本文从荷载温度变化、 收缩、地基础变形、钢筋锈蚀、冻胀、施工材料质量、施工工艺质量等方面分析引起钢筋混凝土桥梁裂缝的原因，全面的阐述、总结控制裂缝的可行办法。
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:10 热度：
钢筋混凝土桥梁裂缝成因综述 关 键 词 钢筋混凝土桥梁 桥梁裂缝 原因
王 海 彬
摘 要 本文从荷载温度变化、 收缩、地基础变形、钢筋锈蚀、冻胀、施工材料质量、施工工艺质量等方面分析引起钢筋混凝土桥梁裂缝的原因，全面的阐述、总结控制裂缝的可行办法。
钢筋混凝土桥梁结构裂缝的成因复杂而繁多，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。钢筋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：
一、荷载引起的裂缝
钢筋混凝土桥梁 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。裂缝产生的原因有：
1、 设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；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；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够等。
2、 施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式等。
3、 使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：
1、 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。
2、 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。
二、 温度变化引起的裂缝
钢筋混凝土桥梁具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，钢筋混凝土桥梁 将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过钢筋混凝土桥梁 抗拉强度时即产生温度裂缝。引起温度变化主要因素有：
1、年温差。一年中四季温度不断变化，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，
2、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。
3、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。
4、水化热。出现在施工过程中，大体积钢筋混凝土桥梁 （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。
5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，钢筋混凝土桥梁 骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
6、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，铁件附近钢筋混凝土桥梁 容易烧伤开裂。
三、 收缩引起的裂缝
在实际工程中，钢筋混凝土桥梁 因收缩所引起的裂缝是最常见的。研究表明，影响钢筋混凝土桥梁 收缩裂缝的主要因素有：
1、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥钢筋混凝土桥梁 收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥钢筋混凝土桥梁 收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则钢筋混凝土桥梁 收缩越大，且发生收缩时间越长。
2、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。
3、水灰比。用水量越大，水灰比越高，钢筋混凝土桥梁 收缩越大。
4、外掺剂。外掺剂保水性越好，则钢筋混凝土桥梁 收缩越小。
5、养护方法。良好的养护可加速钢筋混凝土桥梁 的水化反应，获得较高的钢筋混凝土桥梁 强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则钢筋混凝土桥梁 收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式钢筋混凝土桥梁 收缩要小。
6、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则钢筋混凝土桥梁 水分蒸发快，钢筋混凝土桥梁 收缩越快。
7、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式钢筋混凝土桥梁 收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成钢筋混凝土桥梁 强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。
对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高钢筋混凝土桥梁 的抗裂性，尤其是薄壁结构（壁厚20～60cm）。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8～φ14)、小间距布置(@10～@15cm)，全截面构造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%～0.5%。
四、 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，超出钢筋混凝土桥梁 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、地质勘察精度不够、试验资料不准。
2、地基地质差异太大。
3、结构荷载差异太大。
4、结构基础类型差别大。
5、分期建造的基础。
6、地基冻胀。
7、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。
8、桥梁建成以后，原有地基条件变化。
对于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裂缝的主要原因。
五、钢筋锈蚀引起的裂缝
由于钢筋混凝土桥梁 质量较差或保护层厚度不足，钢筋混凝土桥梁 保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围钢筋混凝土桥梁 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，导致保护层钢筋混凝土桥梁 开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到钢筋混凝土桥梁 表面。
六、 冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时，吸水饱和的钢筋混凝土桥梁 出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而钢筋混凝土桥梁 产生膨胀应力；同时钢筋混凝土桥梁 凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使钢筋混凝土桥梁 中膨胀力加大，钢筋混凝土桥梁 强度降低，并导致裂缝出现。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
七、施工材料质量引起的裂缝
钢筋混凝土桥梁 主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置钢筋混凝土桥梁 所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。
八、施工工艺质量引起的裂缝
在钢筋混凝土桥梁 结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现
结 语
一座桥梁从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使钢筋混凝土桥梁 桥梁出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。
参考文献：
［1］ JTJ041-89，公路桥涵施工技术规范［S］.
[2］ JTJ071-94，公路工程质量检验评定标准［S］.
［3］ 杨文渊 徐犇. 桥梁施工工程师手册.人民交通出版社，2001.
