桥梁混凝土裂缝的成因分析及对策

桥梁混凝土裂缝的成因分析及对策

摘要：桥梁混凝土裂缝的产生会让混凝土的结构组织遭到破坏，承压能力降低，使用功能更是会受到严重的影，因此，我们应对桥梁混凝土的裂缝问题做出详细的分析，并在施工中使用各种可以控制裂缝产生的方法。

关键词：公路桥梁；混凝土裂缝；控制方法

混凝土桥梁裂缝是桥梁工程施工中容易产生和难以防范的一个重要问题，如处理不当，将直接影响桥梁的工程质量，并有可能导致严重的后果。桥梁裂缝成因复杂、多样，必须具体问题具体分析，正确把握问题的实质，在各个环节，合理采取相应对策加以防治。有关混凝土桥梁裂缝的研究与探讨，对发现、合理分析和有效控制裂缝具有重要的实际意义。

1常见的混凝土施工裂缝形成原因

1.1安装失误

预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。

1.2体积过大

在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0m）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。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温度原因

当桥面板、主梁或桥墩侧面被强烈的阳光暴晒之后，这个部分的温度就明显高于其他部位，温度差呈非线性分布。由于受到混凝土自身的约束力影响，混凝土体会出现裂缝，当外部空气和温度出现明显的较大变化时，混凝土外部结构的温度骤降和上升，可内部的温度变化却不明显，因此产生温度梯度。日照和骤然降温都是出现混凝土裂缝的主要原因。

2裂缝类型

2.1钢筋锈蚀引起的裂缝

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，使钢筋周围混凝土碱度降低，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的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，沿钢筋纵向产生裂缝。

2.2预应力裂缝

在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同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。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

2.3温度裂缝

桥梁结构能够观察到的严重裂缝损害，很多都是由于温度引起的内应力和约束应力所造成的。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，若变形受到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。

以下情况易产生温度裂缝：薄、厚构件的连接处易发生裂缝；

在箱形桥梁中，当桥面板的温度与底板温度有较大差别时，箱形梁腹板处容易开裂；浇筑大体积混凝土时，由于产生水化热，致使混凝土内外温差过大，使得混凝土表面开裂：混凝土在降温收缩时受到约束，内部产生拉应力，混凝土也容易开裂。此外，蒸汽养护或冬季施工时若施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，也易导致裂缝的产生。

3裂缝防治措施

3.1表面处理法

包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。

3.2灌浆法

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

3.3结构补强法

因超荷载产生的裂缝，裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低，火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法，锚固补强法，预应力法等。

3.4混凝土裂缝处理效果的检查

包括修补材料试验，钻芯取样试验，压水试验，压气试验等。

4讨论

混凝土裂缝的产生主要是因为外部荷载力量过大，温度原因，干缩等因素的作用下综合形成的。对桥梁结构，如果裂缝的宽度超出了0.1mm。其桥梁使用的安全性和耐久性都会遭到影响，因而，在设计阶段和施工阶段，都应利用科学的方法预防桥梁裂缝的产生。我们应该从以下几个方面的内容出发，在设计上，最好不在软土地基上采取超静定结构，大型的桥梁结构应加强钻探。预防软弱下卧的出现。施工时，要加强夯实，模板、支架及各支撑处基础和地基处理都要做到完整无缺，保证施工质量，防止产生沉降裂缝。在桥梁结构中，墩台、台基桩等水下结构反复冻融都会引发裂缝的产生，这也是最容易出现裂缝的一个部位。

这类裂缝要进行综合治理，不适合以修补为主。在设计上要避免长时间的建筑，增强刚劲的硬度；在施工中要分段浇筑并同时采取一些其他措施盡可能的减少混凝土的收缩量。进行预应力施工时，后张法采用抽拔管道成孔时，要严格控制抽拔时间，不宜太早，否则会使管壁拉裂，导致灌浆时串孔。先张梁板施工时，要防止成孔胶囊上浮，削弱上部端面过多，在反拱作用下引起板的表面裂缝。加强混凝土的振捣和养护，控制混凝土浇筑速度。比如在混凝土初凝前进行二次浇捣，可有效因塑性沉降引起的内分层，改善骨料的界面结构，提高混凝土的強度和抗裂能力。此外，因混凝土是一种水硬性材料，养护阶段又离不开水，如采用“蓄水法”养护，不仅能满足强度增长需要，而且对温度控制也十分有利。

在施工时，混凝土最好是进行一次性浇注，不能留有施工空隙，并根据施工的实际情况，对混凝土体做一个系统的检测。由于墩身部位容易出现不规则纵向裂缝，同时经常被阳光直射，这个部分很容易出现裂缝，可采取减少水泥用量、降低混凝土的入模温度和降低水泥水化热的温度、加快浇筑混凝土的散热等方法来加以预防。混凝土桥面、宽体桥台都容易出现温度裂缝，由于温度裂缝属于活裂缝，其裂缝宽度随环境温度的变化而变化。

5结论

裂缝是混凝土结构经常出现的一种现象。我们应对混凝土的裂缝问题做出详细的分析，并区别对待。采取科学的方法进行处理，并在施工中使用各种可以控制裂缝产生的方法，保证建筑物结构的稳定与使用功能。