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[摘 要] 目前钢筋混凝土桥梁是我国桥梁工程中建造最多的桥梁之一，其在实际使用过程中，由于长期承受着静载、动载和变形荷载(温度、收缩、不均匀沉陷)等作用，不可避免地会产生混凝土开裂、破损等，这将影响到桥梁结构物的正常使用，严重的甚至引起交通事故及缩短结构的使用年限。为加强对混凝土桥梁裂缝认识，避免工程出现危害较大裂缝 ，本文对混凝土桥梁裂缝产生原因及处理做了较全面分析，总结，以减少裂缝，达到防范目的。
[关键词] 桥梁 混凝土 裂缝 防治措施
1.混凝土桥梁裂缝产生原因
1.1施工材料质量引起裂缝
桥梁的裂缝多表现为混凝土的表面开裂，混凝土主要是由水泥、砂石骨料、拌合水及外加剂组成的，
1)水泥。水泥的选择是关系到收缩问题的关键。不同品种水泥的收缩值不同，特别是桥梁工程中多用高强混凝土而且随着高强混凝土的应用，水泥的标号等级要求也就相应提高，水泥用量也就会增加，产生的水化热就越高，混凝土的收缩变形也越大。其次水泥安定性不合格，水泥中游离氯化钙含量超标；水泥出厂时强度不足，受潮或过期；水泥含量较高[1]，同时又使用含有碱活性骨料，可能导致碱骨料反应，这些都会引起混凝土开裂。
2)砂石骨料。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大；砂石中云母含量、含泥量、有机质和轻物质含量较高，将削弱水泥与骨料粘结力，延缓水泥硬化过程，降低混凝土强度。
3)拌合水及外加剂。由于施工工期的需要，一般都会使用化学外加剂的，但外加剂应用不当会引起混凝土多种质量问题，如掺减水剂用于改变混凝土和易性，由于高效减水剂吸附在水泥颗粒表面或早期水化物上，或是被水化物包围，或是与水化物反应而被消耗掉，变得不能发挥分散能力，水泥颗粒间斥力减小，造成水泥颗粒凝聚，使混凝土坍落度减小，造成混凝土拌和物坍落度损失过大或短期内完全丧失流动性，混凝土表面会出现收缩裂缝。
4）混凝土配合比。在原料一定的条件下，水灰比对混凝土收缩有很大的影响。在水灰比一定条件下，混凝土收缩率随水灰比的增加而明显增大；当前工程施工中，现浇钢筋混凝土桥面的混凝土普遍采用泵送混凝土，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大，石子半径又比较小，这使得混凝土收缩值较大而产生裂缝。
1.2施工工艺质量引起裂缝
1)混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋、少放马蹬保护层试件，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝[2]。
2)混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。
3)混凝土浇筑过快，流动性较低，在硬化前因沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。
4)用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝[3]。
1.3荷载引起裂缝
结构物在外荷载作用下，混凝土内部产生的拉应力超过其极限抗拉强度，使混凝土产生裂缝；归纳起来主要有直接应力裂缝和次应力裂缝两种。一方面直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝主要存在下面几个方面，1）设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；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；3)使用阶段，允许超出设计荷载重型车辆过桥。另一方面，产生次应力裂缝；在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态与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[4]。
1.4温度变化引起裂缝
1)太阳照射。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳暴晒后，温度明显高于其他部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。2)骤然降温。它可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度而引起裂缝。3)水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。
1.5收缩引起的裂缝
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有 ①水泥品种、标号及用量。②骨料品种。③水灰比。④外掺剂。⑤养护方法。⑥外界环境。
1.6基础变形 引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。
1.7钢筋锈蚀引起的裂缝
一方面由于锈蚀，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，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。另一方面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，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倍 ～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，会导致构件发生顺筋开裂[5]。
2.混凝土桥梁裂缝处理措施
2.1表面修补法
采用表面处理法进行修补，在混凝土表面沿裂缝涂抹树脂保护膜。施工时先用钢丝刷除去混凝土表面的附着物，再用清水清洗，干燥后，用油灰状树脂填充混凝土表面的凹瘪部分后，再进行表面修补，在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。
2.2灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆 、环氧树脂、甲基丙烯酸酯 、聚氨酯等化学材料，提高桥面板的防水性，防止钢筋锈蚀及混凝土老化。
2.3结构加固法
结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
2.4电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用 ，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。
3.结语
综上所述，由于施工材料不合格、工艺不科学、设计疏漏 、施工低劣、监理不力 、养护跟不上等，均可导致混凝土桥梁出现裂缝。因此，我们在建造桥梁工程中应该严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和管理，是保证结构安全耐用的前提和基础。且在运营管理过程中，进一步加强监控和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节。
参考文献：
[1] GB 50010-2002，混凝土结构设计规范[s]．
[2] 江传良，冼巧玲．钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治[J]．科学技术与工程，2006,(1)：21-23．
[3] 赵吉凯．桥梁施工中混凝土梁的裂缝控制[J]．山西建筑，2010，36(11)：349-350．
[4] 韩琦．浅谈混凝土桥梁裂缝的原因[J].价值工程,2010,20( 01) ：76．
[5] 李贵业. 浅析桥梁工程中混凝土裂缝的原因和防止及处理方法[J] ．工程技术,2010,56(33) ：58．
