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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 混凝土桥梁裂缝成因及预防措施新探摘要：正确分析裂缝的成因,是克服和掌握裂缝的关键；为了进一 步加强对混凝土桥梁裂缝的熟悉,尽量防止工程中显现危害较大的 裂缝,文章通过对某混凝土桥梁裂缝产生的缘由进行分析、总结,以便利设计、施工,找出掌握裂缝的可行方法,达到防范于未然的 作用；关键词：混凝土桥梁裂缝；裂缝预防；荷载裂缝；温度裂缝；收缩 裂缝中图分类号： U445 文献标识码： A （2022）06-0169-02 一、桥梁混凝土裂缝的成因文章编号： 1009-2374桥梁混凝土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
2、种或几种主要缘由；混凝土裂缝的种 类就其产生的缘由大致分为以下几种：（一）荷载引起的裂缝 混凝土桥梁受静、动荷载及次应力产生的裂缝称荷载裂缝,主 要有弯曲裂缝、剪切裂缝、扭曲裂缝和局部应力引起的裂缝；荷载 裂缝依荷载不同而出现不同的特点；这类裂缝多显现在受拉区、受 剪区或振动严峻部位；假如受压区显现起皮或有沿受压方向的短裂 缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆；依据 结构不同的受力方式,产生裂缝的特点如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1中心受压；沿构件显现平行于受力方向的短而密的平行裂 缝；2中
3、心受拉；裂缝贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于 受力方向；3受弯；弯矩最大截面邻近从受拉区开头显现与受拉方向垂直 的裂缝；4受剪；当箍筋太密时发生斜压破坏,沿梁端腹部显现大于 45 方向的斜裂缝；当箍筋适当时发生剪压破坏,沿梁端中下部出 现约 45 方向相互平行的斜裂缝；5受扭；构件一侧腹部先显现多条约 相邻面以螺旋方向绽开；45 方向斜裂缝,并向6受冲切；沿柱头板内侧发生约 45 方向斜面拉裂,形成冲 切面；7局部受压；在局部受压区显现与压力方向大致平行的多条短 裂缝；（二）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,如变形遭到约束,
4、就在结构内将产生应 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,温度应力可以达到甚至超出活载应力；温度裂缝区分其它 裂缝最主要特点是将随温度变化而扩张或合拢；引起温度变化主要 因素有：名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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和谐,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
5、线形分布；由于受到自身约束作用,导 致局部拉应力较大,显现裂缝；日照和下述突然降温是导致结构温 度裂缝的最常见缘由；3突然降温；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；日 照和突然降温内力运算时可采纳设计规范或参考实桥资料进行,混 凝土弹性模量不考虑折减；4水化热；显现在施工过程中,大体积混凝土（厚度超过 2.0M）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,致使表面显现裂缝；施工中应依据实际情形,尽量挑选水化 热低的水泥品种,限制水泥单位用量,削减骨料入模温度,降低内 外温差,并缓慢降温,必要时可采纳循环冷却系统进行
6、内部散热,或采纳薄层连续浇筑以加快散热；5蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内 外温度不均,易显现裂缝；（三）收缩引起的裂缝 在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的；在混名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积 变形的主要缘由,另外仍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,且纵横交叉,成龟裂 状,外形没有任何规律；讨论说明,影响混凝土收缩裂缝的主要因 素有：1水泥品种、标号及用量；矿渣水泥、快硬水泥、低
7、热水泥混 凝土收缩性较高,一般水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性 较低；另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大,就混 凝土收缩越大,且发生收缩时间越长；例如,为了提高混凝土的强 度,施工时常常采纳强行增加水泥用量的做法,结果收缩应力明显 加大；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,混凝土收缩越大；4外掺剂；外掺剂保水性越好,就混凝土收缩越小；5养护方法；良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高 的混凝土强度；养护时保持湿
