毕业论文-浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

第一篇：毕业论文-浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

毕业论文

论文题目:浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

内容摘要

混凝土的抗压强度高，但抗拉强度很低，在桥梁这样的大型建筑物中，混凝土产生裂缝是不可避免的。裂缝是钢筋混凝土桥梁的重大病害之一，从桥梁的养护管理角度出发，必须认真分析其产生的原因，从设计、施工、养护各环节入手，尽量改善裂缝，减轻桥梁病害。本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类，分析了混凝土桥梁裂缝的成因，提出了相应的措施，供大家参考。

关 键 词：桥梁；裂缝；分类；成因；措施

I

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

目 录

内容摘要...........................................................................................................................I 引言..................................................................................................................................1 1 混凝土桥梁裂缝的分类及产生原因........................................................................2

1.1荷载引起的裂缝.................................................................................................2 1.2 温度变化引起的裂缝........................................................................................2 1.3收缩裂缝.............................................................................................................3 1.4 地基变形裂缝....................................................................................................3 1.5钢筋锈蚀裂缝.....................................................................................................3 1.6冻胀裂缝.............................................................................................................4 1.7施工裂缝.............................................................................................................4 1.8施工工艺质量引起的裂缝.................................................................................4 2 混凝土桥梁裂缝的控制措施....................................................................................6 2.1控制混凝土温度.................................................................................................6 2.2增配构造钢筋.....................................................................................................6 2.3合理选择混凝土配合比.....................................................................................6 2.4现场操作方面.....................................................................................................7 3 混凝土桥梁裂缝的处理措施....................................................................................8

3.1表面处理法.........................................................................................................8 3.2 灌浆、嵌逢封堵法............................................................................................8 3.3结构加固法.........................................................................................................8 3.4混凝土置换法.....................................................................................................8 结束语..............................................................................................................................9 参考文献........................................................................................................................10

II

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

引 言

混凝土最主要的缺点是抗拉强度差，容易开裂。近年来，我国交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。但混凝土桥梁的开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。随着我国公路建设发展速度的加快，新建桥梁工程越来越多，在桥梁建造和使用过程中，因混凝土出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的事件屡见不鲜，可见在桥梁工程建设中对混凝土裂缝的防治和处理工作是何等重要！如果在设计和施工中采取一定的措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了加强对混凝土桥梁裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文浅谈了混凝土桥梁裂缝的种类、产生原因作较全面的分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行性办法，达到防范于未然的作用。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 混凝土桥梁裂缝的分类及产生原因

实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。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：

1．1 荷载引起的裂缝

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，归纳起来主要有间接应力裂缝、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；次应力裂缝是指外荷载引起的次应力产生的裂缝。

混凝土桥梁的荷载裂缝特征依荷载不同而呈现不同特点，其分布规律是沿主拉应力方向开展，其走向与主拉应力方向垂直。荷载裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。如受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，即表明混凝土桥梁达到承载力极限，其原因多是截面尺寸偏小。根据混凝土桥梁结构的不同受力方式，产生的裂缝特征主要有中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切和局部受压。

1．2 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。在某些大跨径桥梁中，温度应力能够达到以至超出活载应力。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：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（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，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严峻，成龄后混凝土强度丧失可达30%~50%。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。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

1．3 收缩裂缝

在混凝土桥梁工程中，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是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。

研究表明，影响混凝土桥梁收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

1．4 地基变形裂缝

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：地质勘察精度不够、试验资料不准、地基地质差异太大、结构荷载差异太大、结构基础类型差别大、分期建筑的基础、地基冻胀、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能形成不均匀沉降。

对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设想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。

1．5 钢筋锈蚀裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不够，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，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，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋擒向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

1．6 冻胀裂缝

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水因结冰使其体积增大9％，使混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度≤ 一78cc)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30％ ～50％。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施，也可能发生混凝土沿管道方向的冻胀裂缝。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化

1．7 施工裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。如水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加剂等。

1．8 施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制造、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，容易产生擒向的、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。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：

1、混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

2、混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

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脚，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。

4、混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。

5、混凝土初期养护时急剧干燥，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、混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。

7、混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。

8、施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果形成混凝土强度不脚和其他性能（和易性、密实度）下降，导致结构开裂。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 混凝土桥梁裂缝的控制措施

2.1 控制混凝土温度

⑴采用改善骨料级配同，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

⑵拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；⑶热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

⑷在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

⑸规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

⑹施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

2.2 增配构造钢筋

对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋（¢8-¢14）、小间距布置（@10cm-@15cm），全截面构造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%-0.5%。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低，只是对一般钢筋混凝土有影响。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋和直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

2.3 合理选择混凝土配合比

在配制混凝土配合比时应考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级等因素对桥梁结构抗裂性能的影响。在施工中，施工单位往往只注重混凝土强度而忽视其变形特性和工作性，而混凝土变形特性和工作性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。

⑴ 根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

⑵ 选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

⑶ 积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 五、六大组分，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

⑷ 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

⑸ 配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

2.4 施工过程中的控制措施

混凝土施工中采取相应的措施，如降低混凝土的浇筑温度，无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施；进行混凝土温度应力计算，对薄弱部位采取加强措施。

⑴ 浇捣现场工作：浇捣棒要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

⑵ 混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14~28d。

⑶ 混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施（埋设散热孔、通水排热等），避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

⑷ 避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

⑸ 对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

⑹ 夏季应注意混凝土的浇灌温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 混凝土桥梁裂缝的处理措施

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

3.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

3.2 灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

3.3 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

3.4 混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

结 论

由上述可知，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，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，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使混凝土桥梁出现裂缝。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。总之，要减少桥梁裂缝，首先应从设计入手，然后抓好施工中的每一道工序的质量，并对混凝土材料及外部环境多做调查、研究与实验，把裂缝的危害降低到最低程度。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

参考文献

[1] 高明昌.浅析混凝土桥梁裂缝产生的原因及预防措施[J]．山西建筑，2008，34（21）：317-317．

[2] 王梦福．浅析混凝土桥梁裂缝的成因及解决办法[J]．建筑与工程.2007 [3] 刘国平．有关钢筋混凝土桥梁裂缝的分析.2009 [4] 邱宏逵．裂缝原因产生浅析[J]．工程技术.2007

