浅谈桥梁裂缝的成因

·桥梁·

浅析桥梁裂缝的成因

摘要：桥梁裂缝作为最常见的桥梁病害，无论是在前期施工阶段还是后期使用阶段，都是较为严重的安全隐患。本文主要从设计、施工和使用三个阶段入手，对较为常见的裂缝形式及其成因进行论述，并重点写明了施工过程中比较容易引发裂缝的几种情况。其中，施工阶段裂缝的形成主要受到内在因素即材料自身、外界因素即温度环境以及施工工艺三个方面的影响，而荷载作用、收缩不均和温度应力是裂缝形成的主要原因。因此，控制水分流失、温差不均及保证混凝土浇筑质量是防止裂缝产生的主要措施。此外，还提出了一些对于裂缝的防治措施，比如当普通裂缝已经出现时，可以利用增强结构整体性、优化受力等方法进行处理。希望能够应用于实际生产并对桥梁施工起到辅助作用。

关键词：裂缝桥梁成因防治措施

中图分类号：文献标识码：

Brief Analysis on the Causes of Bridge Cracks

(NO.1 Engineering Development CO., L TD. Of China ailway 14th Bureau Group，Rizhao Shandong 276826，China)

Abstract: As the most common bridge disease, bridge crack is a serious safety hazard in both the early construction stage and the later use stage. This paper mainly from the design, construction and use of the three stages, the more common forms of crack and its causes are discussed, and the construction process of the more likely to cause cracks in several cases. Among them, the formation of cracks in the construction stage is mainly affected by three aspects: internal factors, namely the material itself, external factors, namely the temperature environment and the construction technology, while load action, uneven shrinkage and temperature stress are the main reasons for the formation of cracks. Therefore, controlling water loss, uneven temperature difference and ensuring the quality of concrete pouring are the main measures to prevent cracks. In addition, some prevention and control measures for cracks are also proposed. For example, when common cracks have appeared, methods such as strengthening structural integrity and optimizing stress can be used to deal with them. It is hoped that it can be applied to practical production and play an auxiliary role in bridge construction.

Key words: cracks; bridge; impact; precautions

1 引言

桥通天堑，复杂的作业环境与施工难度使混凝土浇筑完成后时常出现各种问题，小则影响工程外观质量，大则损害结构物承力性能。其中裂缝作为比较常见的质量问题，因其难以避免又不易修补，对桥梁的整体性有着很大的影响，危害人民群众的生命及财产安全，但咎其原因，却也并非无迹可寻。

2 桥梁裂缝的危害

人常说“千里之堤溃于蚁穴”，裂缝可以说是潜伏在大体积混凝土中的蚁穴，对桥梁的危害和破坏作用尤为强烈，值得我们重视和关注。那么，裂缝对于混凝土的破坏主要分为以下两个方面。

收稿日期：

基金项目：

作者简介：2.1 破坏箱梁整体性

通长的裂缝破坏了箱梁的整体性，造成混凝土内的应力集中[1]。由于作用于钢筋的力是拉应力，作用于混凝土的是压应力，随着桥梁裂缝的产生，其他物质进入混凝土内部，腐蚀内部钢筋，使得钢筋体积增大[2]。因此，箱梁整体受力不均、稳定性下降，易对使用安全造成影响。

2.2 降低防水抗渗性能

裂缝的存在也降低了钢筋混凝土的防水抗渗性能，无法对内部的钢筋起到保护作用。特别是在降雨季节，裂缝的存在会使雨水流入桥梁的内部，可能会引起内部构建的水解[3]。随着时间的推移，这一部分裂缝往往会进一步扩张，使桥梁寿命大幅缩减[4]。此外，水分进入桥梁内部会使桥梁自重增加，承载力下降，从而引发施工安全问题。

为消除桥梁的隐患，应该进一步对桥梁裂缝形成的条件和原因进行研究，指出问题的所在。由此提出预防和控制裂缝的具体措施，以实现强化桥梁

·桥梁·

坚固性，延长桥梁的使用期限的目标，保障施工过程的顺利进行和后期使用期间的安全及美观[5]。

3 桥梁裂缝的成因

3.1 因设计不合理产生的裂缝

设计是工程的灵魂，正确的受力分析是保证桥梁正常使用的前提[6]。因设计荷载偏低或者配筋偏少导致的结构性裂缝往往出现在支架拆除之后，说明构件已经达到了承载力极限，此类裂缝的出现是桥梁对外的预警，一旦发现需立即处理[7]。

