混凝土橋梁裂縫的種類和產生的原因

左景友

摘 要：在經濟發展的同時，橋梁建設的重要性也愈發突出，它不僅能夠為我國國民經濟建設提供積極有效的助推力，更能為交通運輸業的蓬勃發展提供基礎保障，而混凝土本身由于具有一定的強度優勢，因此在現代橋梁建設中以混凝土橋梁居多，但是在實際施工過程中其質量卻會受到相應因素的影響及限制，一旦控制不當，各類質量問題將會頻繁發生，其中造成影響最為惡劣的就是裂縫問題，該類問題的長期存在一方面會對橋梁使用能效帶來不利影響，另一方面就會為工程增加安全隱患。

關鍵詞：混凝土橋梁裂縫；種類；原因

一、引言

在當今社會，人們生活水平有所提高，這就對施工質量及硬性標準作出了更加全面的衡量，尤其是橋梁工程中，質量控制一直以來都是較為影響施工企業形象的關鍵因素，除此之外，還有一個更為重要的控制因素就是安全，社會安定和諧也需要以此為依托，做出全面性保障。在實際施工過程中，裂縫問題的發生是困擾施工方的主流問題，這不僅會影響橋梁質量與安全指標的相對提升，更會帶來一定的安全隱患，因此針對裂縫種類進行深挖，從其誘因入手將裂縫問題解決也就顯得至關重要。

二、混凝土橋梁裂縫的種類及產生的原因

1.溫度裂縫

導致混凝土結構出現裂縫的原因具有一定的多樣化特點，因此其種類也就呈現出了差異性趨勢，而溫度裂縫的發生頻率普遍較高，因此，這種裂縫類型并不罕見，該類問題的出現主要是因為混凝土結構的內外溫度出現較大差異，這就使得內外應力難以相抗，當冷熱程度不均時，應力值就會發生轉變，當該值量超出結構最大承受范圍時，混凝土本身的抗拉強度就會被弱化，當抵御能力明顯不足時，裂縫問題就會出現。溫度裂縫的出現通常是由以下幾個方面引起的：首先，混凝土在澆筑環節中，材料會隨著時間的推移出現凝固現象，在這一過程中會出現相應水化現象，這時結構內部溫度就會相對提升，一旦外界溫度與內部溫度之間存在較大偏差，應力強度就會發生變化，裂縫也會隨之產生。

其次，由于橋梁工程本身存在一定的特殊性，其施工環境長期處于空曠環境下，無論是陽關直射還是溫度過低，都會對混凝土結構的穩定性產生直接影響。例如：當進入夏季，溫度會始終處于居高不下的狀態中，尤其是當正午太陽最足，并且陽光直射時，混凝土承受溫度就會相對上升，這樣處于背影處的結構部件就會與直射部位之間產生溫度差，這此種環境下，應力及拉力強度就會發生轉變，無論是結構本身的約束力還是在相應部位上的拉應力，都會對混凝土結構的穩定性帶來不良影響，溫度裂縫就是這樣產生的。除此之外，如果氣候變化無常，頻繁出現溫度驟降或者升高的現象，也會造成混凝土結構出現溫度差值，裂縫也會隨之出現。

2. 變形裂縫及其產生原因

變形裂縫也是混凝土橋梁裂縫的一種主要類型，出去溫度因素導致的變形外，其他一些條件下也可能會導致混凝土結構出現變形，當變形量超過混凝土強度的承受范圍時就會導致裂縫的產生。混凝土橋梁工程中的變形裂縫主要有以下兩種情況。首先是由地基沉降所導致的混凝土結構變形，地基是橋梁的重要基礎結構部分，地基的穩定性對于橋梁的建設質量有著較大的影響，造成地基沉降的原因很多，既包括自然因素，也包括人為因素。