第二篇：徐新 桥梁混凝土裂缝产生的原因和处理措施

毕 业 论 文

论文题目： 桥梁混凝土裂缝产生的原因和处理措施

系 部：

公 路 工 程 系

专业名称：

道路桥梁工程技术 班 级： 08213 学 号： 24

姓 名：

徐 新

指导教师：

李 永 成

完成时间： 2011 年 5 月 12 日

目 录

前言..............................................................1 1 桥梁混凝土裂缝产生的原因........................................1 1.1 荷载引起的裂缝.............................................1 1.1.1直接应力裂缝..........................................1 1.1.2 次应力裂缝...........................................2 1.2 收缩引起的裂缝.............................................2 1.2.1 塑性收缩.............................................2 1.3 地基变形引起的裂缝.........................................3 1.4 原材料质量引起的裂缝.......................................4 1.5 温度变化引起的裂缝.........................................4 2 预防裂缝的措施..................................................5 2.1 干缩裂缝的预防.............................................5 2.2 塑性收缩裂缝的预防.........................................5 2.3 沉陷裂缝的预防.............................................6 2.4 温度裂缝的预防措施.........................................6 3 裂缝的处理措施..................................................7 3.1 墩、柱侧面裂缝.............................................7 3.2 梁板及桥面铺装出现的裂缝...................................7 3.3 其他特殊裂缝...............................................8 结束语............................................................8 参 考 文 献.......................................................8 译文..............................................................9 1

桥梁混凝土裂缝产生的原因

和处理措施

摘要：在桥梁建设使用过程中，因出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的现象也屡见不鲜。本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类，从荷载、温度变化、地基变形等5个方面介绍了混凝土裂缝的成因，提出了相应的预防措施，同时给出了一些裂缝处理方法。关键词：桥梁混凝土裂缝、原因、措施

前言

随着我国交通基础建设的高速发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用的过程中，由于混凝土裂缝而影响工程质量甚至造成坍塌事故的案例屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，严重影响了桥梁的使用性能，也经常困扰着桥梁工程技术人员。要想控制桥梁混凝土裂缝的产生，提高工程质量，就必须了解其成因。下面本文就对桥梁裂缝的产生原因做一分析，并提出一些对裂缝的预防措施和处理方法。桥梁混凝土裂缝产生的原因

1.1 荷载引起的裂缝

荷载引起的裂缝可以分为直接应力裂缝和次应力裂缝。

1.1.1直接应力裂缝

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)设计计算阶段的结构设计不合理，受力假设与实际受力不符，安全系数不够，不考虑施工的可能性，构造处理不当。

(2)施工阶段中不加限制的堆放施工机具、材料；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等。

(3)使用阶段时超出设计荷载的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生地震、爆炸等。

1.1.2 次应力裂缝

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝，其产生的原因可归纳为一下几个方面：

(1)在设计荷载作用下，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。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时消减该处断面尺寸的办法设计铰，理论算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以致出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

(2)桥梁结构中经常需要凿槽、升洞、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，受力构件挖空后，力流将产生绕射现象，在空洞附近密集，产生巨大的集中应力。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截面处容易出现裂缝。

实际工程中次应力是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属于张拉、劈裂、剪切性质。在设计上，应尽量避免结构突变（或截面突变），当不能同时避免时，应作局部处理，如做成圆角或倒角，同时加强构造配筋，转角处配置斜向钢筋，对于较大空洞有条件时可以在周边设置护边角钢。

1.2 收缩引起的裂缝

1.2.1 塑性收缩

混凝土浇筑后4h~5h左右，水泥水化反应剧烈，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，同时骨料因自重下沉，而此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，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。

(1)干缩：混凝土结硬以后，随着表面水分逐渐蒸发，温度逐渐降低，混凝土体积减小，称为干缩。因混凝土表面水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩快，内部收缩慢的不均匀收缩，导致混凝土表面承受拉力，产生收缩裂缝。

(2)自生收缩：混凝土在硬化工程中，水泥和水发生水化反应，这种收缩与外界温度无关，并可以是正的（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混凝土）。

(3)碳化收缩：大气中的二氧化碳和水泥中的水化物发生化学反应引起的收缩变形。

1.3 地基变形引起的裂缝

(1)地质勘探精度不够、试验资料不准。勘察报告不能充分反映实际地质情况是造成地基不均匀沉降的主要原因。

(2)地基地质差异太大。

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

(4)结构基础类型差别大。同一联桥梁中混合使用不同基础，如扩大基础和桩基础，或虽采用同一种基础，但是基底标高差异太大，也可能引起地基不均匀沉降。

(5)分期建造的基础。在原有的桥梁附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。

(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。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土、土体强度遇水下降，压缩变形加大。

1.4 原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌合用水及外加剂等组成，配置混凝土时所采用的材料不合格，可能导致结构出现裂缝。

(1)水泥质量不合格、受潮或过期会造成混凝土强度不够，并导致混凝土开裂。

(2)砂石含泥量超过规定，不仅降低混凝土强度和抗渗性，还会是混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差，或砂石颗粒过细，用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱—骨料反应，骨料中含有的活性硅化物质与碱性物质相遇，水、硅反应会产生膨胀的胶质，吸水后体积变大，造成局部膨胀和拉应力，则构件产生爆裂状裂缝，在潮湿的地方较为多见。

(3)拌合用水及外加剂 拌合用水或外加剂中氯化物等杂志含量较高时对钢筋锈蚀有较大的影响。采用海水或碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，都可能对碱—骨料反应有影响。

(4)用于结构的钢筋已经锈蚀 植入结构体中的钢筋已经有锈斑或锈蚀，造成钢筋表面氧化膜破坏，在保护层厚度不足的情况下，空气侵入到混凝土内部，钢筋中的铁离子与侵入到砼中的氧气和水发生反应，其锈蚀物体积比原来增长越2~4倍，从而使周围砼产生膨胀应力，导致保护层开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗透到砼表面。

1.5 温度变化引起的裂缝

(1)年温差 由于四季温度不断变化，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、设置柔性墩等构造措施来调节，只有结构位移受到限制时才会引起温度裂缝的产生，例如拱桥、刚架桥等。

(2)日照桥面板、主梁或桥墩侧面受到太阳暴晒后，温度明显高于其他部位，温度梯度呈非线性分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力过大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

(3)骤然降温 突降大雨、预冷空气侵袭、日落等可导致外表面温度突然

下降，但结构内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹模不考虑折减。

(4)水化热 出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2m）浇筑之后由于水泥水化放热，导致内部温度很高，内外温度差太大，导致表面出现裂缝。

(5)蒸汽养护或冬季施工施工措施不当，砼骤冷骤热，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，若焊接不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。

小结：水泥混凝土裂缝产生的原因当然远不止这些，在这里就不一一赘述了。下面我们根据以上原因给出相应的裂缝预防措施和处理方法。预防裂缝的措施

2.1 干缩裂缝的预防

(1)选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

(2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。

(3)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。

(4)加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

(5)严格按照设计要求在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.2 塑性收缩裂缝的预防

(1)选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。

(2)严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。

(3)浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。

(4)及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。

(5)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

2.3 沉陷裂缝的预防

(1)对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。(2)保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。(3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。

(4)模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。(5)在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2.4 温度裂缝的预防措施

(1)尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。(2)减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。(3)降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