3.2 因施工不当产生的裂缝

作为一种工程材料，混凝土在现阶段使用极为广泛。但是在混凝土的应用和现场施工过程中，会受到水分、土壤和温度等多种条件的影响，都将导致混凝土开裂问题的出现，这也是桥梁裂缝现象的主要形成原因，此类裂缝大致可以分为以下三种情况[8]。

3.2.1 材料因素

混凝土是水泥、砂、石、水及外加剂的混合物，选用不合格的原材料或者不合适的配合比会直接导致混凝土自身性质较差。例如，水泥的标号偏低、砂子中的杂质过多会降低混凝土的强度，导致开裂；混凝土搅拌时间过短、外加剂反应不充分、同一批混凝土选用不同的水泥也会造成混凝土收缩不均；水灰比偏大会导致混凝土流动度较高，不易成型，入模后不密实造成开裂。

3.2.2 温度因素

混凝土材料对于周围温度的响应比较强烈，如果施工处于夏季，较高的温度会使其表面的水分急剧流失，造成了混凝土的干缩，从而出现裂缝；如果施工过程处于冬季，周围环境的温度较低，空气相对来说较为干燥，且箱梁施工多采用棉被及火炉进行保温，同样容易造成水分流失的现象，导致混凝土开裂[9]。同时，冬季混凝土多采用热水拌合，水温不宜超过60℃，拌合时应先投入骨料预热，最后投放水泥，否则容易造成水泥假凝。

当混凝土内外温差过大时，会形成较强的温度应力，一旦超过混凝土抗拉极限就会产生裂缝，尤其采用两次浇筑的现浇梁，第一次浇筑的实体会对第二次混凝土形成约束，在内部温度应力作用下造成收缩不均，桥面常出现横向通长裂缝[10]。

3.2.3 施工因素

因基础处理不到位，支架搭设不当造成的沉降会直接导致梁体开裂，此类裂缝较为集中，可通过对投影区域的架体进行检查判定，浇筑过程中，前后布料时间过长，交接处振捣不密实导致开裂，浇筑完成后没有及时收面合理的进行养护，会造成混凝土表面缺少水分。龄期不足、强度没有达到要求便进行张拉或者超张拉会破坏混凝土。

3.3 后期使用过程中产生的裂缝

桥梁投入使用后，日积月累之下由于外界环境和自身质量的原因往往也会产生裂缝：

（1）遭受撞击或长期处于高荷载状态下会因此产生裂缝[11]；

（2）高寒高热的外界环境也会对其产生影响；

（3）防渗能力较差、预应力管道压浆不密实的箱梁会因为雨水侵蚀导致钢筋钢绞线锈蚀导致产生裂缝；

（4）基础沉降会使梁体产生裂缝。

总之，造成桥梁裂缝的原因多种多样，较为突出的因素是在施工期间产生的，需要特别注意。但是在实际操作和使用过程中，经常是多种因素共同作用产生裂缝，需要利用多种技术综合考虑、探究和防治此类问题。

4 桥梁裂缝的防治措施

4.1 预防对策

为了保证桥梁安全，减少桥梁裂缝的出现，可以根据上述分析的影响因素，如设计、施工、材料等多方面预防，本文主要从三个阶段进行总结。

（1）设计阶段：设计方应对现场情况进行细致的勘测，综合考虑地质气候及交通情况的影响，对重要的复杂的部位提前进行交底，加强与施工方的沟通，确保工程质量。

（2）施工阶段：对于原材料选用应严格按照规范标准，根据实际情况调出配合比，根据外界环境选用合适的施工工艺，浇筑过程中应督导工人规范操作，确保梁体密实连续，浇筑完成后覆盖薄膜保持水分，夏季洒水养生。

（3）桥梁投入使用阶段：应根据具体情况进行定期维护，对出现问题的地方及时处理以延长其使用寿命，保障群众出行安全[12]。

4.2 控制措施

在施工阶段，发现裂缝要及时进行处理，采取一定的控制措施，尽可能降低裂缝产生所造成的多种不良影响[13]。