1、浅谈混凝土在桥梁施工裂缝中产生原因及控制探讨摘 要： 随着我国桥梁技术的突飞猛进， 大体积混凝土在桥梁结构中的应用也越来越广泛。混凝土是应用最广泛最重要的工程材料之一。关键词： 混凝土 桥梁裂缝 控制 中图分类号： TV543+.6 文献标识码：A 近年来， 我国交通基础建设得到迅猛发展， 各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土桥梁裂缝，对桥梁的结构破坏、表面美观及桥梁的寿命都有着重要的影响，究其原因有多方面的， 如何控制，是我们长期探讨研究的问题。 一、 桥梁常见裂缝及产生的原因分析 混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多
2、，甚至多种因素相互影响， 但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因， 大致可划分如下几种： 1.1 荷载引起的裂缝 混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝， 归纳起来主要有直接应力裂缝、 次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。 1.1.1 设计计算阶段 1.1.2 施工阶段 1.1.3 使用阶段 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，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
3、中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束， 设置锚头， 而在锚固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。 次应力裂缝多属张拉、 劈裂、 剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起， 仅是按常规一般不计算， 但随着现代计算手段的不断完善， 次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、 徐变等产生的二次应力，不少平面杆系有限元程序均可正确计算。在设计上，应注意避免结构突变 （或断面突变） ， 当不能回避时， 应做局部处理， 如转角处做圆角， 突变处做成渐变过渡， 同时加强构造配筋， 转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边
4、设置护边角钢。 荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、 受剪区或振动严重部位。但必须指出， 如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝， 往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆， 其原因往往是截面尺寸偏小。 1.2 温度变化引起的裂缝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， 若变形遭到约束， 则在结构内将产生应力， 当应力超过混凝土抗拉强度时， 即是生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中， 温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有： 年温差： 一年中四季温
5、度不断变化， 但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、 支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调， 只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝， 例如拱桥、 刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。 日照： 桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后， 温度明显高于其它部位，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。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。 骤然降温：突降大雨、 冷空气侵袭、 日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部
6、温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行， 混凝土弹性模量不考虑折减。 水化热： 出现在施工过程中， 大体积混凝土 （ 厚度超过 2.0米） 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。施工中应根据实际情况， 尽量选择水化热低的水泥品种， 限制水泥单位用量， 减少骨料入模温度，降低内外温差， 并缓慢降温， 必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。 蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当， 混凝土骤冷骤热，内外温度不均， 易出现裂缝 。 1.3 基础沉降变形引起的裂缝 1.4 钢筋锈蚀一起裂缝
7、 1.5 施工工艺不良引起裂缝 二、 施工过程中的防治措施 从以上各种类型裂缝的分类及成因来看，造成混凝土桥梁裂缝的原因很多， 互相影响、 错综复杂。根据调查资料分析， 造成混凝土桥梁裂缝， 施工质量不好是主要原因， 下面主要谈谈混凝 土桥梁裂缝施工阶段的防治措施： 2.1 配合比设计考虑裂缝因素 2.2、 施工工艺控制产生裂纹。 2.3、 大体积混凝土的浇筑控制。 混凝土浇筑后拆模不宜过早，必须在混凝土强度及预应力张拉均满足要求后， 才能拆模。2.4 、 其他因素的控制夏季施工时，应考虑气温对箱梁结构的影响， 混凝土浇筑应尽量安排在夜晚温度较底时进行。 不得提高混凝土强度等级来弥补设计要求张
8、拉控制强度，必须采用强度龄期双控制。 若预应力混凝土连续箱梁桥桥址处于软土地带，由于土灵敏度相当大而且具有触变性，当其受到外来荷载时， 原有天然结构就发生变化， 土粒间联结减弱，从而使地基承载力降低、 支架、地基产生沉降， 导致裂缝产生。所以应在混凝土浇筑后 23 天内封锁便道，不准任何车辆通过。 三、 结束语 总而言之，在桥梁施工中， 混凝土裂缝是常见的问题。作者从多方面对混凝土桥梁产生裂缝成因作出了分析，相信以后在桥梁施工方面， 对防止混凝土桥梁施工过程中裂缝的产生， 以及对裂缝的控制工作打下了基础。 参考文献 1GB50204-2002， 混凝土结构工程质量验收规范 . 2廖金平， 王海龙； 铁路混凝土桥梁病害及分析J. 国防交通工程与技术 2003 （ 3 ） ： 23-33