(4)改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

(5)改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。

(6)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。

(7)高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。

(8)大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。

(9)在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土 的内外温差。

(10)加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。(11)预留温度收缩缝。

(12)减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。

(13)加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。

(14)混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。裂缝的处理措施

一般性表面细小裂缝，可将裂缝部位清洗干净，干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭；裂缝较大时，可将裂缝凿成八字形凹槽、洗净湿润，刷一层水泥浆，用1：2水泥砂浆分层压实抹光后用环氧胶泥嵌补。

3.1 墩、柱侧面裂缝

墩、柱侧面裂缝一般发生在距顶面50cm的范围内，当裂缝未形成环状时，可用环氧树脂进行灌注来封闭裂缝；当裂缝形成环状裂缝，且深度达到箍筋或超过箍筋时，应将裂缝以上部分凿除重新浇筑；当裂缝深度未达到箍筋位置时，可用环氧树脂进行灌注封闭裂缝。

3.2 梁板及桥面铺装出现的裂缝

对于梁、板上表面出现的收缩裂缝，一般均较细，由于梁、板上还有一层混凝土桥面铺装，可不进行处理。对于水泥混凝土桥而铺装上出现的裂缝无需处理，原因是现行设计均在水泥混凝土铺装上加铺沥青混凝土。而在铺沥青混 7

凝土之前通常要做防水层或喷洒粘层油，这此措施能够将裂缝封堵住，起到很好的防水作用。

对于梁板侧而出现的裂缝，可以采用“壁可法”（该法是利用注入器橡胶管的压力300KN/㎡，保持低压持续灌注。通过橡胶管的收缝自动完成注浆。该法可灌注的最小裂缝宽度为0.02 mm）灌注来封闭裂缝，以防止雨水渗入腐蚀钢筋及发生碱骨料反应而降低桥梁的承载能力。

3.3 其他特殊裂缝

(1)拆模后发现的裂缝，一般性表面细小裂缝，可将裂缝部位清洗干净，干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭；裂缝较大时，可将裂缝凿成八字形凹槽、洗净湿润，刷一层水泥浆，用1：2水泥砂浆分层压实抹光后用环氧胶泥嵌补。

(2)对影响结构整体，防水防渗要求的结构裂缝，应根据裂缝宽度、深度情况，采用水泥压力灌浆、化学灌浆的方法修补，或表面封闭与注浆同时使用；明显降低结构刚度，承载力和严重裂缝，应根据情况，采用预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍或结构胶粘贴剂贴钢板加固等方法。

结束语

钢筋混凝土构造物裂缝往往造成许多困扰，轻则影响结构物外观，重则危及构造物安全。文中分析了产生裂缝的多方面原因，实际存在的原因当然不止这些。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，是保证桥梁结构安全耐用的前提和基础。另外，在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节。

参 考 文 献

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CONTENTS

Introduction 1 Cracks in Concrete Bridge 1 Loading induced crack 1.1 1 1.1.1 Direct stress fracture 1 2 secondary stress crack 1.1.2 2 1.2 cracks caused by shrinkage 1.2.1 Plastic Shrinkage 2

Cracks caused by foundation deformation 1.3 3 1.4 The quality of raw materials caused by cracks 4 Cracks caused by temperature changes 1.5 4 Preventive measures 2 5 crack 2.1 Shrinkage Cracks 5

Prevention of plastic shrinkage cracks 2.2 5 2.3 Settlement Cracks 6

2.4 6 preventive measures temperature cracks Treatment measures 3 7 Crack 3.1 pier, column 7, the side cracks 3.2 Beam and Deck 7 cracks appear 3.3 Other special crack 8 Conclusion 8 8 References

Causes of cracks in concrete bridge And treatment measures

Abstract: The use of the bridge construction process, due to cracks and even affect the quality of the project led to bridge collapse phenomenon is also not uncommon.This paper describes the types of cracks in concrete bridge, from the load, temperature changes, ground deformation 5 introduces the causes of concrete cracks, the corresponding preventive measures, and gives some

crack approach.Keywords: bridge concrete cracks, causes, measures Preface

With China's rapid development of transport infrastructure, built around a large number of concrete bridges.The bridge construction and use of the process, the concrete cracks caused by affecting the quality of the project or even collapse is not uncommon.Concrete cracking can be said to be “regular onset” and “frequently-occurring disease,” a serious impact on the bridge performance, and often troubled bridge engineering and technical personnel.To control the bridge concrete cracks, improve project quality, we must understand its causes.The following article on the causes of cracks in the bridge do an analysis and some of the cracks in the preventive measures and treatment.Bridge Concrete Cracks Loading induced crack 1.1

Load induced cracks can be divided into direct and secondary stress fracture stress fracture.1.1.1 Direct stress fracture

Direct stress fracture is caused by direct external load stress cracks.Cracks are:

(1)design phase of design and calculation of unreasonable force Shouli Bu Fu assumptions and the actual safety factor is not enough, does not consider the possibility of construction, construction handled properly.(2)the construction phase of unrestricted stacked construction machinery, materials;free to stand up, lifting, transportation, installation;do not follow the construction design drawings, construction sequence and other unauthorized changes to the structure.(3)the use of load beyond the design stage of heavy vehicles crossing the bridge;by vehicles, ships of contact, impact;earthquakes, explosions and so on.1.1.2 secondary stress fracture

Secondary stress fracture is caused by the external load secondary stress cracks, the causes can be summarized as following aspects:

(1)the design loads, the structure of the actual working conditions differ with the conventional calculations, or calculations do not take into account, which in some parts of the structure caused by the secondary stress lead to cracking.For example, two-hinged arch bridge design layout often use “X”-shaped bar, where the section size at the same time reducing design hinge approach, theoretical calculation moment there does not exist, but the actual bending of the hinges still, resulting in cracks and lead to reinforcement corrosion.(2)bridge structures often need to gouges or holes, set the bracket so difficult in the conventional calculation for an accurate simulation of schema, the general rule of thumb to set the reinforced.The results show that hollowing out the force components, the power flow will produce diffraction phenomenon in the vicinity of hole density, resulting in huge concentration of

stress.In the long-span prestressed concrete continuous, often in a cross-section of internal forces according to need to cut the steel beams, set the anchor head, and in the anchoring section can often be seen near the crack.Therefore, in the corner of these structures or structural mutations at the shape, the reinforced section was prone to cracks.The secondary stress of the actual project is to produce the most common cause of fracture load.Times are mostly tensile stress cracks, splitting, shear properties.In the design, structural breaks should be avoided(or section mutant), when can not be avoided, should be handled locally, such as made of rounded or chamfered, while strengthening the structural reinforcement, diagonal corner reinforcement configuration, for more large hole in the surrounding conditions can be set to protect edge angle.1.2 contraction cracks 1.2.1 Plastic Shrinkage

4h ~ 5h after pouring concrete around the cement hydration reaction of intense molecular chain gradually formed, there bleeding and rapid evaporation of moisture, concrete shrinkage water loss, and aggregate sinking due to weight, but this time has not yet hardened concrete, known as plasticity contraction.In the aggregate, if the process of being reinforced sink blocked, then the direction of the formation of cracks along the reinforcement in the vertical component, such as T at the variable section beam, box girder webs and roof junction, due to pragmatic and uneven hardening will occur before the surface The cracks along the web direction.(1)Shrinkage: Concrete Results hard then, as the gradual evaporation of surface water temperature decreased gradually reduce the volume of concrete, known as shrinkage.Water loss due to the concrete surface faster, the internal loss of slow, resulting in rapid contraction of the surface, uneven contraction of the internal contraction of slow, leading to the concrete surface under tension, resulting in shrinkage cracks.(2)autogenous shrinkage: the hardening of concrete engineering, cement and water, hydration occurs, this contraction has nothing to do with the outside temperature, and can be positive(ie, contraction, such as ordinary portland cement concrete), it can be negative(ie expansion, such as slag cement concrete and fly ash concrete.)

