【正文】 因此研究混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成的原因，控制其在一定有效范圍之內(nèi)，提出防治的方法是十分必要的?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因?；炷翗蛄毫芽p的種類，究其產(chǎn)生的原因，大致可以分為以下種: 混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：①設計計算階段，結(jié)構(gòu)計算時不計算或部分漏算；計算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設與實際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計算錯誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠；結(jié)構(gòu)設計時不考慮施工的可能性；設計斷面不足；鋼筋設置偏少或布置錯誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當；設計圖紙交代不清等。②施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設計圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機器振動下的疲勞強度驗算等。③使用階段，超出設計載荷的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；發(fā)生大風、大雪、地震、爆炸等。次應力裂縫次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：①在設計外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入或計算不考慮，從而在某些部位引起次應力導致結(jié)構(gòu)開裂。例如兩鉸拱橋拱腳設計時常采用布置“X”形鋼筋、同時削減該處斷面尺寸的辦法設計鉸，理論計算該處不會存在彎矩，但實際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫而導致鋼筋銹蝕。②橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開洞、設置牛腿等，在常規(guī)計算中難以用準確的圖式進行模擬計算，一般根據(jù)經(jīng)驗設置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應力集中。在長跨預應力連續(xù)梁中，經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截斷鋼束，設置錨頭，而在錨固斷面附近經(jīng)?？梢钥吹搅芽p。因此，若處理不當，在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處，受力鋼筋截斷處容易出現(xiàn)裂縫。嚴格按照國家規(guī)范對混凝土結(jié)構(gòu)進行設計，對偏心構(gòu)件進行局部受壓驗算，對一般結(jié)構(gòu)，除對構(gòu)件配筋、強度驗算外，還應計算考慮正常使用階段下的裂縫寬度驗算。當裂縫寬度超過《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》規(guī)定的允許值時，應復查荷載效應的組合、構(gòu)件受力特征系數(shù)、鋼筋的相對粘接系數(shù)等，確認計算無誤；如仍超過允許值時，應對結(jié)構(gòu)進行重新設計，可適當加大配筋率或加大構(gòu)件截面尺寸等措施。對有裂縫的混凝土構(gòu)件不易輕率的報廢或者繼續(xù)使用，而應進行細致的分析：若構(gòu)件在使用中有縮小或閉合的趨勢，那么此類構(gòu)件就不要輕易報廢,應根據(jù)裂縫的大小和構(gòu)件使用條件,盡可能采取封閉或加固辦法進行處理；若荷載裂縫是貫穿性的，使用階段又有發(fā)展趨勢，那么對這類構(gòu)件就要認真對待，考慮其報廢的可能?？傊仨毷箻?gòu)件在荷載作用下既滿足正常使用功能要求又能滿足承載能力要求。 混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應力可以達到甚至超出活載應力。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：①年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，對橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導致橋梁的縱向位移，一般可通過橋面伸縮縫、支座位移或設置柔性墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時才會引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。我國年溫差一般以一月和七月月平均溫度的作為變化幅度。②日照。橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。