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摘要：随着桥梁工程建设的不断发展，形式各异的桥梁建筑越来越多。而在各种形式的施工过程中，混凝土的应用越来越广泛，混凝土结构在现代桥梁工程建设中已经占据了非常重要的地位。因为该种结构形式的桥梁具有价廉物美，施工方便，承载力大，可装饰性强的特点。那么在混凝土施工使用的同时，由于对混凝土性能的了解不深，往往会在工程完工后的几周或者更长一段时间内，混凝土结构出现了裂缝或者其他的不良反应，给人们的心中造成了担忧和害怕，尽管我们在施工过程中会采取各种措施，但裂缝仍然时有出现，有些还造成了很大的损失。为了减少和控制裂缝的出现，许多专业的混凝土技术研究人员对桥梁混凝土的裂缝形成进行了大量的研究和探讨，提出了一系列解决裂缝的办法和意见，也取得了一些较好的成果，使混凝土桥梁的裂缝控制降低到一定范围之内。目前对混凝土结构的裂缝问题，是混凝土工程建设中带有普遍性的技术问题，另外混凝土结构的破坏和倒塌，一般而言都是从结构裂缝的扩展开始引起的，故在某些施工验收规范中和特定工程上都对混凝土结构的裂缝有强制性的要求。
关键词：桥梁；混凝土裂缝；温度；施工控制
1桥梁混凝土裂缝产生的原因
1.1荷载引起的裂缝
1.1.1直接应力裂缝
直接应力裂缝指的是因外部载荷引起的直接应力引起的裂缝。其产生的原因有：第一，在设计阶段，计算模型不科学；结构受力假设与实际受力存在较大的区别；载荷分布少算或者漏算；结构安全系数取值不当；钢筋设置不足或是不知不合理等。第二，在施工过程中，不正确有序的安设各类施工工具的位置，不遵照设计的图纸严格施工，自行更改施工的工序。第三，在使用阶段，对路面行车没有合理的管理，导致桥体被重型车辆轧过、受车辆的撞击等。
1.1.2次应力裂缝
次应力裂缝是指由外荷载引起的次应力而产生的裂缝。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考虑不周全时，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，理论计算在该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然有抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀的情况发生。
2）桥梁结构中经常需要开槽、凿洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图形进行模拟受力计算，通常都根据经验布置受力钢筋，而大量研究表明，受力构件挖孔之后，力流将会产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。例如在大跨径的预应力连续梁中，经常会发生由于跨内截面内力的需要而截断钢束，设置锚头的现象，以致在锚固断面附近产生裂缝诱因，若处理不当，在这些结构的转角处或者构件形状突变处、受力钢筋的截断处容易出现裂缝。在实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的常见原因。
1.2温度变化引起的裂缝
当混凝土浇筑完成以后，会有一个逐渐硬化的阶段，在此期间，由于水泥水化伴随着大量热的产生，致使砼温度会迅速增高，相对来说混凝土表面散热是比较快的，这样就会形成内外温度的差别，温差的存在就会导致内外热胀冷缩的程度有差别，。引起温度裂缝主要原因有三种：日照、温度骤降以及水化热。日照指的是桥的主梁以及面板的一面接受阳光暴晒后，其温度大大高于其他部位，导致局部应力较大，出现裂缝。骤然降温指的是在混凝土施工完成后，突降大雨或者是冷空气来袭，导致结构外表面温度突然降低，由于内外部温度存在较大差别，导致裂缝的出现。水化热主要出现在施工过程中，大体积的混凝土在浇筑后，水泥的水化会释放热量，使混凝土内部的温度升高，内外温差导致裂缝的出现。
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1.3钢筋锈蚀产生的裂缝