(3)carbonation shrinkage: the atmosphere of carbon dioxide and cement hydrates in the chemical reaction caused by shrinkage.Cracks caused by foundation deformation 1.3

(1)lack of precision of geological exploration, test data are not allowed.Investigation report does not adequately reflect the actual geological conditions are the main reasons causing uneven settlement of foundation.(2)are too different geological foundation.(3)structural loads are too different.More consistent in the case of geological conditions, each part of the foundation loads are too different, there is likely to cause differential settlement.(4)Structural basis of type big difference.Bridge in the same mix together

different bases, such as the expansion base and foundation, or while using the same basis, but differences in substrate elevation is too large may also cause uneven settlement of foundation.(5)the construction of the foundation stage.Near the new bridge in the original bridge, such as stage construction of the highway about half frame bridge, new bridge based on processing load or caused by soil re-consolidation of the existing bridge foundation are likely to lead to a greater settlement.(6)foundation frost heaving.(7)bridge placed on the basis of landslides, cave or other adverse geological active fault may cause differential settlement.(8)bridges are completed, the original foundation changes.Most of the natural ground and artificial ground after immersion in water, especially in plain fill, loess, expansive soil, and other special soil, soil strength decreased with water, deformation increased.1.4 The quality of raw materials caused by cracks

Concrete mainly by the cement, sand, aggregate, mixing water and additives and other components, configuration, materials used in concrete when the failure may result in structural cracks.(1)substandard quality of cement, damp or expired will cause concrete strength is not enough, and lead to concrete cracking.(2)exceeds the aggregate amount of mud, not only reduces the strength and impermeability of concrete, but also the concrete resulting in irregular mesh dry cracks.Difference between the grading of sand and gravel, or sand particles too small, concrete mixing this material often causes cracks in the side.Alkaliaggregate reaction affected.(4)has been used for the reinforcement corrosion of steel bars embedded in the structure has rust spots or corrosion, resulting in damage to the steel surface oxide film, in the case of insufficient thickness of protective layer, the air intrusion into the concrete inside the iron bar and the intrusion into the concrete in the reaction of oxygen and water, the corrosion properties than the original volume growth of 2 to 4 times more, so that the concrete around the expansion stress generated, leading to protective layer cracking, peeling, cracks along the longitudinal steel, and rust penetrate into the concrete surface.Cracks caused by temperature changes of 1.5

(1)the temperature in temperature due to changing seasons, but the change

is relatively slow, on bridge structure is mainly caused vertical displacement of the bridge, usually through the bridge deck expansion joints, bearing displacement, set flexible measures to regulate piers and other structures, Only limited structural displacement only when the cracks caused by temperature, such as bridge, just bridging.(2)sun decks, the main beam or pier side by sun exposure, the temperature was higher than other parts of the distribution of the temperature gradient is nonlinear.Due to its own restraints, resulting in excessive local tensile stress, cracks.The following is a sudden drop in sunshine and temperatures cause cracks in the structure of the most common cause.(3)The sudden drop in dump heavy rain, pre-invasion of cold air, the outer surface of the sun and so can lead to a sudden drop in temperature, but the relatively slow temperature changes within the structure resulting from the temperature gradient.Sunshine and the sudden drop in temperature when the internal force calculation can be real bridge design specifications or reference data, without considering the reduction of concrete elastic modulus.(4)heat of hydration in the construction process, mass concrete(thickness of more than 2m)after pouring the cement hydration heat, causing the internal temperature is high, both inside and outside temperature difference is too large, resulting in surface cracks.(5)Construction of steam curing or inappropriate measures winter construction, concrete cold and heat, the temperature inside and outside the uneven, prone to cracks.(6)pre-T beams installed between the diaphragm, bearing embedded steel plate welded with leveling, if welded properly, iron burns near the concrete easier to crack.Summary: Cracks in concrete of course, far more than these, not one by one go into details here.According to the above reasons we have given below the corresponding fracture prevention measures and treatment.2 measures to prevent fractures 2.1 Prevention of shrinkage cracks

(1)use a smaller contraction of cement, commonly used in low-heat cement and fly ash cement, reducing the amount of cement.(2)shrinkage of concrete influenced by the water-cement ratio, the greater the water-cement ratio, the greater the shrinkage, so the concrete mix design should try to control the selection of water-cement ratio, while adding the appropriate reduction agent.(3)strictly control the concrete mixing and construction in the mix, the water consumption of concrete mix design must not be greater than the given amount of water.(4)to strengthen the early curing of concrete and appropriate to extend the concrete curing time.Winter construction thermal insulation of concrete cover to be extended time and brushing curing agent curing.(5)in strict accordance with the design requirements set in the proper concrete contraction joint.2.2 Prevention of plastic shrinkage cracks

(1)selection of high early strength and shrinkage value is small or ordinary Portland cement.(2)strictly control the water-cement ratio, adding superplasticizer to increase slump and workability of concrete, reduce the amount of cement and water.(3)Prior to pouring concrete, water will be evenly wet the grass roots and templates.(4)timely coverage of plastic film or damp straw, hemp and other films to keep wet concrete surface before the final setting, or curing agent in the sprayed concrete surface for conservation.(5)at high temperatures and windy weather to set the sun and wind facilities, and timely maintenance.2.3 Subsidence Cracks

(1)of the soft soil, filling the upper structure of the foundation necessary before construction compaction and reinforcement.(2)ensure that the template has sufficient strength and stiffness, and the solid support, and to the foundation in good condition.(3)to prevent the process of concrete pouring foundations were immersed in water.(4)the time the template is not removed too early, and pay attention to the order form removal.(5)puts up a template in the permafrost to take some time to pay attention to preventive measures.2.4 The preventive measures temperature cracks

