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摘要：桥梁施工过程中，裂缝的出现不仅会影响到工程质量，严重时甚至会导致桥梁垮塌。因此文章通过对混凝土桥梁施工裂缝形成原因的深入分析，提出了预防裂缝产生措施及处理办法，以确保工程质量。
关键词：桥梁施工；裂缝；预防；处理
中图分类号：U445.57文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）14-0138-02
混凝土作为一种重要的工程材料，具有取材广泛、价格低廉、抗压强度高、耐火性好、不易风化、养护费用低等优点，因而广泛应用在桥梁工程建设中。然而由于混凝土自身韧性较差，因而在桥梁施工过程中混凝土结构很容易出现裂缝，这一问题经常困扰着桥梁工程技术人员。桥梁结构中裂缝的出现对于构件的防渗、钢筋防锈、混凝土防碳化等都有不利的影响，不仅会影响工程质量，同时会造成很大的安全隐患。因此，对于桥梁裂缝问题，就其产生的原因及防控措施进行研究和探讨是十分必要的，具有很强的现实和理论指导意义。
1裂缝的种类
混凝土桥梁上产生的裂缝种类繁多，按性质可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两大类型。其中结构性裂缝可分为设计结构性裂缝及施工结构性裂缝；非结构性裂缝可分为塑性裂缝、温差裂缝、长期干裂缝、龟裂缝及其它侵害性裂缝。按裂缝的形状可分为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、埘角线式、斜向的等等。
2裂缝产生的原因
2.1设计和施工本身的原因
结构性裂缝是由设计和施工本身的原因造成。设计结构裂缝是指设计时采用的结构型式在荷载作用下必然会产生的裂缝。虽然在施工时针对这种形式设置了预拱，但在荷载作用下，预拱消失后梁底抗拉区的砼最终还是要开裂的。施工结构性裂缝是指由于施工原因造成的结构性裂缝，如预应力结构的张拉裂缝，普通钢筋混凝土连续箱梁支架拆除过程中产生的裂缝等等。
2.2载荷作用
混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下也会产生裂缝。主要是由于施工过程中随意堆放施工机具、材料；在不了解预制结构受力特点的情况下,随意翻转、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；不做机器振动下的疲劳强度验算等。
2.3温度变化
混凝土具有热胀冷缩性质,当受水泥水化放热、周围环境、养护和施工措施、焊接作业等因素影响而导致温度变化时，混凝土将发生收缩和膨胀，产生温度应力，当温度应力超过混凝土强度时就会产生裂缝。温度变化是粗裂缝产生的重要原因。由于温度引起的内应力及约束应力的大小与温差有关，因此桥梁上严重损害的裂缝往往发生在气候条件最差的时候。
2.4材料质量
配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。常见的影响因素有：如果水泥的安定性不合格、强度不足、含碱量过高等导致水泥质量不合格而引起裂缝的产生；如果砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大而引起混凝土收缩加大；如果砂石中云母的含量高，将削弱水泥与骨料的粘结力而降低混凝土强度；如果砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还会降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性；如果砂石中有机质和轻物质过多将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度等等。
2.5施工工艺与施工质量
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生各种裂缝，特别是悬壁结构。此外，在施工过程中如果支架刚度、强度、稳定性不足或模板刚度不足,浇筑时混凝土自重及侧向压力迫使模板变形，以及过早拆模或野蛮拆模，浇筑不连续，施工缝处理不到位，都会引起裂缝。再者，混凝土配合比、外加剂不符合要求，在搅拌、运输过程中坍落度过低、和易性不好，振捣不密实、不均匀，在养护期间措施不当，使得混凝土结构强度达不到设计目标等因素也会引起的混凝土裂缝。
2.6地基变形
桥梁工程一般跨度大,宽度窄, 在使用过程中会出现竖向基础不均匀沉降或水平方向位移，即便变化很小也会对结构产生较大的附加应力，一旦它超过混凝土结构的抗拉能力，将会导致结构开裂，产生较大裂缝。基础沉降变形的主要原因有地质差异太大或勘察不详、结构荷载或基础类型差别太大等。
3裂缝的预防措施
虽然混凝土桥梁很容易产生各种形式的裂缝，但如果采取有效的措施，很多裂缝是可以避免和控制的。常用的有以下几种措施：
3.1优化设计，避免结构性裂缝的产生
在条件许可的情况下，设计者应尽量少用或不用非预应力结构。预应力结构锚垫板、螺旋筋的埋设必须符合设计图纸要求。在此基础上，锚垫板后应增设4根以上的纵向撑筋，纵向撑筋前段顶牢锚垫板，后端与钢筋骨架相连，锚垫板后布筋较密，砼振捣必须密实。张拉时，砼必须达到设计或规范规定的张拉强度，且砼试块要做到同体养护。钢筋砼现浇连续箱梁支架拆除时首先要弄清其设计受力体系，并执行行详细的落架程序设计。
3.2合理选择和控制施工材料
首先，要根据设计和施工要求合理选择和控制水泥的品种、标号和用量，同时选择合适的骨料品种，减少水灰比，并添加保水性好的外掺剂。其次，应按照相关要求对原材料进行严格的抽样检验，对混凝土配合比进行对比试验，高温或雨后施工要对砂、碎石进行含水量实验，及时调整施工配合比，确保混凝土的施工质量。
3.3采取有效的温度控制措施
采用适当温度控制措施也可有效地控制裂缝的产生。可通过防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度来防止表面裂缝的产生；为防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；同时通过防止老混凝土过冷的方法来减少新老混凝土间的约束。
3.4合理把握施工的各个环节
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置应尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位。确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。