③驟然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計算時可采用設計規(guī)范或參考實橋資料進行，混凝土彈性模量不考慮折減。④水化熱。出現(xiàn)在施工過程中，大體積混凝土（）澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。施工中應根據(jù)實際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內(nèi)外溫差，并緩慢降溫，必要時可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進行內(nèi)部散熱，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。⑤蒸汽養(yǎng)護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。在橋梁設計過程中，考慮到混凝土的蠕變特性，年溫差內(nèi)力計算時混凝土彈性模量應考慮折減。對于由水化熱引起的溫度裂縫可通過以下措施防治：①選擇水化熱較低的水泥品種，一般選擇收縮量較小的水泥，如粉煤灰水泥等。②將水泥用量控制在450kg/m3以下，降低水泥用量。③混凝土的干縮受水灰比影響較大，降低水灰比，從而降低水化熱。④對于由外界溫度變化引起的混凝土裂縫可通過增設隔熱層、設置伸縮縫、在施工中加強養(yǎng)護，采取減少水化熱等措施來防治。 材料質(zhì)量及配合比引起的裂縫原因主要分為以下四類：①水泥不合格引起的裂縫。使用安定性不合格的水泥，在水泥凝結(jié)硬化的過程中，因為游離氧化鎂、過量的石膏、游離氧化鈣的影響，產(chǎn)生了劇烈的體積不均勻變化，進而造成構(gòu)件內(nèi)部應力嚴重不均，導致混凝土成型后強度下降，引發(fā)開裂。②砂、石質(zhì)量不合格引起的裂縫?；炷林写蠹s75%為砂石材料，其質(zhì)量的好壞直接影響混凝土的強度、剛度及耐久性。當砂石中有害物質(zhì)含量較高或含泥量過大時，都會引起混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。有害物質(zhì)與水泥或石膏中的鈣離子作用，可產(chǎn)生硫酸鈣與硫鋁酸鈣，造成混凝土體積的增大，導致裂縫出現(xiàn)；如果砂石中含泥量過高，會吸收過多的水分，硬化后，干縮量增大，產(chǎn)生干縮裂縫。③粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大，集料顆粒級配不良或采取不恰當?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導裂縫的產(chǎn)生。④工程中設計不嚴謹?shù)幕炷僚浜媳炔粌H會浪費材料，嚴重時也能造成混凝土的開裂。砂率值不合理會造成混凝土拌合物離析和泌水，在混凝土的成型振搗過程中會發(fā)生重組分沉降、輕組分上浮現(xiàn)象，構(gòu)件底部沉積大量粗骨料，過多的表面水分，造成混凝土表面出現(xiàn)干縮裂縫。骨料級配較差時，需要加大水泥用量和砂率，但這樣可能會因混凝土干縮而產(chǎn)生裂縫。此外，外加劑的質(zhì)量也對混凝土裂縫的產(chǎn)生有很大影響。具體可從以下幾點著手：①嚴把質(zhì)量關，對進入工地的水泥應根據(jù)不同品種、標號，進行相應的強度、安定性檢驗；根據(jù)不同的使用環(huán)境，按設計要求選用相應的水泥。②依據(jù)普通混凝土用砂石質(zhì)量標準及檢驗方法對混凝土所用的砂石進行檢驗。檢驗項目包括顆粒級配、有害物質(zhì)含量、砂石本身的強度等各方面，合格后方可使用。③選擇級配優(yōu)良的砂、石原材料，且含泥量應符合規(guī)范要求。④配合比是混凝土生產(chǎn)中最基本的依據(jù)，應由試驗室根據(jù)《普通混凝土配合比設計規(guī)程》的規(guī)定，根據(jù)要求的強度等級、抗?jié)B等級、耐久性等進行配合比設計，獲得合理的配合比。試驗員應針對現(xiàn)場的砂、石原材料情況及時調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護工作。 由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導致結(jié)構(gòu)開裂?；A不均勻沉降的主要原因有：①地質(zhì)勘察精度不夠、試驗資料不準。在沒有充分掌握地質(zhì)情況下，進行設計、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。②地基地質(zhì)差異太大。建造在山區(qū)溝谷的橋梁，河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大，河溝中甚至存在軟弱地基，地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。③結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況比較一致條件下，各部分基礎荷載差異太大時，有可能引起不均勻沉降。④結(jié)構(gòu)基礎類型差別大。同一聯(lián)橋梁中，混合使用不同基礎如擴大基礎和樁基礎，或同時采用樁基礎但樁徑或樁長差別大時，或同時采用擴大基礎但基底標高差異大時，也可能引起地基不均勻沉降。