(1)try to use low heat or in the hot cement, such as slag cement, fly ash and cement.(2)reduce the amount of cement, will try to control the amount of cement in the 450kg/m3 below.(3)reduce the water-cement ratio, the general control of the concrete water-cement ratio of 0.6 or less.(4)to improve the aggregate gradation, fly ash or high water reducing agent to reduce the amount of cement to reduce heat of hydration.(5)to improve the concrete mixing process, in the traditional three-technology based on cold air cooling with the second new technology, reduce the temperature of the concrete pouring.(6)in concrete by adding a certain amount of water, plasticizer, such as the role of retarding admixture to improve the flow of fresh concrete, water retention, reduce heat of hydration, thermal spike delay the emergence of time.(7)can be used when pouring the hot season erection of sun visor and other auxiliary measures to control the concrete temperature rise, reducing the temperature of pouring concrete.(8)the temperature of mass concrete structure size-related stress, the larger the size of concrete structure, the greater the thermal stress, so to arrange the construction process, hierarchical, block casting, to facilitate cooling, reducing

the constraints.(9)set in mass concrete internal cooling pipes, through water or air cooling, reducing the temperature difference between inside and outside the concrete.(10)to strengthen concrete temperature monitoring, timely cooling, protective measures.(11)reserved for temperature contraction joints.(12)reduce constraints, before pouring concrete in the basement and the old concrete should be laid on the sand cushion of about 5mm or use of asphalt and other materials brushing.(13)to strengthen the concrete curing, concrete pouring, the timely use of wet straw mat, linen strips, cover, and pay attention to watering conservation, appropriate to extend the curing time, ensure the concrete surface of the slow cooling.In the cold season, the concrete surface insulation measures should be set to prevent the cold wave attack.(14)of reinforced concrete in the configuration or the incorporation of a small amount of fiber to concrete crack control the temperature within a certain range.measures to deal with crack

General surface of small cracks, crack area can be cleaned, dried epoxy grout pouring or brushing the surface closed;crack is large, can be eight-shaped crack hewn groove, wet wash, brush a layer of cement pulp, layered with a 1:2 cement mortar trowel compacted clay embedded with epoxy after the meeting.3.1 pier, column side of the crack

Pier, column side of the crack generally occurs in the range of 50cm from the top, when the crack does not form a ring, can be used to close the cracks in epoxy resin infusion;When cracks form a ring cracks, and the depth of stirrups or more stirrups when the crack should be chiseled above the part of the re-casting;when the crack depth does not meet the stirrup position, can be used by pouring epoxy sealed cracks.3.2 Deck Slab and cracks appear

For the beam, the shrinkage cracks in the surface of the board, are generally smaller, due to beam, plate a layer of concrete pavement, do not be processed.Cement concrete pavement for the bridge and the cracks appear without treatment, because the current design are in the cement concrete pavement overlay on asphalt concrete.In the shop is usually done before the asphalt concrete or spray adhesive layer, waterproof layer of oil, which measures the ability to crack the sealed block, play a good waterproof.For the slab cracks in the side and there can be a “wall to Law”(the Act is the use of rubber tubing injector pressure 300KN / ㎡, maintain low pressure infusion.Through the rubber tube closed automatically grouting joints.This method can be The minimum crack width perfusion 0.02 mm)infusion to close the cracks to prevent water infiltration and corrosion of reinforced alkali-aggregate reaction and reduce the occurrence of the carrying capacity of the bridge.3.3 Other special crack

(1)found that the cracks form removal and general surface, small cracks, fracture site can be cleaned, dried epoxy grout pouring or brushing the surface closed;crack is large, may be hewn figure eight concave fracture tank, wet wash, brush a layer of cement, with cement mortar 1:2 layer after compaction trowel mortar embedded with epoxy fill.(2)of the whole structure, the structural requirements of water seepage cracks, should be based on crack width and depth of the situation, the use of cement pressure grouting, chemical grouting method of repair, or surface sealing and grouting the same time;significantly lower structural stiffness, load force and serious cracks, should be under the circumstances, the use of reinforced or prestressed reinforced concrete encircling, steel hoop or structural adhesive patch affixed to steel reinforcement and other methods.Conclusion

Cracks in reinforced concrete structures is often caused many problems, ranging from the appearance of structures, while in endangering the safety structures.This paper analyzes the cracks in a number of reasons, the actual reason, of course there's more.Thus, in strict accordance with the relevant national standards, technical standards for design, construction and supervision is to ensure safe and durable bridge structure and foundation of the premise.In addition, operation and management process, to further strengthen the inspection and management, detect and deal with the problem, are very important aspects.References

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[5] above Lily.Cause of the cracks of the bridge and remediation programs.Taiyuan Railway Technology 2009/02

第三篇：混凝土裂缝原因分析及处理措施

混凝土裂缝原因分析及控制措施

韩恒梅

禄建民

平顶山工业职业技术学院（河南平顶山 467001）

摘要：混凝土裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产。本文对混凝土施工中裂缝的原因及控制措施作一初步探讨。

关键词：混凝土裂缝；混凝土裂缝的原因分析；混凝土裂缝的控制措施

The Reason Analyse and Control Measure of Concrete Crack

Hanhengmei Lujianmin Pingdingshan Industrial College of Technology（Henan Pingdingshan 467001）Abstract: The existing and developing of concrete crack can uaually erode some material just like reinforcing steel bar,low the carrying capacity、wearing and antiinfiltration capacity of reinforced concrete,influence the appearance、using time of building,and even threaten the life and wealth of human.The article mostly discusses the reason and control measure of concrete crack.Keywords: Concrete crack;The reason analyse of concrete crack;The control measure of concrete crack 0 前言

混凝土在现代工程建设中占有重要地位，而混凝土的裂缝较为普遍。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。

裂缝的原因分析 由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。

（1）混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

（2）混凝土在硬化期间水泥产生大量水化热，内部温度不断上升，在混凝土表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。

（3）在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

（4）当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

（5）混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。

（6）许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化，如养护不当、时干时湿，表面干缩变形受到内部混凝土体的约束，也往往产生裂缝。

（7）构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。（8）当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

（9）当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。

（10）由于原材料质地不均匀、水灰比不稳定以及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块体混凝土中其抗拉强度也是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

而在施工过程中，我们最为常见的多是因温度而引起的裂缝。

在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。施工中混凝土由最高温度冷却到工程运行时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力。因此，掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

温度应力的分析

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。

（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

温度的控制和防止裂缝的措施 为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：

（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施； 改善约束条件的措施是：

合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

加筋对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7～15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100～200kg／cm2。因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难，但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现；对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

参考文献：

［1］郭正兴、李金根主编《建筑施工》，东南大学出版社 ［2］《建筑施工手册》第四版，中国建筑工业出版社 ［3］《现行建筑施工规范大全》，中国建筑工业出版社 ［4］赵国藩主编 《钢筋混凝土结构》，中国电力出版社 作者简介：