[6] 申洁． 桥梁裂縫成因以及预防措施探析[J]．现代商贸工业,2010,17(23) ：436．
作者简介：
王强(1984.- )，男，籍贯：安徽六安，在读硕士研究生，研究方向：桥梁健康检测与监控。
[关键词] 桥梁 混凝土 裂缝 防治措施
1.混凝土桥梁裂缝产生原因
1.1施工材料质量引起裂缝
桥梁的裂缝多表现为混凝土的表面开裂，混凝土主要是由水泥、砂石骨料、拌合水及外加剂组成的，
1)水泥。水泥的选择是关系到收缩问题的关键。不同品种水泥的收缩值不同，特别是桥梁工程中多用高强混凝土而且随着高强混凝土的应用，水泥的标号等级要求也就相应提高，水泥用量也就会增加，产生的水化热就越高，混凝土的收缩变形也越大。其次水泥安定性不合格，水泥中游离氯化钙含量超标；水泥出厂时强度不足，受潮或过期；水泥含量较高[1]，同时又使用含有碱活性骨料，可能导致碱骨料反应，这些都会引起混凝土开裂。
2)砂石骨料。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大；砂石中云母含量、含泥量、有机质和轻物质含量较高，将削弱水泥与骨料粘结力，延缓水泥硬化过程，降低混凝土强度。
3)拌合水及外加剂。由于施工工期的需要，一般都会使用化学外加剂的，但外加剂应用不当会引起混凝土多种质量问题，如掺减水剂用于改变混凝土和易性，由于高效减水剂吸附在水泥颗粒表面或早期水化物上，或是被水化物包围，或是与水化物反应而被消耗掉，变得不能发挥分散能力，水泥颗粒间斥力减小，造成水泥颗粒凝聚，使混凝土坍落度减小，造成混凝土拌和物坍落度损失过大或短期内完全丧失流动性，混凝土表面会出现收缩裂缝。
4）混凝土配合比。在原料一定的条件下，水灰比对混凝土收缩有很大的影响。在水灰比一定条件下，混凝土收缩率随水灰比的增加而明显增大；当前工程施工中，现浇钢筋混凝土桥面的混凝土普遍采用泵送混凝土，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大，石子半径又比较小，这使得混凝土收缩值较大而产生裂缝。
1.2施工工艺质量引起裂缝
1)混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋、少放马蹬保护层试件，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝[2]。
2)混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。
3)混凝土浇筑过快，流动性较低，在硬化前因沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。
4)用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝[3]。
1.3荷载引起裂缝
结构物在外荷载作用下，混凝土内部产生的拉应力超过其极限抗拉强度，使混凝土产生裂缝；归纳起来主要有直接应力裂缝和次应力裂缝两种。一方面直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝主要存在下面几个方面，1）设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；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；3)使用阶段，允许超出设计荷载重型车辆过桥。另一方面，产生次应力裂缝；在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态与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[4]。
1.4温度变化引起裂缝
1)太阳照射。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳暴晒后，温度明显高于其他部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。2)骤然降温。它可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度而引起裂缝。3)水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。
1.5收缩引起的裂缝
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有 ①水泥品种、标号及用量。②骨料品种。③水灰比。④外掺剂。⑤养护方法。⑥外界环境。
1.6基础变形 引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。
1.7钢筋锈蚀引起的裂缝
一方面由于锈蚀，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，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。另一方面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，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倍 ～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，会导致构件发生顺筋开裂[5]。
2.混凝土桥梁裂缝处理措施
2.1表面修补法
采用表面处理法进行修补，在混凝土表面沿裂缝涂抹树脂保护膜。施工时先用钢丝刷除去混凝土表面的附着物，再用清水清洗，干燥后，用油灰状树脂填充混凝土表面的凹瘪部分后，再进行表面修补，在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。
2.2灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆 、环氧树脂、甲基丙烯酸酯 、聚氨酯等化学材料，提高桥面板的防水性，防止钢筋锈蚀及混凝土老化。
2.3结构加固法
结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
2.4电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用 ，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。
3.结语
综上所述，由于施工材料不合格、工艺不科学、设计疏漏 、施工低劣、监理不力 、养护跟不上等，均可导致混凝土桥梁出现裂缝。因此，我们在建造桥梁工程中应该严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和管理，是保证结构安全耐用的前提和基础。且在运营管理过程中，进一步加强监控和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节。
参考文献：
[1] GB 50010-2002，混凝土结构设计规范[s]．
[2] 江传良，冼巧玲．钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治[J]．科学技术与工程，2006,(1)：21-23．
[3] 赵吉凯．桥梁施工中混凝土梁的裂缝控制[J]．山西建筑，2010，36(11)：349-350．
[4] 韩琦．浅谈混凝土桥梁裂缝的原因[J].价值工程,2010,20( 01) ：76．
[5] 李贵业. 浅析桥梁工程中混凝土裂缝的原因和防止及处理方法[J] ．工程技术,2010,56(33) ：58．
[6] 申洁． 桥梁裂縫成因以及预防措施探析[J]．现代商贸工业,2010,17(23) ：436．
作者简介：
王强(1984.- )，男，籍贯：安徽六安，在读硕士研究生，研究方向：桥梁健康检测与监控。