8、度越高、气温越低、养护时间越长,就混凝土收缩越小；蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要 小；6外界环境；大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大,就 混凝土水分蒸发快,混凝土收缩越快；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7振捣方式准时间；机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小；振捣时间应依据机械性能打算,一般以515s/ 次为宜；时间太短,振捣不密实,形成混凝土强度不足或不匀称；时间太 长,造成分层,粗骨料沉入底层,细骨料留在上层,强度不匀称,上层易发生收缩裂缝；（四）地基础变形引起的裂缝 由于基础竖向不匀称沉降或
9、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才能,导致结构开裂；基础不匀称沉 降的主要缘由有：1地质勘察精度不够、试验资料不准；在没有充分把握地质情 况就设计、施工,这是造成地基不匀称沉降的主要缘由；比如丘陵 区或山岭区桥梁,勘察时钻孔间距太远,而地基岩面起伏又大,勘 察报告不能充分反映实际地质情形；2地基地质差异太大；建造在山区沟谷的桥梁,河沟处的地质 与山坡处变化较大,河沟中甚至存在脆弱地基,地基土由于不同压 缩性引起不匀称沉降；3结构荷载差异太大；在地质情形比较一样条件下,各部分基 础荷载差异太大时,有可能引起不匀称沉降,例如高填土箱形涵洞 中部比两边的荷载要大,中部的沉降
10、就要比两边大,箱涵可能开 裂；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,或同时采纳桩基础但桩径或桩长差别大时,或名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同时采纳扩大基础但基底标高差异大时,也可能引起地基不匀称沉 降；5分期建造的基础；在原有桥梁基础邻近新建桥梁时,如分期 修建的高速大路左右半幅桥梁,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；在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻 膨胀；一旦温度回升,冻土融解,地基下沉；因此地基的冰冻或融化
11、均可造成不匀称沉降；（七0 桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不匀称沉降；（五）钢筋锈蚀引起的裂缝 由于混凝土质量较差或爱护层厚度不足,混凝土爱护层受二氧 化碳腐蚀炭化至钢筋表面,使钢筋四周混凝土碱度降低,或由于氯 化物介入,钢筋四周氯离子含量较高,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先增长约24 倍,从而对四周混凝土产生膨胀应力,导致爱护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂 缝,并有锈迹渗到混凝土表面；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减弱,结构承载力下降,并将诱发其它 形式的
12、裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏；二、主要裂缝的防治措施（一）荷载裂缝 应当实行合理的运算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 计荷载的重型车辆过桥等方法防止结构产生荷载裂缝；（二）温度裂缝 为预防混凝土温度裂缝,应合理支配混凝土浇筑次序及浇筑速 度,在混凝土浇筑过程中降低部分温差；夏季施工时骨料要洒水降 温,冬季施工时混凝土表面应掩盖保温；（三）收缩裂缝 为预防收缩裂缝,应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分 蒸发速率,方法是在结构外露面掩盖麻袋、海绵,然后进行浇水养 护；（四）变形
13、裂缝 为预防地基基础变形裂缝的措施主要有基础处理,科学设计支 架搭设,对支架进行全面积预压以排除非弹性变形；在混凝土中加 减水剂以削减混凝土泌水,确保混凝土爱护层厚度,混凝土施工时 进行二次抹面；以及浇筑前将基层和模板充分浇水湿透等；（五）钢筋锈蚀引起的裂缝 要防止钢筋锈蚀,设计时应依据规范要求掌握裂缝宽度,采纳 足够的爱护层厚度；施工时应掌握混凝土的水灰比,加强振捣,最 大限度地保证混凝土自身密实、完好,保持高碱度和防止有害离子 入侵；同时严格掌握含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其他存在腐 蚀性强的空气、地下水地区特别应谨慎；三、结语 虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和运算方法有不同的理论,名师
14、归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 但对于详细的预防和改善措施看法仍是比较统一,同时在实践中的 应用成效也是比较好的,详细施工中要靠我们多观看、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 是完全可以防止的；一座桥梁从建成到使用,牵涉到设计、施工、监理、运营治理等各个方面；由上述可知,设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土桥梁显现裂缝；因此,严格依据国家有 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；在运营治理过程中,进一步加强巡查和治理,准时发 现和处理问题,也是相当重要的一个环节；参考文献1 张大海浅析桥梁裂缝产生缘由（31）J 山西建筑, 2005,2 潘伟兵长大桥梁的裂缝影响分析 J 大路交通科技,2006,（24）3JTJ041-2000大路桥涵施工技术规范 S.名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页