韩恒梅，女，河南省南阳人，1996年毕业于焦作工学院建筑工程系建筑工程专业，现在平顶山工业职业技术学院任教，讲师。

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第四篇：水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施

水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施

水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强的路面结构。但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未达到设计标准，施工工艺不规范。使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏，导致路面出现裂缝与断板，这就降低了路面使用性能，不能确保水泥混凝土路面的正常使用年限，不能发挥道路建设的投资效益。因此，需要对路面出现的裂缝与断板进行认真观测、分析、确定裂缝原因，制定切实可行的修补方案。

一、裂缝分类与产生的原因

水泥混凝土道面的裂缝，可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝（简称贯穿裂缝）。

（一）、表面裂缝 水泥混凝土道面表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。混凝土混合料是一种多相不均匀材料。由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同，混合料不可避免地会发生分层离析。

1、泌水裂缝

在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大多是由于粗骨料在混合料中下沉，水分向上迁移，从而形成表层泌水。泌水的结果，使水泥混凝土道面表面含水量增加，经蒸发后混凝土表面形成凹面，此时混合料颗粒间产生较强的表面张力。当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵御这一张力时，混凝土表面则发生裂缝。在混凝土浇筑后数小时，混凝土表面将出现大面积细微的龟裂。

2、碳化裂缝 当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时，空气中的二氧化碳易渗透到混凝土中，混凝土的碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为激烈，此时混凝土的碳化收缩将引起混凝土表面龟裂。根治这类病害的方法是：在混凝土路面的混合料铺筑、振捣后，立即采用真空吸水工艺，此方法可以将混凝土中富裕的水分和空气一并吸出。这样既提高了混凝土强度又可控制混凝土表面的网裂病害。

（二）、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。

1、横向裂缝 垂直与行车方向的不规则裂缝称为横向裂缝，导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多，其主要原因有以下三方面。（1）、干缩裂缝：

在水泥混凝土中，水是以化学结合水、层间水、物理吸附水及毛细水等状态存在。当这些水再混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会发生收缩，当收缩受到限制时而发生收缩应力时，才会引起混凝土的干燥收缩裂缝。

水泥浆干缩的内部内部限制：主要来源于混凝土中的骨料对水泥浆的限制。在普通混凝土中，水泥浆的收缩率被限制了90%（或称水泥浆被占有了90%）。因此，混凝土内部存在着引起干缩裂缝的应力状态。水泥混凝土干缩的外部限制：主要是路面板块间 或路面整体的限制，处于限制状态下的混凝土结构，只有当混凝土本身的抗拉应变与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩应变不相适应时，混凝土才会发生裂缝。配合比：在混凝土中的水泥用量、集料粒径、细骨料含量等因素对混凝土的干缩都存在应响，但最重要的影响因素是混凝土的单位用水量。混凝土的单位用水量愈小，收缩 就愈小。单在实际施工中，过小的单位用水量，往往满足不了混凝土路面施工的要求。因而在实际施工中，混凝土的现场拌和，是以塌落度控制水灰比、单位用水量。干缩裂缝引发的路面横向裂缝，出现在混凝土水化硬化的早期。有资料表明：水泥混凝土收缩量的14%-34%发生在水泥混凝土的14天龄期内。（2）、冷缩裂缝（温度裂缝）： 水泥混凝土具有热胀冷缩的性能，混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体限制条件下发生的，故热胀属于变性压缩，而冷缩则属于拉伸变形，很容易引起开裂。水泥的水化反映是一个放热的过程。在混凝土硬化过程中，释放大量热能，使温度上升，通常混凝土温度上升1摄氏度，每米膨胀0.01m。水泥水化反应的放热速度初始较缓慢，25分钟后增温，在水泥终凝12小时后，水话温度可达80-90摄氏度，使混凝土内部产生显著的体积膨胀，板面的温度则是随着空气气温而变化的。当外界气温降低时，板面冷却收缩。此时混凝土路面内部膨胀，外部收缩，因而产生很大的拉应力。当混凝土的极限抗拉强度小于此拉应力时，板块将出现裂缝或断板。

施工期在高温季节内，当日平均温度约为35-40摄氏度，由于高温暴晒，未能采取越过高温时间段的施工措施，使得面层表面失水过快，而混凝土内部和底部大量水分却不能及时排出，由于水分的作用使混凝土上、下表面出现温差，在温度应力的作用下，使得混凝土表面出现横向不规则裂缝或断板。上述因素是混凝土路面出现裂缝或断板的主要原因。防治这类病害的方法很多，比较简单的方法是：在混凝土路面 的收水抹面后及时覆盖朔料布，根据施工期气温情况确定覆盖时间。此方法可以解决混凝土早期养护用水，并使此时的混凝土内、外部温差较小。这就避免了混凝土早期断板的病害。

（3）、切缝不及时的原因

水泥混凝土路面缩缝（横缝）切割时间应视施工期温度而定，当气温在30摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑的12-15小时后进行。采用真空吸水工艺时，切缝时间可在混凝土浇筑5-7小时后进行。当施工气温在20-25摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑15-21小时后进行。采用真空吸水工艺时，可在混凝土浇筑8-11小时后进行。切缝深度应为混凝土路面厚度的1/4（厘米）。

由于切缝不及时，切缝深度不足，导致混凝土表面出现横向裂缝或断板。（4）、养生不及时 混凝土路面在硬化的初期内，需要大量水进行保湿养生。由于养生水不足或养生不及时，使混凝土表面暴晒失水，这是混凝土路面极容易产生横向裂缝或断板。（5）、板块分格应合理 混凝土路面的板块分格应严格按设计的要求施工。设计规范规定：混凝土路面板块的长宽比不得大于1.3，板块面积不得大于25m2。由于板块分格不合理，不能满足设计要求，混凝土路面将会出现横向不规则裂缝。

2、纵向裂缝

沿路前进方向出现的裂缝称为纵向裂缝。水泥混凝土路面的动力荷载传递顺序为面层、基层、路基。由于路基的填料土质、湿度不均匀，膨胀土、粘土压实度不足等多种原因，导致路基强度不均匀。当道路的基层和面层铺筑后，尽管道面传到路基顶面的荷载应力很小，只要路基稍有不均匀沉降的现象出现，在板块自重和行车压力作用下将产生纵向裂缝。开始裂缝很小，一般小于0.05mm,但随着雨水侵入使基层软化、液化，而产生唧泥、淘空，使裂缝加大。纵向裂缝的防治原则是：在新筑路基或旧路加宽改造时，要严格按着新筑路基或旧路拓宽改造的施工程序实施，确保路基的稳定性，并在混凝土路面浇筑之前严格检查基层顶面回弹模量是否符合规范要求。使之控制纵向裂缝的产生。

