摘要：文章中通過總結近年的橋梁施工經驗和體會以及對相關技術資料的查詢，從橋梁工程設計、施工、監理和運營管理以及氣候溫度等多個方面對橋梁混凝土裂縫的種類和產生原因作了分析，并提出了施工中應注意的問題。
　　關鍵詞：混凝土；橋梁；裂縫
　　橋梁混凝土結構工程的裂縫是一個帶有普遍性且被工程界很為關注的問題。橋梁混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。以下分析了橋梁混凝土裂縫的種類，產生的原因及相應的處理措施。
　　1荷載引起的裂縫
　　橋梁混凝土在常規靜、動荷載作用下產生的裂縫稱荷載裂縫，裂縫產生的原因有：
　　（1）設計計算階段，結構計算時不計算或部分漏算；計算模型不合理；荷載少算或漏算；內力與配筋計算錯誤；結構安全系數不夠；結構設計時不考慮施工的可能性；設計圖紙交代不清等。
　　（2）施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預制結構受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式等。
　　（3）使用階段，超出設計載荷的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；發生大風、大雪、地震、爆炸等。
　　2溫度變化引起的裂縫
　　混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。溫度裂縫區別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化而導致裂縫產生的主要因素有：
　　（1）年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，對橋梁結構的影響主要是導致橋梁的縱向位移，一般可采取橋面伸縮縫、支座位移或設置柔性墩等構造措施，只有結構的位移受到限制時才會引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。
　　（2）日照。橋面板、主梁或橋墩側面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現裂縫。
　　（3）驟然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導致結構外表面溫度突然下降，但因內部溫度變化相對較慢而產生溫度梯度，從而導致產生溫度裂縫。日照和驟然降溫是導致結構溫度裂縫的最常見原因。
　　（4）水化熱。出現在施工過程中，大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度很高，內外溫差太大，致使表面出現裂縫。施工中應根據實際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥用量，降低骨料入模溫度，減小內外溫差，并緩慢降溫，必要時可采用循環冷卻系統進行內部散熱。
　　（5）蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，易出現裂縫。這種裂縫的產生在北方地區比較常見，在冬季混凝土施工中要盡量注意避免。
　　3收縮引起的裂縫
　　在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和干縮是發生混凝土體積變形的主要原因。
　　塑性收縮——發生在施工過程中、混凝土澆筑后4～5h，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因為此時混凝土尚未硬化，所以稱為塑性收縮。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂底板交接處，因硬化前沉實不均勻將發生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。
　　干縮——混凝土結硬以后，隨著表層水分逐步蒸發，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為干縮。因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是干縮。如配筋率較大的構件（超過3%），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現龜裂裂紋（見圖1）。
　　
　　圖1收縮引起裂縫示意圖
　　混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規律。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：
　　（1）水泥品種、強度等級及用量。水泥品種、強度等級及用量將直接影響到混凝土的收縮大小。例如，為了提高混凝土的強度，施工時經常采用強行增加水泥用量的做法，結果收縮應力明顯加大。
　　（2）骨料品種。骨料的吸水性、含水量和粒徑大小直接影響混凝土的收縮大小。
　　（3）水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大。
　　（4）外加劑。外加劑保水性越好，則混凝土收縮越小。
　　（5）養護方法。良好的養護可加速混凝土的水化反應，獲得較高的混凝土強度。養護時保持濕度越高、氣溫相對較低、養護時間越長，則混凝土收縮越小。蒸汽養護方式比自然養護方式混凝土收縮要小。
　　（6）外界環境。大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風速大，則混凝土水分蒸發快，混凝土收縮越快。
　　（7）振搗方式及時間。機械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時間應根據機械性能決定。時間太短，振搗不密實，形成混凝土強度不足或不均勻；時間太長，造成分層，粗骨料沉入底層，細骨料留在上層，強度不均勻，上層易發生收縮裂縫。
　　對于溫度和收縮引起的裂縫，增配構造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁結構（壁厚20～60cm）。構造上配筋宜優先采用小直徑鋼筋（8～14）、小間距布置（＠10～＠15cm），全截面構造配筋率不宜低于0.3，%一般可采用0.3%%～0.5。
　　4基礎變形引起的裂縫
　　由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。基礎不均勻沉降的主要原因有：
　　（1）地質勘察精度不夠、試驗資料不準。沒有充分掌握地質情況就設計、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區或山嶺區橋梁，勘察時鉆孔間距太遠，而地基巖面起伏又大，勘察報告不能充分反映實際地質情況。

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