在施工过程中要对施工工艺和质量进行严格的控制。首先钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。其次是浇筑、振捣操作合理。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振。应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
3.5采用良好的养护方法
混凝土终凝后应及时采用覆盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护,避免急剧干燥、温度急剧变化、振动以及外力干扰等。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时的湿度和温度是最重要的影响因素。保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。为此浇筑后要立即覆盖浇水保湿，同时保温、防风，一般可较好地控制混凝土收缩裂缝。此外，采用蒸汽养护方式要比自然养护方式使得混凝土收缩更小。
4裂缝的处理办法
①表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。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。
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。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或剐性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。
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混凝土置换法。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，然后再置换入新的混凝土或其他材料。
⑤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。
5结语
混凝土桥梁施工裂缝的种类繁多，形成的原因多种多样，但只要采取有效的施工措施，很多裂缝是可以避免和控制的。因此在实际工作中我们要多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，有效防止混凝土的裂缝产生，确保工程质量。
参考文献：
[1] JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2] JTGD60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].
[3] 韩素芳,耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:化
学工业出版社,2006.
[4] 冯波.对桥梁施工裂缝的分析与探讨[J].中小企业管理与
科技,2009,(2):198.
[5] 刘勇刚,彭晓光.混凝土桥梁施工裂缝产生的原因及防治
措施[J].交通科技,2007,(7):22
[6] 胡惠林.混凝土桥梁施工裂缝产生的原因及防治[J].山西
建筑,2010(6):152-153.
[7] 赵军华,于海生.浅谈桥梁施工裂缝的形成原因及处理方
法[J].黑龙江科技信息,2009,(6):186.
[8] 余小梅,黄丽俐.浅析桥梁施工裂缝的防治措施[J].中国新
产品新技术,2001,(3):238.
关键词：桥梁施工；裂缝；预防；处理
中图分类号：U445.57文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）14-0138-02
混凝土作为一种重要的工程材料，具有取材广泛、价格低廉、抗压强度高、耐火性好、不易风化、养护费用低等优点，因而广泛应用在桥梁工程建设中。然而由于混凝土自身韧性较差，因而在桥梁施工过程中混凝土结构很容易出现裂缝，这一问题经常困扰着桥梁工程技术人员。桥梁结构中裂缝的出现对于构件的防渗、钢筋防锈、混凝土防碳化等都有不利的影响，不仅会影响工程质量，同时会造成很大的安全隐患。因此，对于桥梁裂缝问题，就其产生的原因及防控措施进行研究和探讨是十分必要的，具有很强的现实和理论指导意义。
1裂缝的种类
混凝土桥梁上产生的裂缝种类繁多，按性质可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两大类型。其中结构性裂缝可分为设计结构性裂缝及施工结构性裂缝；非结构性裂缝可分为塑性裂缝、温差裂缝、长期干裂缝、龟裂缝及其它侵害性裂缝。按裂缝的形状可分为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、埘角线式、斜向的等等。
2裂缝产生的原因
2.1设计和施工本身的原因
结构性裂缝是由设计和施工本身的原因造成。设计结构裂缝是指设计时采用的结构型式在荷载作用下必然会产生的裂缝。虽然在施工时针对这种形式设置了预拱，但在荷载作用下，预拱消失后梁底抗拉区的砼最终还是要开裂的。施工结构性裂缝是指由于施工原因造成的结构性裂缝，如预应力结构的张拉裂缝，普通钢筋混凝土连续箱梁支架拆除过程中产生的裂缝等等。
2.2载荷作用
混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下也会产生裂缝。主要是由于施工过程中随意堆放施工机具、材料；在不了解预制结构受力特点的情况下,随意翻转、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；不做机器振动下的疲劳强度验算等。
2.3温度变化
混凝土具有热胀冷缩性质,当受水泥水化放热、周围环境、养护和施工措施、焊接作业等因素影响而导致温度变化时，混凝土将发生收缩和膨胀，产生温度应力，当温度应力超过混凝土强度时就会产生裂缝。温度变化是粗裂缝产生的重要原因。由于温度引起的内应力及约束应力的大小与温差有关，因此桥梁上严重损害的裂缝往往发生在气候条件最差的时候。
2.4材料质量
配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。常见的影响因素有：如果水泥的安定性不合格、强度不足、含碱量过高等导致水泥质量不合格而引起裂缝的产生；如果砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大而引起混凝土收缩加大；如果砂石中云母的含量高，将削弱水泥与骨料的粘结力而降低混凝土强度；如果砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还会降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性；如果砂石中有机质和轻物质过多将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度等等。