3、交叉裂缝 水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分为：初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形，在内部骨料及外部边界条件约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻，而产生拉 压应力。由于安定性不足的水泥中残存着一些过烧的Cao和Mgo,它们的水化速度较慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散，在浇筑后的混凝土路面上出现大面积龟裂。因此，在水泥混凝土路面施工中要严格控制水泥的质量，严格按混凝土的设计配合比操作，保证混凝土强度。

4、板角断裂

与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面的薄弱部位，由于板角很难振捣密实，板角强度相对较小。相邻板角之间无传力杆，传荷能力较差。当车轮荷载作用在板角时很容易出现板角断裂。，预防板角断裂的措施：采用水稳性好的基层；横、纵缝填缝前要清理干净，填料要饱满；施工中板角、板边要振捣密实。

二、裂缝与断板的修补措施

1、一般裂缝 此裂缝的处理可采用环氧树脂修补圬工工艺方法进行。详见“环氧树脂修补圬工工艺”。

2、断板裂缝 这类裂缝处理可视裂缝走向，确定切割宽度，切缝应与混凝土路面分格的横缝平行，切割深度为12厘米，将切割区内的原混凝土凿除并清洗干净，并将底部的裂缝凿成“V” 型槽，用环氧树脂胶拌和水泥砂浆灌实。然将槽底部用1：1水泥砂浆铺平，并放臵方孔为5mm的钢丝网，再浇注抗折强度不小于4.5Mpa的细石混凝土进行振捣压实，经收水抹面后覆盖养生。细石混凝土中应掺配膨胀剂，其比例为水泥重量的15%。混凝土路面的裂缝或断板按上述措施修补后，应建立观测点，观测修补后的道路使用情况。附：混凝土路面修补工艺及参考表。

环氧树脂修补砼工艺

一、配合比工艺

1、先将水泥、中（粗）砂与水按其设计配合比进行配制。

2、将环氧树脂与稀释剂搅拌均匀。当环境温度低于20度时，可用温水溶法，（即将拌和物装入器皿内臵入水中加温）使树脂溶化，加热温度不超过40度。

3、将硬化剂加入已稀释的树脂溶液中，迅速搅拌。如使用间苯二胺（或乙二胺）作硬化剂时，应用温水溶法预先将硬化剂加热溶化，但温度不得超过65度。

4、将加好硬化剂的树脂倒入拌和好的粗细填料中，将含有环氧树脂的砂浆混合物，边和拌边压入裂缝中。

5、加入硬化剂后的树脂料，一般不宜加热。如气温过低影响操作或拌和时，间苯二胺（或乙二胺）有产生结晶析 出现象时，可用温水溶法稍微加热，但不得局部加热或加热过高，以防拌和物早期凝固。

6、含有环氧树脂的拌和物，应在浅槽内拌和，便于及时散除化学热。环氧树脂拌和物的配合比为：水泥：砂：环氧树脂：间苯二胺（乙二胺）：水=1：3：0.25：0.02：0.45。本配合比为重量比。拌和物应在30分钟内用完。

二、方法选用

1、裂纹宽小于0.15mm,一般不作修补，必须进行封闭时，可涂二层树脂涂料；

2、裂纹宽0.15-0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，深约3mm的“V”形槽，然后涂一层厚约0.2mm的树脂涂料，再用树脂砂浆修补平整；

3、裂纹宽大于0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，内口宽约6mm，深约7mm的梯形槽，修补方法同2；

4、圬工（混凝土路面）表皮剥落或大块混凝土脱落时，凿除松散砂浆或混凝土，涂一层厚约0.2mm树脂涂料，用树脂砂浆修补平整。

二00五年八月九日

第五篇：毕业论文-桥梁混凝土裂缝防治

毕业论文

混凝土及预应力混凝土桥梁

班

级： 学

生： 指导教师：

****年**月**日 引言

混凝土的裂缝,是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用,以及温差变化等因素作用下形成的。一般桥梁结构构件中,裂缝宽度小于或等于0.05mm的那部分,对使用没多大危害,可允许其存在。但大于0.05mm的裂缝,终究会影响结构物的耐久性,并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度、而且易引发混凝土面层剥落、加速钢筋的锈蚀、降低混凝土的抗冻性及耐久性、严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。

本人结合一年实习参与公路桥梁现场施工工作实践,对部分桥梁在建设过程中常见的一些裂缝类型进行归类总结,通过查找原因分析问题,才能让我们真正地了解各种裂缝的引发成因,进而制订防范措施,达到预防布控之目的。

关键词：桥梁工程；结构裂缝；裂缝类型；诱发原因；处理；技术措施

2桥梁混凝土裂缝的种类及特性 2.1 裂缝的种类

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,有时甚至多种因素相互影响,但就一些具体裂缝而言,总有主导原因。为了便于分析、鉴别工程中发生的裂缝,根据裂缝产生的原因,常见裂缝可分为沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学裂缝、施工因素裂缝五大类。混凝土硬结前,产生的塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝称为沉缩裂缝;混凝土硬结后,产生的塑性干缩裂缝和长期干缩裂缝称为干缩裂缝;混凝土内外温度变化引起的裂缝称为温度裂缝;钢筋锈蚀等化学原因引起的裂缝称为化学裂缝;在施工中由于施工处理不当,产生的裂缝称为施工裂缝。

2.2 裂缝的特性 2.2.1 沉缩裂缝

沉缩裂缝可分为塑性沉降裂缝与塑性收缩裂缝两种。塑性沉降裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土后10min~3h之间;塑性收缩裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,似龟纹,常开始出现在现浇混凝土后30min~6h之间。

2.2.2 干缩裂缝

干缩裂缝可细分为塑性干缩裂缝与长期干缩裂缝两种。塑性干缩裂缝为表面微裂,类似龟纹,主要影响混凝土外观,常开始出现在现浇混凝土后1~7d之间;长期干缩裂缝为表面干裂,裂缝走向纵横交错,裂缝宽度很小,与发丝相似。常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。

2.2.3 温度裂缝

表面裂缝走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝走向一般与主筋平行或接近平行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响,热细、冷宽。表面温度裂缝常开始出现在现浇混凝土1~2d之间;深层温度裂缝与贯穿温度裂缝常开始出现在现浇混凝土三周后。

2.2.4 化学裂缝

化学裂缝可细分为钢筋锈蚀裂缝和碱-骨料反应裂缝两种。钢筋锈蚀裂缝极易引起混凝土膨胀,裂缝顺钢筋方向开裂缝,常开始出现在现浇混凝土2年后;碱-骨料反应裂缝均为龟裂状,常开始出现在现浇混凝土5年后。

2.2.5 施工裂缝

施工裂缝特性是:支架下沉、模板变形产生裂缝;混凝土浇筑顺序不当产生的裂缝;起吊加载过早时发生垂直于筋的横向裂缝等,若施工方法不当,施工裂缝随时都可能发生。

3桥梁混凝土裂缝的原因 3.1沉缩裂缝

在浇注混凝土过程中,当浇注高度越大,速度越快,这时沉陷越大,在钢筋正上方与其周围发生不同的收缩下沉而产生塑性沉降裂缝;当水泥用量越大水灰比越高,在混凝土由塑性变为固体性过程中,收缩就越大,引起塑性收缩裂缝。

