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摘要：在桥梁工程中裂缝几乎无所不在，尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。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、财产安全。本文主要从设计、原材料、施工工艺等方面分析了桥梁工程混凝土裂缝形成原因,介绍了控制裂缝的对策。
关键词：桥梁施工； 施工裂缝； 裂缝原因； 控制措施
Abstract: cracks in bridge engineering, almost ubiquitous, although we in construction, take all kinds of measures, careful, but still there is crack. Crack the existence and the development of internal will usually reinforced materials such as corrosive, reduce the carrying capacity of reinforced concrete materials, the durability and anti-permeability ability, affect the appearance of the building, service life and serious threat to people's life and property security. This article mainly from the design, raw materials, construction technology are analyzed in terms of concrete cracks cause bridge engineering, and introduces the crack control countermeasures.
Keywords: bridge construction; Construction crack; Crack causes; Control measures
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
前言
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。在桥梁施工过程中，只要选择合格的材料，并改进现浇混凝土的施工工艺。根据现场条件，混凝土的技术指标，材料特点，气温等多种因素，采取合理的措施，就能有效地控制裂缝的产生。
一、桥梁施工裂缝形成的原因分析
1、荷载引起的裂缝。直接应力裂缝产生的原因，首先是在桥梁工程的施工设计阶段。很多问题是由于设计单位在设计上的失误导致的，例如在桥梁的结构上计算时，本对部分应予考虑并计算在内的部分，没有计算，或者少算；设计预测与实际受力不相符合，在结构承受力的预测上，出现问题，导致桥梁在施工及使用过程中，桥梁结构受力过度，超过预测的受力度，导致受力超标时，在施工阶段桥梁结构发生裂缝。在施工过程中，由于工程施工单位的施工人员安全意识不足，不加以限制堆放各种重量过大的施工机械和各种施工材料，不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装，不按设计图纸施工，为求速度或经济利益而更改结构施工顺序或者改变结构受力模式。同时可能有部分现场施工人员，不按投资方与施工单位签订合同时所定下的设计图纸进行施工，在施工过程中没有注意物理现象，不对结构做施工机器运转而产生的振动下的疲劳强度的验算等。某些暴风雨雪及地震和冰雹冰雹、意外爆炸等自然因素的发生也可能导致桥梁施工裂缝的产生。
2、温度变化引起的裂缝。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。一般温度裂缝是指在外部环境或桥梁结构内部出现温度差，混凝土就会在温差下发生变，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，混凝士将发生变形。而如果结构在变形的过程中遭到抑制，很大程度上可能在其结构内造成应力的产生，这样当温度应力超过桥梁的混凝土的抗拉强度时，就会生温度裂缝。温度裂缝随温度的改变而扩张或合拢是其主要的特点，而引起温度变化主要施工因素会有：一类归为水化热，是指出现在施工过程中水化放热，，体积大的混凝土施工过程中内部温度很高，内外温差太大容易导致致使桥梁结构物表面出现裂缝。第二类是冬季施工时或养护施工的措施采取不当，混凝土骤冷骤热，导致内外温度变化不均易出现裂缝。第三类是日照，日照也是温度裂变的原因之一，由于桥面板、主粱或桥墩侧面等容易遭太阳曝晒，其温度会明显的高于桥梁的其它部位，整个桥梁的温度分布不均匀，再加上受到自身的影响，导致桥梁局部拉应力较大，进而导致裂缝的出现。第四类就是在预制梁或板的安装，一般发生在板焊接阶段，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。在一些大跨径桥梁中，其中的温度应力可以达到甚至超过活载应力，所以在设计和施工中要格外重视。
3、收缩引起的裂缝。混凝土因为收缩而引起的裂缝是最为常见一种。塑性收缩和干缩是混凝土收缩种类中使凝土体积变形的主要原因。干缩裂缝是指即混凝土长期暴露干不饱和的空气中由于物理的、化学的失水使混凝土体积缩小，当缩小受到约束时产生的裂缝。一般情况下干缩产生的混凝土应变速率是比较慢的，混泥土的徐变产生的松弛在一定程度上可以抵消部分干缩应变。在分布钢筋的布置、混泥土的配合比设计和混泥土环境的湿度等都会导致干缩裂缝。塑性收缩是指在混凝土浇筑施工过程中水泥水化反应时，出现泌水和水分急剧蒸发，同时骨料因为自重开始下沉的一种混凝土失水收缩现象，称为塑性收缩。