2.5施工工艺与施工质量
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生各种裂缝，特别是悬壁结构。此外，在施工过程中如果支架刚度、强度、稳定性不足或模板刚度不足,浇筑时混凝土自重及侧向压力迫使模板变形，以及过早拆模或野蛮拆模，浇筑不连续，施工缝处理不到位，都会引起裂缝。再者，混凝土配合比、外加剂不符合要求，在搅拌、运输过程中坍落度过低、和易性不好，振捣不密实、不均匀，在养护期间措施不当，使得混凝土结构强度达不到设计目标等因素也会引起的混凝土裂缝。
2.6地基变形
桥梁工程一般跨度大,宽度窄, 在使用过程中会出现竖向基础不均匀沉降或水平方向位移，即便变化很小也会对结构产生较大的附加应力，一旦它超过混凝土结构的抗拉能力，将会导致结构开裂，产生较大裂缝。基础沉降变形的主要原因有地质差异太大或勘察不详、结构荷载或基础类型差别太大等。
3裂缝的预防措施
虽然混凝土桥梁很容易产生各种形式的裂缝，但如果采取有效的措施，很多裂缝是可以避免和控制的。常用的有以下几种措施：
3.1优化设计，避免结构性裂缝的产生
在条件许可的情况下，设计者应尽量少用或不用非预应力结构。预应力结构锚垫板、螺旋筋的埋设必须符合设计图纸要求。在此基础上，锚垫板后应增设4根以上的纵向撑筋，纵向撑筋前段顶牢锚垫板，后端与钢筋骨架相连，锚垫板后布筋较密，砼振捣必须密实。张拉时，砼必须达到设计或规范规定的张拉强度，且砼试块要做到同体养护。钢筋砼现浇连续箱梁支架拆除时首先要弄清其设计受力体系，并执行行详细的落架程序设计。
3.2合理选择和控制施工材料
首先，要根据设计和施工要求合理选择和控制水泥的品种、标号和用量，同时选择合适的骨料品种，减少水灰比，并添加保水性好的外掺剂。其次，应按照相关要求对原材料进行严格的抽样检验，对混凝土配合比进行对比试验，高温或雨后施工要对砂、碎石进行含水量实验，及时调整施工配合比，确保混凝土的施工质量。
3.3采取有效的温度控制措施
采用适当温度控制措施也可有效地控制裂缝的产生。可通过防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度来防止表面裂缝的产生；为防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；同时通过防止老混凝土过冷的方法来减少新老混凝土间的约束。
3.4合理把握施工的各个环节
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置应尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位。确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。
在施工过程中要对施工工艺和质量进行严格的控制。首先钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。其次是浇筑、振捣操作合理。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振。应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
3.5采用良好的养护方法
混凝土终凝后应及时采用覆盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护,避免急剧干燥、温度急剧变化、振动以及外力干扰等。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时的湿度和温度是最重要的影响因素。保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。为此浇筑后要立即覆盖浇水保湿，同时保温、防风，一般可较好地控制混凝土收缩裂缝。此外，采用蒸汽养护方式要比自然养护方式使得混凝土收缩更小。
4裂缝的处理办法
①表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。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。
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。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或剐性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。
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混凝土置换法。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，然后再置换入新的混凝土或其他材料。
⑤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。
5结语
混凝土桥梁施工裂缝的种类繁多，形成的原因多种多样，但只要采取有效的施工措施，很多裂缝是可以避免和控制的。因此在实际工作中我们要多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，有效防止混凝土的裂缝产生，确保工程质量。
参考文献：
[1] JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2] JTGD60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].
[3] 韩素芳,耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:化
学工业出版社,2006.
[4] 冯波.对桥梁施工裂缝的分析与探讨[J].中小企业管理与
科技,2009,(2):198.
[5] 刘勇刚,彭晓光.混凝土桥梁施工裂缝产生的原因及防治
措施[J].交通科技,2007,(7):22
[6] 胡惠林.混凝土桥梁施工裂缝产生的原因及防治[J].山西
建筑,2010(6):152-153.
[7] 赵军华,于海生.浅谈桥梁施工裂缝的形成原因及处理方
法[J].黑龙江科技信息,2009,(6):186.
[8] 余小梅,黄丽俐.浅析桥梁施工裂缝的防治措施[J].中国新
产品新技术,2001,(3):238.