3.2干缩裂缝

塑性干缩裂缝产生的原因有:混凝土浇注后,混凝土表面没及时覆盖,致使水分蒸发过快,混凝土体积急剧收缩,在干热及大风季节时产生裂缝;混凝土配比中水泥用量过大,砂的粒径过细,或混凝土水灰比过大,在浇注混凝土前没有对模板进行湿润,均能导致混凝土收缩太大而产生裂缝。长期干缩裂缝产生的原因有:混凝土成型后,养护不当,表面体积收缩大,受内部混凝土约束的影响,出现拉应力引起裂缝;采用了含泥量大的细砂、粉砂浇注混凝土,混凝土收缩大,收缩时间长,出现裂缝;在混凝土振捣过程中,有过振现象,混凝土表面形成水泥含量较多的砂浆层,导致混凝土表面收缩,产生裂缝。

3.3 温度裂缝 砼具有热胀冷缩性质,若变形遭到约束,则在结构内部产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝可分为表面温度裂缝、深层贯穿温度裂缝二种: 3.3.1 表面温度裂缝

多由于温差较大引起。如大体积混凝土(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。再如冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝。此外当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,急速揭盖,均使混凝土表面剧烈降温,结果导致构件表面出现裂缝。

3.3.2 深层贯穿温度裂缝

多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起。如现浇桥台混凝土或大体积刚性扩大基础,浇注在坚硬的地基上,未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大。在混凝土浇注时,温度很高,加上水泥水化热的温度升高很大,使温度更高。当混凝土冷却收缩时,全部或部分地受到地基或其他外部结构的约束,在混凝土内部出现很大拉应力,进而产生降温收缩裂缝,这类裂缝有时成贯穿状。

3.4化学裂缝

钢筋锈蚀引起的裂缝是由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,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,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。

3.5施工裂缝

若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生各种裂缝,比较典型常见的有:(1)桥墩,尤其是高墩,由于浇注混凝土时,施工缝处理不好,该处混凝土抗拉强度低于设计要求, 桥墩在活载作用下,边缘产生超过设计的拉应力造成水平裂缝。

(2)混凝土初凝后,模板变形,支撑下沉或晃动,在还未具有强度的混凝土中发生裂缝,造成构造缺陷。

(3)连续梁混凝土,因混凝土重量分布的变化

使模板和支架发生挠度变化,造成最先浇注的混凝土发生裂缝。

(4)构件堆放、运输时,支撑垫木不在一条直线上;或运输时构件悬挑过长;或吊点位臵不对;或构件侧向刚度较差,吊装时未采取临时加固措施,造成混凝土开裂。

4桥梁混凝土裂缝的预防 4.1沉缩裂缝和干缩裂缝的预防

(1)严格控制混凝土水灰比和加水量,不要采用过大水泥用量,选用较大砂率和级配良好石料。

(2)掺入减水剂和适量粉煤灰,以便减少沉降量和塑性收缩。(3)在混凝土浇注1~2小时后,对混凝土进行二次振捣,表面拍打、振密。箱梁及T型梁应浇到翼板根部时停一段时间,待梁身混凝土泌水沉降后,再继续浇注翼板混凝土。

(4)避免混凝土自身与外界温度相差过大,浇注后及时覆盖,潮湿养护。

(5)设臵挡风墙;气温高,干燥或风速大的气候下施工,及早喷水养护。

(6)浇注前,将基层和模板充分浇水湿透。

(7)板面混凝土在初凝后、终凝前,进行二次抹压,减小收缩量。4.2温度裂缝应的预防

(1)降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度,或加冰水,或在夜间最低温度时浇注等。

(2)降低水泥的水化热的温升。如选用低水化热水泥,或减少水泥的用量,或掺入优质粉煤灰。

(3)加快浇注后混凝土的散热,如使用钢模板,或分层浇注混凝土,每层厚度不大于30cm,以便散

热。或在大体积混凝土中,预埋或利用一些管,通过冷水或冷风来降温。

(4)降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇筑体长度或厚度,或减小约束体体积,或改善交界面状况,两层混凝土浇注间隔时间不得长于15天。

(5)加强混凝土的表面保护。如浇注后,表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖,并洒水养护,或蓄水养护;冬季,采取保温措施,保护混凝土表面,薄壁结构,要适当延长其拆模时间,使之缓慢降温。

(6)改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥,或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好,以便降低水化热。

(7)蒸汽养护构件时,严格控制升温速度不大于10~15e/h,降温不大于15e/h,并应适当冷养后吊运构件出池,以避免过大温度应力。4.3化学裂缝的预防

本文主要指预防钢筋锈蚀引起的裂缝。

(1)施工时应严格控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入。

(2)严格控制含氯盐的外加剂用量,在大连这样的沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应该注意。

4.4施工裂缝的预防

(1)降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度,或加冰水,或在夜间最低温度时浇注等。

(2)降低水泥的水化热的温升。如选用低水化 热水泥,或减少水泥的用量,或掺入优质粉煤灰。

(3)加快浇注后混凝土的散热,如使用钢模板,或分层浇注混凝土,每层厚度不大于30cm,以便散热。或在大体积混凝土中,预埋或利用一些管,通过冷水或冷风来降温。

(4)降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇筑体长度或厚度,或减小约束体体积,或改善交界面状况,两层混凝土浇注间隔时间不得长于15天。(5)加强混凝土的表面保护。如浇注后,表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖,并洒水养护,或蓄水养护;冬季,采取保温措施,保护混凝土表面,薄壁结构,要适当延长其拆模时间,使之缓慢降温。(6)改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥,或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好,以便降低水化热。

(7)蒸汽养护构件时,严格控制升温速度不大于10~15e/h,降温不大于15e/h,并应适当冷养后吊运构件出池,以避免过大温度应力。5结束语

在桥梁建设和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导至桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是常发病、多发病，经常困扰着桥梁工程技术人员。其实,采取适当的预防措施,很多裂缝是可以克服和控制的。希望通过本文的论述,能够帮助桥梁工程技术人员进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,制定相应的质量预防措施,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。总结：

通过这次外业的桥梁学习，使我们对高速公路的桥梁的设计与施工有了一次比较全面的感性认识，进一步理解接受课堂上的知识，使理论在实际的生产中得到了运用。近年来，我国的公路事业特别是高速公路得到了迅猛的发展，规模和等级越来越高，这对于建设者来说，既是一个机遇，也是一个挑战。作为将要走出学校的学生来说，更应该在有限的时间内，掌握更多的专业知识，加强实践能力，以脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，面对未来的工作。