维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１４期 ・３２０・ ２ ０ ０ ７年５月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥ（ ＵＲＥ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．１４ Ｍａｙ． ２００７ 文章编号：１００９—６８２５（２００７）１４—０３２０—０２ 桥梁常见裂缝产生原因分析 高绍海摘而找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的目的。 关键词：混凝土，桥梁，裂缝，成因 中图分类号：Ｕ４４５．７１ 文献标识码：Ａ 王立秀 要：通过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，以达到提高施工水平、监理水平的目的，从 在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量 水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向 甚至导致桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发 变截面处宜分层浇筑。 病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。通过对混凝土 ２）缩水收缩（于缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸 桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，达到提高 发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（于缩）。混凝 施工水平、监理水平的目的，找出控制裂缝的可行办法，达到防范 土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过 于未然的目的。 ３％），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现 龟裂裂纹。 １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 ３）自生收缩。是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反 应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅 混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（于缩）是发生混凝土体 积变形的主要原因，另外还有自生收缩和碳化收缩。 １）塑性收缩。发生在施工过程中，混凝土浇筑后４ ｈ－－５ ｈ左 右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急 酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与 粉煤灰水泥混凝土）。 混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较 且纵横交错，呈龟裂状，形状没有任何规律。对于温度和收缩 剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚 细，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄 未硬化，称为塑性收缩。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制 引起的裂缝，检查签证：按实验段确定碾压遍数碾压后，工地技术人员与 至０．８８，第⑤层～⑨层含水量也有所增加，含水量增加５．６％，压 试验人员对填筑路基的压实度进行检测，合格后报请监理工程师 实度由原来０．９１降至０．８９，第⑩层～⑩层为基床填层，其含水量 进行现场检查。用核子密度仪检测要与环刀法进行对比试验，以 只增加了１％，压实度只降低了０．５％。第二段检测结果同样存 保证密实度检测的可靠性。 在压实一年后的路堤含水量增加，压实度下降现象，下降后压实 路基面整修：路基填至路基面后，要用平地机对路基面的路 度仍可满足设计要求。 拱、横坡进行精细整平压实，使其达到规范对路基面的要求。 边坡整修防护：边坡整修应在路基填筑的过程中随路基填筑 ６结语 １）膨胀土路堤的压实标准若按一般非膨胀土填料来控制，经 进行，路基填筑至设计高度后，将整个坡面拉线刷坡，夯实整理平 过一个雨季后，压实度将有所下降，无法满足设计要求，施工控制 顺，边坡预留１０ ｃｎｑ超填量，整理出路肩线与坡脚线，然后进行液 时应适当提高标准，以确保膨胀土膨胀变化后路基质量。２）膨胀 压喷播植草防护。 土路堤压实机械应选用重型机械，以保证施工效率和路基施工质 ４）桥涵缺口填筑。必须待桥涵圬工达到设计强度后进行。 量。３）膨胀土路基施工要加强土料含水量的检测与控制，否则将 因南阳盆地广泛分布膨胀土，非膨胀土特别少，在桥涵缺口范围 无法达到提高后的压实标准。 内采用填筑中粗砂，用小型机械进行压实，对涵洞两侧要对称分 参考文献： 层填筑，严格控制其密实度。 ［１］臧京斌．膨胀土路基施工工艺［Ｊ］、山西建筑，２００４，３０（２２）：７７— ５压实效果验证 测，对第一段试验路基检测结果进行分析发现，靠近路基基底的 ①层～④层含水量增加较大，含水量增加１１％，压实度由０．９１降 ７８、 通过对去年１０月份填筑的两段试验段路堤压实度进行检 ［２］周德友．膨胀土路基施工与防护［Ｊ］、山西建筑，２００４，３０（１３）： １００—１０１． Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ｓｋｉｌｌｓ ｏｆ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｓｏｉｌ ｂａｎｋ－ｆｉｌｌ ＺＨＡＯ Ｘｉｎ－ｈｕａ Ａｂｓｔｒａｃｔ－Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｊｅｃｔ．ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｆｉＵ—ｐｒｅｓｓ ｓｔａｎｄａｒｄ ｎｄ ａｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｐｒｅｓｓｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅｓ、Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｓｔａｇｅｓ．ｆｉｖｅ ｂｌｏｃｋｓ ｎｄ ａｎｉｎｅ ｓｔｅｐｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｓｏｌｌ ｂａｎｋ－ｉｌｌ１．ｗｈｉｃｈ ｏｆｆｅｒｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｐａｎｄｅｄ ｓｏｉｌ，ｂａｓｅｍｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｐｒｅｓｓｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅｓ 收稿日期：２００６—０７—２６ 作者简介：高绍海（１９７６一），男，助理工程师，北京正远监理咨询有限公司，北京王立秀（１９７６一），女，助理工程师，北京正远监理咨询有限公司，北京１０１３０９ １０１３０９ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１４期 ２ ０ ０ ７年５月 高绍海等：桥梁常见裂缝产生原因分析 ・３２１・ 壁结构（壁厚２０ ＣＩＴＩ￣６０ ｃｍ）。构造上配筋宜优先采用小直径钢 向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂 筋（怊～ｇｅｌ４）、小间距布置（＠１０ ｃｍ～＠１５ ｃｎ１），全截面构造配筋 缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、率不宜低于０．３％，一般可采用０．３％～０．５％。 裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有： １）混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，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。 ２钢筋锈蚀引起的裂缝 由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二 氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由 于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧 ２）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。 ３）混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土 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来增长约２倍～４倍，从而对 周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋 沉实不足；硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑 性收缩裂缝。 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 ４）混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土 有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降， 并将诱发其他形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。 要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度，采 用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高 度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰 比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控 制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、 地下水地区尤其应慎重。 坍落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。 ５）混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表 面上出现不规则的收缩裂缝。 ６）用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和 水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时 收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。 ７）混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧 混凝土和施工缝之间出现裂缝。 ３施工材料质量引起的裂缝 ８）混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌合水及外加剂组成。配置混 模后出现空鼓现象。 凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。 ９）施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的 ３．１ 水泥 作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。 １）水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化 １０）施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施 钙在凝结过程中水化很慢，在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化 工荷载作用下产生裂缝。 作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝土抗拉强度下降。２）水泥 １１）施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后 出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而 支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。 导致混凝土开裂。３）当水泥含碱量较高（例如超过０．６％），同时 １２）装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂 又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。 ． 直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不 当，Ｔ梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可 ３．２砂、石骨料 砂石的粒径、级配、杂质含量。砂石粒径太小、级配不良、空 能产生裂缝。 隙率大，将导致水泥和拌合水用量加大，影响混凝土的强度，使混 １３）安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂 凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石 缝。 中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强 １４）施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水 度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌合水用量加大，而且 泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能（和易性、 还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过 密实度）下降，导致结构开裂。 多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。 ５结语 砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀 桥梁混凝土裂缝可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着 ２．５倍。 ３．３拌合水及外加剂 拌合水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有 桥梁工程技术人员。所以在施工过程中要严格按照国家有关规 范、技术标准进行设计、施工和监理，这样就会减小和避免裂缝的 发生从而保证结构安全耐用。 较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加 参考文献： 剂，可能对碱骨料反应有影响。 ［１］张大海．浅析桥梁裂缝产生原因［Ｊ］．山西建筑，２００５，３１（８）： ４施工工艺质量引起的裂缝 过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横 １０—１１． 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装 ［２］王 华，邵旭东，李立峰．ＰＣ连续体系和梁桥裂缝成因分析 ［Ｊ］．山西建筑，２００５，３１（１２）：２２—２３． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｒｉｄｇｅｓ ＧＡＯ Ｓｈａｏ－ｈａｉ ＷＡＮＧＬｉ－ｘｉｕ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｃｒａｃｋｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ｃｒａｃｋｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｒｏｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔＯ ｒｅａｌｉｚｅ ｐｒｅ－ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｂｒｉｄｇｅ，ｃｒａｃｋ，Ｃａｕｓｅ
