混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因

左景友

摘 要：在经济发展的同时，桥梁建设的重要性也愈发突出，它不仅能够为我国国民经济建设提供积极有效的助推力，更能为交通运输业的蓬勃发展提供基础保障，而混凝土本身由于具有一定的强度优势，因此在现代桥梁建设中以混凝土桥梁居多，但是在实际施工过程中其质量却会受到相应因素的影响及限制，一旦控制不當，各类质量问题将会频繁发生，其中造成影响最为恶劣的就是裂缝问题，该类问题的长期存在一方面会对桥梁使用能效带来不利影响，另一方面就会为工程增加安全隐患。

关键词：混凝土桥梁裂缝；种类；原因

一、引言

在当今社会，人们生活水平有所提高，这就对施工质量及硬性标准作出了更加全面的衡量，尤其是桥梁工程中，质量控制一直以来都是较为影响施工企业形象的关键因素，除此之外，还有一个更为重要的控制因素就是安全，社会安定和谐也需要以此为依托，做出全面性保障。在实际施工过程中，裂缝问题的发生是困扰施工方的主流问题，这不仅会影响桥梁质量与安全指标的相对提升，更会带来一定的安全隐患，因此针对裂缝种类进行深挖，从其诱因入手将裂缝问题解决也就显得至关重要。

二、混凝土桥梁裂缝的种类及产生的原因

1.温度裂缝

导致混凝土结构出现裂缝的原因具有一定的多样化特点，因此其种类也就呈现出了差异性趋势，而温度裂缝的发生频率普遍较高，因此，这种裂缝类型并不罕见，该类问题的出现主要是因为混凝土结构的内外温度出现较大差异，这就使得内外应力难以相抗，当冷热程度不均时，应力值就会发生转变，当该值量超出结构最大承受范围时，混凝土本身的抗拉强度就会被弱化，当抵御能力明显不足时，裂缝问题就会出现。温度裂缝的出现通常是由以下几个方面引起的：首先，混凝土在浇筑环节中，材料会随着时间的推移出现凝固现象，在这一过程中会出现相应水化现象，这时结构内部温度就会相对提升，一旦外界温度与内部温度之间存在较大偏差，应力强度就会发生变化，裂缝也会随之产生。

其次，由于桥梁工程本身存在一定的特殊性，其施工环境长期处于空旷环境下，无论是阳关直射还是温度过低，都会对混凝土结构的稳定性产生直接影响。例如：当进入夏季，温度会始终处于居高不下的状态中，尤其是当正午太阳最足，并且阳光直射时，混凝土承受温度就会相对上升，这样处于背影处的结构部件就会与直射部位之间产生温度差，这此种环境下，应力及拉力强度就会发生转变，无论是结构本身的约束力还是在相应部位上的拉应力，都会对混凝土结构的稳定性带来不良影响，温度裂缝就是这样产生的。除此之外，如果气候变化无常，频繁出现温度骤降或者升高的现象，也会造成混凝土结构出现温度差值，裂缝也会随之出现。

2. 变形裂缝及其产生原因

变形裂缝也是混凝土桥梁裂缝的一种主要类型，出去温度因素导致的变形外，其他一些条件下也可能会导致混凝土结构出现变形，当变形量超过混凝土强度的承受范围时就会导致裂缝的产生。混凝土桥梁工程中的变形裂缝主要有以下两种情况。首先是由地基沉降所导致的混凝土结构变形，地基是桥梁的重要基础结构部分，地基的稳定性对于桥梁的建设质量有着较大的影响，造成地基沉降的原因很多，既包括自然因素，也包括人为因素。

如在桥梁地基建设前没有做好地质勘察，未及时进行地基基础的改良和加固，冬季施工没有考虑冻土融化后可能产生的体积变化，施工选址未能避开地质活动频繁区域，施工规划不完善导致地质基础被破坏等人为因素都可能会造成地基施工完成后出现沉降，导致桥梁裂缝的产生。其次是收缩变形裂缝，即因各方面因素导致混凝土体积出现较快速的收缩变化，所产生的应力作用超过混凝土强度承受范围，进而产生裂缝。收缩变形裂缝的主要产生原因包括混凝土因水分蒸发出现干缩、因泌水现象导致的塑性收缩变形、因水泥的水化物与二氧化碳反应所造成的碳化收缩变形等，都会导致桥梁工程中的混凝土结构裂缝的产生。