⑤地基凍脹。在低于零度的條件下含水率較高的地基土因冰凍膨脹；一旦溫度回升，凍土融化，地基下沉。因此地基的冰凍或融化均可造成不均勻沉降。⑥橋梁基礎置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時，可能造成不均勻沉降。⑦橋梁地基土承載力較弱。大多數(shù)天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黃土、膨脹土等特殊地基土，土體強度遇水下降，壓縮變形加大。為了防治地基不均勻沉降引起裂縫出現(xiàn)，首先在擬定地基加固和處理方案時，應將地基處理與上部結(jié)構(gòu)處理統(tǒng)籌考慮，使其能協(xié)同工作，這樣既降低了成本又更容易取得效果；其次應對松軟土、回填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前進行必要的夯實和加固；再者應防止混凝土澆筑過程中地基被水浸泡，使得地基附近土層進水軟化；最后可以設置合理的沉降縫，采用合適的基礎型式來加強結(jié)構(gòu)整體剛度。 施工不當引起的裂縫：①施工中對混凝土的過分振搗而產(chǎn)生的裂縫。由于在混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落會擠出水分、空氣，混凝土表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，形成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。②由于模板、墊層過于干燥而產(chǎn)生的裂縫。在澆筑混凝土期間，對模板、墊層灑水不夠，過于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。③混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫，既塑性收縮裂縫。④施工時模板剛度不足，在澆筑混凝土時，由于側(cè)向壓力的作用使得模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。⑤養(yǎng)護工程不到位產(chǎn)生的混凝土裂縫。有的施工單位為降低成本，配備模板套數(shù)不足，由此造成過早拆模，以及過早進行下道工序的問題，最終導致混凝土強度不足，為后期裂縫的產(chǎn)生帶來了隱患。養(yǎng)護過程中重物沖撞，容易使板面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，亦應加以注意。⑥裝配式結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件運輸、堆放時，支承墊木不在一條垂直線上，或懸臂過長，或運輸過程中劇烈顛撞；吊裝時吊點位置不當，側(cè)向無可靠的加固措施等，均可能產(chǎn)生裂縫。施工質(zhì)量控制的重點應放在：①混凝土的振搗應遵循快插慢拔的原則，提倡采用二次振搗以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。振搗的間距及時間應遵循相應標準的規(guī)定。②澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透，及時覆蓋塑料薄膜等材料，保持混凝土終凝前表面濕潤。③模板工程、養(yǎng)護工程應根據(jù)專業(yè)單位提供不同齡期混凝土自然養(yǎng)護試件強度，嚴格按照規(guī)范要求指導拆模、養(yǎng)護，且注意施工的先后順序。④應加強施工技術人員的學習，掌握基本的施工知識和要求，嚴格按操作規(guī)程施工，牢固樹立質(zhì)量至上、安全第一的責任意識。根據(jù)以上所述，引起鋼筋混凝土裂縫的原因是多種多樣的，主要有荷載引起裂縫、溫度裂縫、材料及配合比引起裂縫、沉陷裂縫以及施工不當引起裂縫。對于荷載引起應加強在設計階段對結(jié)構(gòu)驗算復核，確保結(jié)構(gòu)各項系數(shù)取值達到規(guī)范要求，確保結(jié)構(gòu)受力滿足要求；對于溫度引起的裂縫，主要采取降低水化熱、合理減少水泥用量、加強施工中養(yǎng)護、增設隔熱層或伸縮縫等措施；對于材料及配合比引起裂縫，主要通過嚴格控制原材料進場質(zhì)量、含泥量和調(diào)整使用最佳配合比等措施；對于沉陷引起裂縫，主要通過加固地基使地基承載力滿足要求、或采取措施防止地基浸水軟化、以及合理設置沉降縫等措施和合理設置基礎形式加強結(jié)構(gòu)整體剛度等措施；對于施工不當引起裂縫，主要通過嚴格控制施工質(zhì)量、采用合理振搗方式、合理的養(yǎng)護拆模順序以及加強施工人員質(zhì)量意識、提高施工作業(yè)隊伍專業(yè)素質(zhì)等措施。最后引進先進的設計、施工及檢測方法，加強裂縫形成原因及防治方法的研究，多方面同時推進，多管齊下才能起到良好的效果，保障橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。參考文獻[1][J].施工技術，1985 [2][J].山西建筑，2008 [3][4] 葉琳昌、［M］.北京：中國建筑出版社，1987 [5] ，北京：清華大學出版社，1999作者簡介：劉旭東，男，（1985），學士； 工作單位：桐廬縣交通勘察設計有限公司 電話：***。郵箱：102178896@