4、钢筋锈蚀引起的裂缝。钢筋锈蚀也会对结构物有很大影响，钢筋锈蚀引起的裂缝主要是由于混凝土质量比较差或保护层厚度不足，混凝土保护层在侵蚀的作用下，使得钢筋在一定程度与外界接触，钢筋周围混凝土随着侵蚀和碳化作用下碱度降低，很多氯化物介入，导致钢筋周围氯离子含量较高，钢筋表面氧化膜在这些反应下破坏，钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，锈蚀反应产生的氧化铁的体积比原来的铁增大差不多二倍，这会对周围混凝土产生一种膨胀应力，从而导致保护层混凝土开裂，剥离，裂缝一般会沿钢筋纵向产生。在锈蚀的作用下，钢筋有效断面面积不断减小，钢筋与混凝土之间的相互作用力不断削弱，导致整个结构的承载力下降。
5、施工材料引起的裂缝。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。比如水泥游离的氧化钙含景超标，氧化钙在凝结过程中水化很慢，在混凝上凝结后仍然继续起水化作用，破坏已产生固定强度的混凝土，使混凝上抗拉强度下降，当水泥中碱量较高时，遇到碱活性的骨料容易发生碱骨科反应。施工中如果采用的砂石粒径太小，级配不好，空隙率比较大，这会使水泥和拌和水的用量加大，水的增多肯定将影响混凝土的强度，影响整个结构的质量。拌和水及外加剂中氯化杂质含量较高时，钢筋锈蚀作用比较大，也将导致裂缝的产生。
6、施工工艺质量引起的裂缝。在桥梁施工时混凝土结构浇筑、构件制作。在起模，运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理，很容易产生很多方向的各种裂缝。裂缝出现的部位和裂缝的发展方向，裂缝宽度因产生的原因会因不同的施工工艺而不同。施工过程中常见的有以下几种：施工人员在施工时不注意乱踩在已绑扎的上层钢筋，或在浇筑混凝土时使得混凝土保护层过厚，这样会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。混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面。空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。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足，容易在浇筑数小时后发生裂缝。混凝土在搅拌和运输时间花费过长，会使水分过分蒸发，从而引起混凝土坍落度低，混凝土上则会出现不规则的收缩裂缝。
二、桥梁施工裂縫防治策略分析
1、设计防裂控制措施。为尽量避免荷载裂缝的出现，从设计阶段就要开始入手。设计时要尽量多考虑避免结构的突变或断面的突变；但有时在条件的限制下，结构突变不可避免，这时应做好某些细部的处理，常见的有把转角处做圆角，突变处做成渐变的形式，同时加强构造配筋或斜向钢筋等。增加构造配筋提高混凝土的抗裂性，用以防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝，尤其施工物属于薄壁结构。设计中应严格按照规范要求控制裂缝宽度，用以防止钢筋锈蚀引起的裂缝，施工单位常会采用足够厚的保护层或使用防腐混凝土。
2、材料的控制。合理的施工工艺是保证混凝土桥梁质量的核心，施工单位在进行施工建设时，要严格按照施工技术规范进行，原材料进场前应进行严格的抽样检验。组建经验丰富的实验人员对配合比进行实验，及时调整好施工配合比，确保混凝土的施工质量。
3、温度的控制。施工单位在温度控制方面通常会从以下方面采用以下措施：降低混凝土的浇筑温度用拌和混凝土时用水将碎石冷却，利用浇筑层面散热，浇筑混凝土时注意减少浇筑的厚度。在高温作业时会混凝土中埋设水管，在作业时边通入冷水降温。注意天气情况，尤其在气温骤降时，为免混凝土表面发生急剧的温度变化要进行表面保温。为了避免基础过火起伏要合理的进行分块。施工单位要合理地安排施工工序，同时改善混凝土的性能，提高抗裂能力。
三、结语
桥梁施工的裂缝问题在现代桥梁施工建设中尤为常见，而其对桥粱的运行危害极大。因此，对桥梁施工中的裂缝产生原因和其处治措施的研究十分必要。为尽量避免工程中出现危害较大的裂缝、少出裂缝，现阶段的工程技术人员，应全面的总结混凝土桥梁在施工过程中产生裂缝的原因，用以规范桥梁的施工方法，保证工程的质量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：桥梁施工； 施工裂缝； 裂缝原因； 控制措施
Abstract: cracks in bridge engineering, almost ubiquitous, although we in construction, take all kinds of measures, careful, but still there is crack. Crack the existence and the development of internal will usually reinforced materials such as corrosive, reduce the carrying capacity of reinforced concrete materials, the durability and anti-permeability ability, affect the appearance of the building, service life and serious threat to people's life and property security. This article mainly from the design, raw materials, construction technology are analyzed in terms of concrete cracks cause bridge engineering, and introduces the crack control countermeasures.