3. 荷载裂缝及其产生原因

荷载裂缝也是混凝土结构桥梁工程较为常见的一种裂缝类型，混凝土桥梁工程大多数情况下都属于大规模的工程，桥梁结构自身就具有着庞大的质量，这也是桥梁结构静荷载的一个主要部分，同时，桥梁工程的使用功能决定着其还必须要受到交通运行所带来的不同的荷载作用影响，在通常情况下，受到常规静、动荷载以及次应力等影响，就会产生荷载裂缝，具体分为直接应力和次应力两种裂缝，具体出现的原因主要表现一下几个方面：在设计过程中，在对整体的结构计算过程中出现不准确情况，或漏算一些项目，导致设计的结构受力与实际的受力情况不相吻合等情况。

在施工过程中，施工单位对混凝土桥梁结构的受力特点了解不够，没有完全按照施工设计标准和要求进行施工，施工顺序比较混乱，疲劳强度验算情况不准确等；在桥梁使用过程中，出现了车辆超载运行的情况，还有受到地震等自然条件的影响。在进行设计整个混凝土桥梁外荷载中，由于实际的是施工状态与常规计算会出现不同程度的出入，导致混凝土桥梁的一些结构引起次应力，从而出现裂缝；在进行道路桥梁施工过程中，经常进行凿槽和开洞的施工，同时在实际过程中很难进行精确的模拟计算，因此，在受力构件挖孔完成后，出现了力流绕射的情况，在空洞的周围产生比较大的应力；在连续梁中，经常要截断钢束，在锚固的断面周围出现裂缝。

4. 质量裂缝及其产生原因

质量裂缝是对各类因材料质量所导致的裂缝的统称，此类裂缝的产生原因主要与施工材料的选用有关，施工材料作为建筑工程施工的基础，对于工程整体质量的影响是十分严重，劣质材料或性能与工程需求不符的材料一旦被应用到混凝土桥梁工程中，就很容易导致裂缝的产生。首先，混凝土桥梁施工中最主要材料就是混凝土，混凝土的配置需要用到水泥、砂石、骨料、外加剂等材料，其中如水泥安定性达不到标准、砂石的粒径级配不能够满足工程施工的实际需求、骨料粒径性质不达标或掺有杂质、外加剂选用不当等都可能会导致最终配制出的混凝土质量不符合施工标准，而部分工程可能会选用成品混凝土，如果混凝土中杂质超标，在应用到工程施工中后，很容易导致裂缝的出现，同时，混凝土杂质超标还可能加剧碳化现象，当碳化蔓延至钢筋结构表面时，可能会导致钢筋的锈蚀，并发生膨胀，进而沿锈蚀位置出现裂缝。

其次，钢筋材料也是混凝土桥梁施工中的主要材料，可能导致桥梁裂缝产生的钢筋材料质量问题主要分为两种，其一是钢筋材料自身的强度和承载力达不到标准，钢筋材料作为混凝土桥梁结构的内部骨架，如钢筋材料强度不足，就可能会导致在混凝土结构受到外力作用或自身发生形变时，不能够对其给予足够的支撑，致使结构整体稳定性下降，加大裂缝出现的几率，其二是钢筋材料防腐防锈处理不到位，这就会导致在桥梁的长期使用中，钢筋材料更容易受到氧化锈蚀的影响，不仅会因锈蚀膨胀导致混凝土裂缝的产生，还将造成钢筋与混凝土的裹握力下降，影响混凝土结构的整体强度与稳定性，更易导致裂缝的产生，威胁桥梁结构的使用安全与使用寿命。

参考文献：

[1] 陈威达. 混凝土桥梁裂缝种类和产生原因综述[J]. 科技视界， 2014（5）；

[2] 任凤军. 钢筋混凝土桥梁裂缝种类及成因分析[J]. 科技致富向导， 2015（3）.