这种裂缝的产生主要是由于混凝土的保护厚度不够，或者是钢筋质量较差，导致钢筋表面的氧化膜遭到破坏，使钢筋表面受到侵蚀，从而就会有二氧化碳和铁离子发生锈蚀的反应。由于结构内部钢筋受到锈蚀，使结构体积变大，对周围的混凝土产生膨胀应力，当产生的应力足够大的时候，沿着钢筋纵向就会出现裂缝。
1.4沉降引起的裂缝
在桥梁基础施工完成后，由于结构产生的水平方向或者是竖向的不均匀沉降都会使混凝土结构产生应力，当应力超过混凝土的抗压能力时，就会产生裂缝。
1.5施工裂缝
在混凝土的施工过程中，施工裂缝是普遍存在且不可避免的一种因素，由于施工人员技术水平不高或者是在施工过程中的疏忽大意都会使混凝土构件产生裂缝。
2桥梁混凝土裂缝的控制措施
2.1材料的控制
材料的控制是保证桥梁质量的基础，所以要严格的控制混凝土制造的原材料，保证原材料的质量。水泥等材料要有正规厂家的出厂证书以及质量检验合格书，在材料进入施工场地后，还要组织技术人员对其质量进行抽检。在施工的过程中，对混凝土的配合比要进行反复的实验，得出最精确的比值。
2.2温度的控制
由于温度的变化是外界因素，人为很难改变，但是可以通过有效的措施来适应。比如在夏天的时候，可以在混凝土的搅拌之前，将碎石用水冷却，这样就可以降低混凝土的浇筑温度，或者在混凝土中埋设冷水管来达到降温的目的。对于要长时间暴露在阳光下的结构，进行适当的遮阴，在气温骤降或者是寒冷的季节，对结构表面采取保温措施。
2.3合理的分缝分块
合理的分缝分块能够有效的避免结构的巨大起伏，同时还能够减少应力集中的现象。在施工的过程中，贯穿裂缝的出现是不易恢复的，所以还有避免施工中贯穿裂缝的产生。
2.4施工工艺的质量控制
在施工的过程中，施工技术不成熟、施工工艺不合理以及混凝土构件在运输、安装、拼装过程中的疏忽都会引起混凝土裂缝的产生。要想防止这种裂缝的产生，就要加强对施工工艺的培训，提高技术人员的施工水平，增强施工质量防范意识，预防混凝土裂缝的出现。
3混凝土裂缝的处理方法
3.1表面修补法
表面修补法主要包括表面涂抹法和表面贴补法两种。表面涂抹法适用于表面裂缝不大、裂缝程度不深的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。
3.2填充法
填充法适用于裂缝较宽的修补，其施工操作简单，且施工成本低。可以在结构裂缝处开V型槽，然后做填充处理。
3.3结构加固法
这种方法适用于裂缝较大，裂缝对混凝土结构性能造成影响的情况。常用的结构加固法有以下几种方法：增加混凝土结构的截面面积，采用预应力法加固，粘贴钢板进行加固以及喷射混凝土补强加固。
3.4混凝土置换法
这种方法适用于裂缝严重影响混凝土结构的情况。具体是先将损坏的混凝土清除，之后再置换入新的混凝土或者是其他材料。常用的置换材料有水泥砂浆、混凝土、改性聚合物等。
4总结
在桥梁施工的过程中，混凝土裂缝是最较常见的问题，裂缝的出现不但会影响桥梁的质量，甚至还会导致桥梁垮塌。所以在桥梁工程的实际施工中，要全面的掌握各种裂缝产生的原因，才能够采取有效的措施进行控制，防止裂缝的出现。对于已经发生裂缝的混凝土结构，采取有效的修补措施，防止裂缝继续发展。在施工的过程中，还要加强对桥梁混凝土裂缝的研究和探讨，保证混凝土结构的安全以及桥梁的正常使用。只要科学的控制每个施工环节，采取合理的防范对策就可以高效地控制裂缝的产生，能够提高工程的高质量，从而达到确保桥梁等建筑物和构件安全、稳定地工作的目的。
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论文作者:银英豪
论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第33期
论文发表时间:2017/1/11
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 应力论文; 桥梁论文; 结构论文; 钢筋论文; 过程中论文; 《北方建筑》2016年11月第33期论文;