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【摘 要】本文着重论述了桥梁工程裂缝产生的原因，对桥梁结构使用功能产生的危害，提出了施工中控制裂缝的质量保证措施，以及出现裂缝后的补救方法。
【关键词】裂缝；危害；控制措施；修补
1.桥梁工程产生裂缝的原因
桥梁混凝土结构裂缝的原因复杂多变，有多种因素的相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因，但根本原因是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。具体可归结为温度和湿度变化、外荷载产生的变形过大和施工方法不当这三种原因。大致可划分为以下几类：
1.1水泥干缩引起的裂缝。这种裂缝出现在混凝土的表面，比较细小。水泥是水硬性材料，具有干缩性，在硬化初期如果养护不当造成水份不足则可能产生裂缝。
1.2温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的特性，这种裂缝一般出现在温差变化较大的环境及面积或长度较大，而又未在适当的部位留设伸缩缝的构件或结构上。当环境或结构内部温度发生变化时，混凝土会发生变形，如变形受到约束，则在结构内会有应力产生，一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝。
1.3收缩引起的裂缝。在大量的桥梁工程施工过程中，混凝土因收缩而引起的裂缝是最普遍的。在混凝土收缩的种类中，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。
1.4应力集中引起的裂缝。这种裂缝一般出现在混凝土板的阴阳转角处或支座处。是由于板面负弯矩钢筋配筋不足或钢筋粗而间距过大造成的。
1.5使用不当造成过载，变形过大引起的裂缝。这种裂缝通常出现在混凝土受弯构件的受拉区。混凝土预制构件，在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态，都可能使构件产生裂缝。
1.6张拉力引起的裂缝。在预应力钢筋混凝土构件张拉后的放张过程中，如控制不好则可能造成裂缝。这种裂缝一般出现预应力构件的端部或板的上表面角部。
1.7不均匀沉降引起的裂缝。由于地基的不均匀沉降造成基础或圈梁、大粱及其它构件拉力过大而出现裂缝。
1.8施工中，在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。
1.9加荷过早产生的裂缝。施工时因拆模过早，混凝土强度未达到设计要求而提前加荷，使构件过载而出现裂缝。
1.10施工材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、石骨料、拌和水和外加剂组成，配置混凝土用的材料如果质量不合格，亦会导致结构产生裂缝。
2.混凝土裂缝产生的危害
道路桥梁出现裂缝不仅会影响结构的美观和正常的使用，而且会削弱桥梁结构的强度和刚度，从而导致工程事故的发生。混凝土是多组分复合材料，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力，造成骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝，一般称微裂。这种微细裂缝的分布是不规则的，互不连贯，但在荷载作用下或进一步产生温度变化，养护不到位失水干缩的情况下，裂缝开始扩展，并逐渐互相连通，从而出现较大的肉眼可见裂缝，成为宏观裂缝，严重的形成上下贯通缝，这就成为有害裂缝。这样的裂缝将对结构的承载力，防火性、抗渗性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生严重的危害。不仅会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力，从而引起耐久性的下降和缩短桥梁结构的使用寿命。
3.施工中保证混凝土质量及控制裂缝的措施
3.1施工材料的控制：（1）选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。水泥的体积安定性差时，则会导致混凝土的膨胀或者裂缝，而水泥强度的上下波动会使混凝土跟着上下波动。(2）严格控制骨料级配和含泥量、黄砂的含泥量和细度模数。（3）选择适当的外加剂和合适的配合比，合理控制水灰比。
3.2施工过程的控制：砼浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域的砼浇筑，浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，砼形成扇形向前流动，然后在其坡面上继续浇筑，循序推进。另外加强模板支设和砼振捣两个方面，当混凝土采用插入式的振捣棒振捣的时候，要做到快拔慢捣，则振捣时间也要控制在一定的范围内；对模板的支设则要把支架控制牢固，而模板表面的污垢则要清理干净，模板与模板之间接缝要严密。
合理运用二次振捣、二次抹面工艺，能有效改善混凝土的抗渗性、耐久性以及裂缝控制。二次振捣时间是关键，在混凝土初凝前1h进行最佳，二次振捣不仅可以提高混凝土的强度，而且可以增加混凝土的密实度，提高防渗性，消除混凝土由于沉陷产生的裂纹和细缝。
3.3温度控制：为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种：（1）拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（2）夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（3）在混凝士中埋设水管,通入冷水进行内部降温；（4）严格控制混凝土的入模温度。
3.4拆模控制：混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。
3.5养护控制：大量实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，冬季温度骤降也容易形成裂缝，因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。洒水养生应根据气温情况,掌握恰当的时间间隔,在养生期内保持表面湿润。气温低于+5℃时,应覆盖保温,不得洒水养生。采用蒸汽养生时,应事先经试验确认,对于加入外加剂的混凝土构件,经蒸汽养生后确无有害影响 ,才能进行蒸汽养生。
4.混凝土裂缝修补一般性方法
在工程实践中，混凝土桥梁产生裂缝很常见，一旦发现裂缝，则应根据发生的原因、性质、大小、所处部位和结构重要程度区别情况及时治理。在治理时可按下列原则和方法。
4.1表面修补法：主要适用于对承载力无影响的表面裂缝和一些细小裂缝，通常的处理措施是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，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2灌浆、嵌逢封堵法：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人混凝土的裂缝中，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。通常采用沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。
4.3结构加固法：当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。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。
4.4混凝土置换法：是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换人新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
4.5电化学防护法：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。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。
以上对混凝土施工过程中产生裂缝的原因分析和预防措施，在现场施工中要根据不同的情况, 通过施工过程的严格控制，尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量，科学的将裂缝有害程度控制在允许范围内，保证桥梁结构的正常使用。