Keywords: bridge construction; Construction crack; Crack causes; Control measures
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
前言
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。在桥梁施工过程中，只要选择合格的材料，并改进现浇混凝土的施工工艺。根据现场条件，混凝土的技术指标，材料特点，气温等多种因素，采取合理的措施，就能有效地控制裂缝的产生。
一、桥梁施工裂缝形成的原因分析
1、荷载引起的裂缝。直接应力裂缝产生的原因，首先是在桥梁工程的施工设计阶段。很多问题是由于设计单位在设计上的失误导致的，例如在桥梁的结构上计算时，本对部分应予考虑并计算在内的部分，没有计算，或者少算；设计预测与实际受力不相符合，在结构承受力的预测上，出现问题，导致桥梁在施工及使用过程中，桥梁结构受力过度，超过预测的受力度，导致受力超标时，在施工阶段桥梁结构发生裂缝。在施工过程中，由于工程施工单位的施工人员安全意识不足，不加以限制堆放各种重量过大的施工机械和各种施工材料，不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装，不按设计图纸施工，为求速度或经济利益而更改结构施工顺序或者改变结构受力模式。同时可能有部分现场施工人员，不按投资方与施工单位签订合同时所定下的设计图纸进行施工，在施工过程中没有注意物理现象，不对结构做施工机器运转而产生的振动下的疲劳强度的验算等。某些暴风雨雪及地震和冰雹冰雹、意外爆炸等自然因素的发生也可能导致桥梁施工裂缝的产生。
2、温度变化引起的裂缝。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。一般温度裂缝是指在外部环境或桥梁结构内部出现温度差，混凝土就会在温差下发生变，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，混凝士将发生变形。而如果结构在变形的过程中遭到抑制，很大程度上可能在其结构内造成应力的产生，这样当温度应力超过桥梁的混凝土的抗拉强度时，就会生温度裂缝。温度裂缝随温度的改变而扩张或合拢是其主要的特点，而引起温度变化主要施工因素会有：一类归为水化热，是指出现在施工过程中水化放热，，体积大的混凝土施工过程中内部温度很高，内外温差太大容易导致致使桥梁结构物表面出现裂缝。第二类是冬季施工时或养护施工的措施采取不当，混凝土骤冷骤热，导致内外温度变化不均易出现裂缝。第三类是日照，日照也是温度裂变的原因之一，由于桥面板、主粱或桥墩侧面等容易遭太阳曝晒，其温度会明显的高于桥梁的其它部位，整个桥梁的温度分布不均匀，再加上受到自身的影响，导致桥梁局部拉应力较大，进而导致裂缝的出现。第四类就是在预制梁或板的安装，一般发生在板焊接阶段，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。在一些大跨径桥梁中，其中的温度应力可以达到甚至超过活载应力，所以在设计和施工中要格外重视。
3、收缩引起的裂缝。混凝土因为收缩而引起的裂缝是最为常见一种。塑性收缩和干缩是混凝土收缩种类中使凝土体积变形的主要原因。干缩裂缝是指即混凝土长期暴露干不饱和的空气中由于物理的、化学的失水使混凝土体积缩小，当缩小受到约束时产生的裂缝。一般情况下干缩产生的混凝土应变速率是比较慢的，混泥土的徐变产生的松弛在一定程度上可以抵消部分干缩应变。在分布钢筋的布置、混泥土的配合比设计和混泥土环境的湿度等都会导致干缩裂缝。塑性收缩是指在混凝土浇筑施工过程中水泥水化反应时，出现泌水和水分急剧蒸发，同时骨料因为自重开始下沉的一种混凝土失水收缩现象，称为塑性收缩。
