摘要:混凝土因取材广泛，价格低廉，抗压强度高，可浇筑成各种形状，并且耐火性好，不易风化，养护费用低，成为桥梁结构中使用量最广泛的建筑材料。但是，混凝土最主要的缺点是抗拉能力差，容易开裂。混凝土开裂可以说是“常发病”、“多发病”，经常困绕着桥梁工程施工技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，在施工过程中产生的很多裂缝是可以克服和控制的。

关键词:混凝土桥梁施工裂缝

一、混凝土桥梁施工裂缝种类、成因在施工中，混凝土结构裂缝复杂而繁多，多种因素互相影响，每一条裂缝产生是一种或几种因素影响。混凝土桥梁施工中裂缝产生主要原因，大致可分为以下几种:

1.荷载引起的裂缝

(l)在设计时，计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错;结构安全系数不够。造成结构设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错;结构刚度不足。在施工中，结构本身存在设计缺陷，不能抵抗应力而开裂。

(2)设计对施工考虑不全，大体积结构构造钢筋偏少，在浇筑混凝土时，中途停止浇筑，混凝土表面开裂。施工对结构受力不了解，在施工中，构件在连成整体前，是单独受力的，施工不合理堆放施工机具、材料;对混凝土构件随意翻身、起吊、运输、安装;擅自更改结构施习顷序，改变结构受力模式，造结构混凝土开裂。

(3)由于施工和构造的需要，桥梁结构经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，设计时难以用准确的模型进行计算，一般根据经验设置受力钢筋。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。因此，如处理不当，在这些结构的转角或构件形状突变处，受力钢筋截断处易出现裂缝。

(4)由于施工的不准确，构件尺寸或位置有偏差，使构件理论计算无拉应力的截面产生拉应力，导致混凝土开裂。

2.施工工艺质量引起的裂缝在桥梁施l:.I，，混凝土构件在制作、运输、堆放、吊装过程‘卜，由于施上L艺不合理，施工质量低劣，容易产生各利I裂缝，常见的有:

(l)绑扎钢筋不够准确，或乱踩已绑扎好的上层钢筋，使承受负矩的受力钢筋保护层加厚，导致构件的有效高度减少，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

(2)棍凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致应力集中，混凝土劈裂。

(3)混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后产生塑性收缩裂缝。

(4)混凝土搅拌、运输时间过长，使水份蒸发过多，使混凝土坍落度过低，使得在混凝土表面上出不规则的收缩裂缝。

(5)混凝土初期养护不好，表面干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。

(6)为了增加混凝土的流动性，增加水和水泥的用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，混凝土表面出现不规则的裂缝。

(7)混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好或后浇混凝土养护不到位，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。

(8)施工时模板刚度不足，在浇混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。

(9)施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得棍凝土在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

(10)施工前对支架压实不足或支架刚度不够，支架下沉导致混凝土开裂。

(11)施工质量控制差，任意套用棍凝土配合比，材料计量不准，造成混凝土强度和其它性能下降，导致混凝土开裂。

(12)桥梁上部构造吊装时，上一跨横向连接未施工完时，盲目进入下一跨吊装，构件受力不好，造成混凝土构件开裂。

3.施工材料质量引起的裂缝

(1)水泥出厂强度不足，安定性不合格，水泥受潮或过期，施工时使混凝土强度不足，导致混凝土开裂。

(2)砂石粒径太小，级配不良，空隙率大，将导致拌合水和水泥用量加大，使混凝土收缩加大;砂石中含泥量高，将造成水泥和水用量加大，将降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性，导致混凝土开裂。砂石中含有硫化物会与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀导致混凝土开裂。

4.收缩引起的裂缝

在施工中，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，另外还有自生收缩的炭化收缩。

(l)塑性收缩。棍凝土浇筑后4一5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时滑料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。

(2)缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%)，钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

(3)自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的(即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土)，也可以是负的(即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。

(4)炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。

5.地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。基础不均匀沉降的主要原因有:

(1)地基地质差异太大，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。

(2)结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降。

(3)结构基础类型差别大，也可能引起地基不均匀沉降。

(4)地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀;一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。

(5)桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

(6)拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移，导致结构开裂。

6.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产生温度裂缝。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:

(1)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。

(2)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，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。

(3)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。

7.冻胀引起的裂缝气温低于零度时，吸水饱和混凝土出现冰冻，游漓的水转化成冰，体积膨胀9%，混凝土产生膨胀应力，导致裂缝出现缝，是可以预防的。混凝土初凝时最为严重。

二、裂缝的预防和控制

1.荷载、施工工艺质量引起的裂防和控制的。这要求，设计充分考虑施工工艺，采用的计算模型合理，受力分析准确，构件断面尺寸设计合理，构件配筋合理;施工人员对桥梁构件在每个施工段的受力状况了解，施工时，认真作好施工组织设计，严格按照规范施工，合理堆放材料，严格控制施工工艺，避免使构件产生负弯矩，产生应力集中。

2.施工材料质量、收缩引起的裂缝，是可以控制其最小限度的发生，施工时严格按规范选用材料，坚决杜绝不合格的材料，优化混凝土配合比，合理选用水泥品种。

3.地基变形引起的裂缝是可以避免的，主要做到桥位选址合理，加大勘察力度，做到地质资料准确，设计桥型合理。

4.温度变化、冻胀对混凝土的影响是不可避免的，但是施工要控制其影响量，避免混凝土开裂。主要是，合理组织施工，合理按排工期，尽量避免在夏季和冬季施工，对刚浇筑的混凝土采用合理的养护手段。

5.设桥梁伸缩缝，设温度变化、冻胀缝。

一座桥梁在施工中，由于设计的疏漏，施工的不合理、低劣，均可能使桥梁混凝土在施工中出现裂缝，影响桥梁正常的使用。因此，在桥梁施工时，要严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工，是保证桥梁结构安全、耐用的前提和基础。