【关键词】裂缝；危害；控制措施；修补
1.桥梁工程产生裂缝的原因
桥梁混凝土结构裂缝的原因复杂多变，有多种因素的相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因，但根本原因是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。具体可归结为温度和湿度变化、外荷载产生的变形过大和施工方法不当这三种原因。大致可划分为以下几类：
1.1水泥干缩引起的裂缝。这种裂缝出现在混凝土的表面，比较细小。水泥是水硬性材料，具有干缩性，在硬化初期如果养护不当造成水份不足则可能产生裂缝。
1.2温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的特性，这种裂缝一般出现在温差变化较大的环境及面积或长度较大，而又未在适当的部位留设伸缩缝的构件或结构上。当环境或结构内部温度发生变化时，混凝土会发生变形，如变形受到约束，则在结构内会有应力产生，一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝。
1.3收缩引起的裂缝。在大量的桥梁工程施工过程中，混凝土因收缩而引起的裂缝是最普遍的。在混凝土收缩的种类中，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。
1.4应力集中引起的裂缝。这种裂缝一般出现在混凝土板的阴阳转角处或支座处。是由于板面负弯矩钢筋配筋不足或钢筋粗而间距过大造成的。
1.5使用不当造成过载，变形过大引起的裂缝。这种裂缝通常出现在混凝土受弯构件的受拉区。混凝土预制构件，在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态，都可能使构件产生裂缝。
1.6张拉力引起的裂缝。在预应力钢筋混凝土构件张拉后的放张过程中，如控制不好则可能造成裂缝。这种裂缝一般出现预应力构件的端部或板的上表面角部。
1.7不均匀沉降引起的裂缝。由于地基的不均匀沉降造成基础或圈梁、大粱及其它构件拉力过大而出现裂缝。
1.8施工中，在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。
1.9加荷过早产生的裂缝。施工时因拆模过早，混凝土强度未达到设计要求而提前加荷，使构件过载而出现裂缝。
1.10施工材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、石骨料、拌和水和外加剂组成，配置混凝土用的材料如果质量不合格，亦会导致结构产生裂缝。
2.混凝土裂缝产生的危害
道路桥梁出现裂缝不仅会影响结构的美观和正常的使用，而且会削弱桥梁结构的强度和刚度，从而导致工程事故的发生。混凝土是多组分复合材料，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力，造成骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝，一般称微裂。这种微细裂缝的分布是不规则的，互不连贯，但在荷载作用下或进一步产生温度变化，养护不到位失水干缩的情况下，裂缝开始扩展，并逐渐互相连通，从而出现较大的肉眼可见裂缝，成为宏观裂缝，严重的形成上下贯通缝，这就成为有害裂缝。这样的裂缝将对结构的承载力，防火性、抗渗性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生严重的危害。不仅会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力，从而引起耐久性的下降和缩短桥梁结构的使用寿命。
3.施工中保证混凝土质量及控制裂缝的措施
3.1施工材料的控制：（1）选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。水泥的体积安定性差时，则会导致混凝土的膨胀或者裂缝，而水泥强度的上下波动会使混凝土跟着上下波动。(2）严格控制骨料级配和含泥量、黄砂的含泥量和细度模数。（3）选择适当的外加剂和合适的配合比，合理控制水灰比。
3.2施工过程的控制：砼浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域的砼浇筑，浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，砼形成扇形向前流动，然后在其坡面上继续浇筑，循序推进。另外加强模板支设和砼振捣两个方面，当混凝土采用插入式的振捣棒振捣的时候，要做到快拔慢捣，则振捣时间也要控制在一定的范围内；对模板的支设则要把支架控制牢固，而模板表面的污垢则要清理干净，模板与模板之间接缝要严密。
合理运用二次振捣、二次抹面工艺，能有效改善混凝土的抗渗性、耐久性以及裂缝控制。二次振捣时间是关键，在混凝土初凝前1h进行最佳，二次振捣不仅可以提高混凝土的强度，而且可以增加混凝土的密实度，提高防渗性，消除混凝土由于沉陷产生的裂纹和细缝。
3.3温度控制：为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种：（1）拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（2）夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（3）在混凝士中埋设水管,通入冷水进行内部降温；（4）严格控制混凝土的入模温度。
3.4拆模控制：混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。
3.5养护控制：大量实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，冬季温度骤降也容易形成裂缝，因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。洒水养生应根据气温情况,掌握恰当的时间间隔,在养生期内保持表面湿润。气温低于+5℃时,应覆盖保温,不得洒水养生。采用蒸汽养生时,应事先经试验确认,对于加入外加剂的混凝土构件,经蒸汽养生后确无有害影响 ,才能进行蒸汽养生。
4.混凝土裂缝修补一般性方法
在工程实践中，混凝土桥梁产生裂缝很常见，一旦发现裂缝，则应根据发生的原因、性质、大小、所处部位和结构重要程度区别情况及时治理。在治理时可按下列原则和方法。
4.1表面修补法：主要适用于对承载力无影响的表面裂缝和一些细小裂缝，通常的处理措施是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，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2灌浆、嵌逢封堵法：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人混凝土的裂缝中，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。通常采用沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。
4.3结构加固法：当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。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。
4.4混凝土置换法：是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换人新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
4.5电化学防护法：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。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。
以上对混凝土施工过程中产生裂缝的原因分析和预防措施，在现场施工中要根据不同的情况, 通过施工过程的严格控制，尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量，科学的将裂缝有害程度控制在允许范围内，保证桥梁结构的正常使用。