如在橋梁地基建設前沒有做好地質勘察，未及時進行地基基礎的改良和加固，冬季施工沒有考慮凍土融化后可能產生的體積變化，施工選址未能避開地質活動頻繁區域，施工規劃不完善導致地質基礎被破壞等人為因素都可能會造成地基施工完成后出現沉降，導致橋梁裂縫的產生。其次是收縮變形裂縫，即因各方面因素導致混凝土體積出現較快速的收縮變化，所產生的應力作用超過混凝土強度承受范圍，進而產生裂縫。收縮變形裂縫的主要產生原因包括混凝土因水分蒸發出現干縮、因泌水現象導致的塑性收縮變形、因水泥的水化物與二氧化碳反應所造成的碳化收縮變形等，都會導致橋梁工程中的混凝土結構裂縫的產生。

3. 荷載裂縫及其產生原因

荷載裂縫也是混凝土結構橋梁工程較為常見的一種裂縫類型，混凝土橋梁工程大多數情況下都屬于大規模的工程，橋梁結構自身就具有著龐大的質量，這也是橋梁結構靜荷載的一個主要部分，同時，橋梁工程的使用功能決定著其還必須要受到交通運行所帶來的不同的荷載作用影響，在通常情況下，受到常規靜、動荷載以及次應力等影響，就會產生荷載裂縫，具體分為直接應力和次應力兩種裂縫，具體出現的原因主要表現一下幾個方面：在設計過程中，在對整體的結構計算過程中出現不準確情況，或漏算一些項目，導致設計的結構受力與實際的受力情況不相吻合等情況。

在施工過程中，施工單位對混凝土橋梁結構的受力特點了解不夠，沒有完全按照施工設計標準和要求進行施工，施工順序比較混亂，疲勞強度驗算情況不準確等；在橋梁使用過程中，出現了車輛超載運行的情況，還有受到地震等自然條件的影響。在進行設計整個混凝土橋梁外荷載中，由于實際的是施工狀態與常規計算會出現不同程度的出入，導致混凝土橋梁的一些結構引起次應力，從而出現裂縫；在進行道路橋梁施工過程中，經常進行鑿槽和開洞的施工，同時在實際過程中很難進行精確的模擬計算，因此，在受力構件挖孔完成后，出現了力流繞射的情況，在空洞的周圍產生比較大的應力；在連續梁中，經常要截斷鋼束，在錨固的斷面周圍出現裂縫。

4. 質量裂縫及其產生原因

質量裂縫是對各類因材料質量所導致的裂縫的統稱，此類裂縫的產生原因主要與施工材料的選用有關，施工材料作為建筑工程施工的基礎，對于工程整體質量的影響是十分嚴重，劣質材料或性能與工程需求不符的材料一旦被應用到混凝土橋梁工程中，就很容易導致裂縫的產生。首先，混凝土橋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、外加劑等材料，其中如水泥安定性達不到標準、砂石的粒徑級配不能夠滿足工程施工的實際需求、骨料粒徑性質不達標或摻有雜質、外加劑選用不當等都可能會導致最終配制出的混凝土質量不符合施工標準，而部分工程可能會選用成品混凝土，如果混凝土中雜質超標，在應用到工程施工中后，很容易導致裂縫的出現，同時，混凝土雜質超標還可能加劇碳化現象，當碳化蔓延至鋼筋結構表面時，可能會導致鋼筋的銹蝕，并發生膨脹，進而沿銹蝕位置出現裂縫。

其次，鋼筋材料也是混凝土橋梁施工中的主要材料，可能導致橋梁裂縫產生的鋼筋材料質量問題主要分為兩種，其一是鋼筋材料自身的強度和承載力達不到標準，鋼筋材料作為混凝土橋梁結構的內部骨架，如鋼筋材料強度不足，就可能會導致在混凝土結構受到外力作用或自身發生形變時，不能夠對其給予足夠的支撐，致使結構整體穩定性下降，加大裂縫出現的幾率，其二是鋼筋材料防腐防銹處理不到位，這就會導致在橋梁的長期使用中，鋼筋材料更容易受到氧化銹蝕的影響，不僅會因銹蝕膨脹導致混凝土裂縫的產生，還將造成鋼筋與混凝土的裹握力下降，影響混凝土結構的整體強度與穩定性，更易導致裂縫的產生，威脅橋梁結構的使用安全與使用壽命。

參考文獻：

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