4、钢筋锈蚀引起的裂缝。钢筋锈蚀也会对结构物有很大影响，钢筋锈蚀引起的裂缝主要是由于混凝土质量比较差或保护层厚度不足，混凝土保护层在侵蚀的作用下，使得钢筋在一定程度与外界接触，钢筋周围混凝土随着侵蚀和碳化作用下碱度降低，很多氯化物介入，导致钢筋周围氯离子含量较高，钢筋表面氧化膜在这些反应下破坏，钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，锈蚀反应产生的氧化铁的体积比原来的铁增大差不多二倍，这会对周围混凝土产生一种膨胀应力，从而导致保护层混凝土开裂，剥离，裂缝一般会沿钢筋纵向产生。在锈蚀的作用下，钢筋有效断面面积不断减小，钢筋与混凝土之间的相互作用力不断削弱，导致整个结构的承载力下降。
5、施工材料引起的裂缝。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。比如水泥游离的氧化钙含景超标，氧化钙在凝结过程中水化很慢，在混凝上凝结后仍然继续起水化作用，破坏已产生固定强度的混凝土，使混凝上抗拉强度下降，当水泥中碱量较高时，遇到碱活性的骨料容易发生碱骨科反应。施工中如果采用的砂石粒径太小，级配不好，空隙率比较大，这会使水泥和拌和水的用量加大，水的增多肯定将影响混凝土的强度，影响整个结构的质量。拌和水及外加剂中氯化杂质含量较高时，钢筋锈蚀作用比较大，也将导致裂缝的产生。
6、施工工艺质量引起的裂缝。在桥梁施工时混凝土结构浇筑、构件制作。在起模，运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理，很容易产生很多方向的各种裂缝。裂缝出现的部位和裂缝的发展方向，裂缝宽度因产生的原因会因不同的施工工艺而不同。施工过程中常见的有以下几种：施工人员在施工时不注意乱踩在已绑扎的上层钢筋，或在浇筑混凝土时使得混凝土保护层过厚，这样会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。混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面。空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。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足，容易在浇筑数小时后发生裂缝。混凝土在搅拌和运输时间花费过长，会使水分过分蒸发，从而引起混凝土坍落度低，混凝土上则会出现不规则的收缩裂缝。
二、桥梁施工裂縫防治策略分析
1、设计防裂控制措施。为尽量避免荷载裂缝的出现，从设计阶段就要开始入手。设计时要尽量多考虑避免结构的突变或断面的突变；但有时在条件的限制下，结构突变不可避免，这时应做好某些细部的处理，常见的有把转角处做圆角，突变处做成渐变的形式，同时加强构造配筋或斜向钢筋等。增加构造配筋提高混凝土的抗裂性，用以防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝，尤其施工物属于薄壁结构。设计中应严格按照规范要求控制裂缝宽度，用以防止钢筋锈蚀引起的裂缝，施工单位常会采用足够厚的保护层或使用防腐混凝土。
2、材料的控制。合理的施工工艺是保证混凝土桥梁质量的核心，施工单位在进行施工建设时，要严格按照施工技术规范进行，原材料进场前应进行严格的抽样检验。组建经验丰富的实验人员对配合比进行实验，及时调整好施工配合比，确保混凝土的施工质量。
3、温度的控制。施工单位在温度控制方面通常会从以下方面采用以下措施：降低混凝土的浇筑温度用拌和混凝土时用水将碎石冷却，利用浇筑层面散热，浇筑混凝土时注意减少浇筑的厚度。在高温作业时会混凝土中埋设水管，在作业时边通入冷水降温。注意天气情况，尤其在气温骤降时，为免混凝土表面发生急剧的温度变化要进行表面保温。为了避免基础过火起伏要合理的进行分块。施工单位要合理地安排施工工序，同时改善混凝土的性能，提高抗裂能力。
三、结语
桥梁施工的裂缝问题在现代桥梁施工建设中尤为常见，而其对桥粱的运行危害极大。因此，对桥梁施工中的裂缝产生原因和其处治措施的研究十分必要。为尽量避免工程中出现危害较大的裂缝、少出裂缝，现阶段的工程技术人员，应全面的总结混凝土桥梁在施工过程中产生裂缝的原因，用以规范桥梁的施工方法，保证工程的质量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。