摘要：本文针对混凝土桥梁表面裂缝产生的原因作出了深入分析，并结合实际相应的提出了桥梁混凝土表面裂缝的防治措施，从而保证桥梁整体结构的安全性。
关键词：混凝土桥梁 结构裂缝 形成原因 防治措施
随着我国经济不断的发展，交通建设事业也在快速的发展。作为社会交通枢纽之一，混凝土桥梁已经成为主要的建设项目。但混凝土最主要的缺点是抗拉能力差，容易产生裂缝，这也是桥梁在施工过程中十分常见的质量安全隐患，严重时甚至导致桥梁垮塌。为了进一步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，尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，有效预防和修补的对策，以确保桥梁整体结构的安全性及耐久性。
1、桥梁混凝土表面裂缝产生的原因
1.1 荷载作用产生的裂缝。
一般在荷载作用下结构变形太大而产生的裂缝。在结构受拉、受剪区域以及严重振动等部位区域较多出现。主要的产生原因是结构设计及施工错误、地基不均匀沉降、承载能力不足等。在外界各种因素的作用下，如果拉应力超过了混凝土的抗拉强度，混凝土与钢筋之间就会出现滑动，由于无法维持变形协调，最终就会生成裂缝。
1.2 设计原因产生的裂缝
混凝土桥梁由于设计不当的原因而产生的裂缝。现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处）首先开裂，产生45度左右的斜角裂缝。钢筋配置偏粗或偏少，会导致混凝土薄壁板墙或者桥台表面出现裂缝，这是在施工中常见的案例。预留孔洞在桥梁结构的施工过程中是一项难题。要预留孔洞，就要截断钢筋，而这时孔洞周围会产生强大的应力集中，技术人员在常规计算中无法以精确的图形实施模拟计算，所以，通常只有按经验来调整附加受力钢筋。这样一来，一旦处理不恰当，这些结构就易于在钢筋截断点、设计结构的断面突变产生应力集中处出现缝隙。尤其是在长跨预应力连续梁里，时常会在跨内依据截面内力的需求，剪断钢束，安装锚头，在这种情况下，经常可见在锚固断面四周出现裂缝。
1.3 施工原因产生的裂缝
施工不规范导致桥梁结构产生裂缝。振捣不及时，未按规定振捣，振捣次数和时间未达到规范要求，导致混凝土内部力的分布不均匀，部分结构先达到抗压强度或者抗剪强度，从而引发裂缝。施工不当造成裂缝的案例也很多，例如：随意改变结构施工程序，不遵照设计图纸施工，更改桥梁结构受力模式；在没有正确掌握预制构件的受力特点及强度等知识的前提下，进行起吊、运输、安装；对施工缝的处理不规范，施工缝留置点错误及施工不当。
1.4 混凝土收缩原因产生的裂缝
混凝土收缩大致分为塑性收缩和干缩。收缩一般产生在混凝土的硬化过程中，含水量的变化导致混凝土体积改变，而硬化中产生物理化学反应同样会改变混凝土的体积。通常建筑体表面裂缝仅仅在浇筑后数小时内就会产生，因此，由混凝土收缩变形导致的裂缝在大体积混凝土施工过程中是不容轻视的。
2、防范桥梁混凝土出现裂缝的防治措施
2.1 桥梁混凝土设计方面的措施
在设计方面，应采取以下措施来防范桥梁混凝土出现裂缝：第一，最大程度减少应力集中。结构断面突变是产生应力集中的主要原因，在设计造型时应当分部处理变截面，减缓突变趋势，分散应力。第二，加强构造钢筋规格和使用标准等相关知识的掌握。薄壁板墙在对构件钢筋的选用要求上尤为严格，设计人员应当充分掌握相关构造钢筋的配置，慎重选择数量和粗度。例如，板墙混凝土在配筋选择上应当切记“小直径”“小间距”。第三，合理选择混凝土强度。由于大体积混凝土水化热易产生裂缝，若减少其单方使用水泥用量，仅依靠混凝土后期强度的持续增长，在一定时间内满足设计强度便可控制裂缝的产生。因此在设计上应弃用强度值为 28 d 龄期的混凝土，改用 45 d，60 d设计强度的混凝土。
2.2 对混凝土进行正确的配比
混凝土的正确配比是防止因混凝土原因出现裂缝的重要防范措施，具体来说，需要从以下一些方面来正确配比混凝土：第一，选用适当的混凝土掺合料。我国近年来以细矿粉“双掺法”或者“三掺法”以及掺加缓凝高强减水剂（ UNF—3A） 等技术为主。掺合料多数使用粉煤灰和矿粉（ FSC—Ⅱ水泥快硬高强配料） ，它的使用一方面降低水泥使用量、含碱量和水化热，另一方面减少混凝土体积收缩，加强混凝土的密实性。保水性能好的外掺剂可以很大程度上减少混凝土的收缩。第二，严格选用混凝土原材料。在原材料的挑选中，要求砂、石原料级配达到优良，水泥应尽量使用后期强度逐渐增高的。细骨料以中粗砂为优，含泥量不得超过3.0%； 粗骨料以连续级配的石子为优，含泥量不得超过1.0%，料径最大不可超过 40 mm。第三，使用外加微膨胀剂控制裂缝产生。微膨胀剂（ 如 UEA，FNM 等） 同混凝土掺和，可以很大程度上减少其硬化过程中的收缩，进而降低裂缝的产生率。由于品种及掺量上的差异会造成膨胀效果的差异，因此在使用前应进行多次试配以达到最好的使用效果。第四，大体积混凝土在水泥的选用上应使用水化热低的水泥。按规定进行配合比的计算及试配，并在确定配合比的前提下对水化热进行测定、验算。第五，使用含碱量低的水泥。
2.3 对混凝土进行压力灌浆
桥梁结构出现裂缝，压力灌浆不但能修补混凝土表面，而且能注入到混凝土内部，对裂缝进行粘合、封闭和补强。为了提高灌浆的饱满度，灌浆时一般都施加一定的压力。灌浆材料有水泥灌浆、化学物灌浆、沥青灌浆。常用水泥灌浆一般采用 42. 5R 级普通水泥，配备成合适的稠度（ 水灰比宜取 0.3 ～0.6） ，将灌浆压力控制在 0. 4 MPa ～0. 6 MPa。化学物灌浆一般采用环氧灌浆，环氧树脂与混凝土、金属有很高的粘结力，并具有稳定性好、收缩性小、抗渗、耐磨高的优点，目前广泛应用于水利、交通运输、石油化工等工程中。施工时可采用单孔和多孔同时灌浆，按照由下向上的顺序进行。在压力达到设计时，再保持压力稳定，直至灌浆满足要求。
3、结语
混凝土桥梁表面的裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一。产生混凝土桥梁裂缝的原因多种多样且相互关联，不能单方面的去考虑一条裂缝的产生原因。因此，技术人员在不断地进行研究和总结，尽可能多方位考虑。结合实际，只有掌握各种常见裂缝的形成机理，才能采取有效措施，综合各方面的因素，选择最适合的预防及处理措施，才能更好的防治混凝土裂缝的出现，保证桥梁及其构件安全、稳定地工作。
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