吊裝時吊點位置不當(dāng)，T梁等側(cè)向剛度較小的構(gòu)件側(cè)向無可靠的加固措施等，均可能產(chǎn)生裂縫。第五，安裝順序不正確，對產(chǎn)生的后果認(rèn)識不足，也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。施工質(zhì)量控制差，任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計量不準(zhǔn)，造成混凝土強(qiáng)度不足和其他性能下降，也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。