摘要：本文結合本人多年參與工程設計、施工的實踐經驗，對橋梁工程在施工過程中一些常見結構裂縫的誘發成因進行深入剖析，以期能科學地用以指導現場施工，達到防患于未然的控制目的。
關鍵詞：橋梁結構；施工裂縫；成因分析
橋梁工程結構裂縫，一旦管理不善、控制不力，則往往容易出現在施工過程的各個角落，如承臺、立柱、蓋梁以及空心板梁等等部位。由于裂縫的產生不僅會影響混凝土結構的外觀質量，嚴重時還會降低橋梁結構的設計功能，從而危及到整橋的使用安全。對此，橋梁工程的結構裂縫問題，不得不引起我們工程建設者的重視。其實，對于裂縫問題，我們也大可不必"談縫色變"，如果我們能從根本上認識了這些裂縫的誘發成因，從而采取有效的針對性措施，原本很多容易出現的結構裂縫還是可以避免和控制的。為了盡量避免工程建設中出現危害性較大的結構裂縫，本文下面就以結構裂縫的產生成因這一題材，來淺談一下自已的經驗之見，以供業內同行日后在從事相關工程的建設施工時能舉一反三，從而達到預防控制的目的。
1結構裂縫形成原因的種類
根據橋梁工程的設計特點，在工程施工中鋼筋砼結構產生施工裂縫的原因，大致有以下幾種類型：
1．1由施工荷載引起的裂縫
由施工荷載引起的裂縫，這類裂縫我們簡稱為荷載裂縫。荷載裂縫產生的原因，在于施工過程中，由于工人不了解橋梁結構的受力特點，而又毫無限制地在其上面堆放了大量的施工機具、工程材料，造成了負荷過重從而引發了荷載裂縫的發生。此外，以下幾種情況也是引發荷載裂縫的常見主因：
隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式。
不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。
1．2由溫度變化引起的裂縫
我們大家都知道，混凝土與其它普通物質一樣，同樣具有熱脹冷縮的材料性質。當外部環境或結構內部溫度發生變化時，混凝土將發生變形。倘若變形遭到約束，則會在結構內部將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生了溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應力可以達到甚至超出外部所有的活載累計應力。溫度裂縫區別于其他裂縫的最大特征是隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化的主要施工因素有：
水化熱。在施工過程中，大體積混凝土在澆筑混合料之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度升高，由于內外溫差的進一步拉大，致使表面出現裂縫。因此，在施工中應根據實際情況，盡量選用水化熱偏低的水泥品種，并限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內外溫差，并緩慢降溫，必要時可采用循環冷卻系統進行內部散熱，或采用薄層連續澆筑以加快散熱。
蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，易出現裂縫。
預制T梁時橫隔板安裝，支座預埋鋼板與調平鋼板焊接時，若焊接措施不當，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱法張拉預應力構件時，當預應力鋼材溫度升高至350℃時，此時，混凝土構件也容易出現開裂。
1．3 由收縮引起的裂縫
在公路工程建設中，由混凝土收縮所引起的結構裂縫是最常見的一種。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和干性收縮是發生混凝土體積變形的兩大主因。
塑性收縮。發生在施工過程中、混凝土澆筑后4 h～5 h左右，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產生量級很大，可達l％左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處，如T梁、箱梁腹板與頂、底板交接處，因硬化前沉實不均勻將發生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。
縮水收縮（干縮）。混凝土結硬以后，隨著表層水分逐漸蒸發，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失很快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件（超過3％），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現龜裂裂紋?；炷潦湛s裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，呈龜裂狀，形狀沒有任何規律。
1．4由鋼筋銹蝕引起的裂縫
由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，其銹蝕物氧化鐵體積比原來增長約2 倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。要防止鋼筋銹蝕，施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區或其他存在腐蝕性強的空氣、地下水地區尤其應慎重。
1．5由工藝控制問題引起的裂縫
在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異，比較典型常見的有：
混凝土保護層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，導致構件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。
混凝土振搗不密實、不均勻，出現蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點。
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，容易在澆筑數小時后發生裂縫，既塑性收縮裂縫。
混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發過多，引起混凝土塌落度過低。使得在混凝土體積上出現不規則的收縮裂縫。
混凝土初期養護時急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現不規則的收縮裂縫。
用泵送混凝土施工時，為保證混凝土的流動性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，導致混凝土凝結硬化時收縮量增加，使得混凝土體積上出現不規則裂縫。
混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。如混凝土分層澆筑時，后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現澆時，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間黏結力小，或后澆混凝土養護不到位，導致混凝土收縮而引起裂縫。
結束語
其實通過上面的介紹我們可以看出，橋梁結構裂縫的誘發成因是多方面的，施工過程中任何一個小小的環節都會誘發裂縫的發生，對此，我們不得不緊慎對待。有了對以上裂縫產生原因的認識，然后在日常的施工過程中再加以嚴格控制，相信橋梁裂縫這一潛在問題，將會得到有善改觀。
參考文獻
[1]國家自然科學基金課題報告，《建筑工程裂縫機理與防治指南》，2003年
[2]孟表柱，《鋼筋混凝土橋梁裂縫類型及分析》2002年9月，第9期
關鍵詞：橋梁結構；施工裂縫；成因分析
橋梁工程結構裂縫，一旦管理不善、控制不力，則往往容易出現在施工過程的各個角落，如承臺、立柱、蓋梁以及空心板梁等等部位。由于裂縫的產生不僅會影響混凝土結構的外觀質量，嚴重時還會降低橋梁結構的設計功能，從而危及到整橋的使用安全。對此，橋梁工程的結構裂縫問題，不得不引起我們工程建設者的重視。其實，對于裂縫問題，我們也大可不必"談縫色變"，如果我們能從根本上認識了這些裂縫的誘發成因，從而采取有效的針對性措施，原本很多容易出現的結構裂縫還是可以避免和控制的。為了盡量避免工程建設中出現危害性較大的結構裂縫，本文下面就以結構裂縫的產生成因這一題材，來淺談一下自已的經驗之見，以供業內同行日后在從事相關工程的建設施工時能舉一反三，從而達到預防控制的目的。
1結構裂縫形成原因的種類
根據橋梁工程的設計特點，在工程施工中鋼筋砼結構產生施工裂縫的原因，大致有以下幾種類型：
1．1由施工荷載引起的裂縫
由施工荷載引起的裂縫，這類裂縫我們簡稱為荷載裂縫。荷載裂縫產生的原因，在于施工過程中，由于工人不了解橋梁結構的受力特點，而又毫無限制地在其上面堆放了大量的施工機具、工程材料，造成了負荷過重從而引發了荷載裂縫的發生。此外，以下幾種情況也是引發荷載裂縫的常見主因：
隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式。
不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。
1．2由溫度變化引起的裂縫
我們大家都知道，混凝土與其它普通物質一樣，同樣具有熱脹冷縮的材料性質。當外部環境或結構內部溫度發生變化時，混凝土將發生變形。倘若變形遭到約束，則會在結構內部將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生了溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應力可以達到甚至超出外部所有的活載累計應力。溫度裂縫區別于其他裂縫的最大特征是隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化的主要施工因素有：
水化熱。在施工過程中，大體積混凝土在澆筑混合料之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度升高，由于內外溫差的進一步拉大，致使表面出現裂縫。因此，在施工中應根據實際情況，盡量選用水化熱偏低的水泥品種，并限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內外溫差，并緩慢降溫，必要時可采用循環冷卻系統進行內部散熱，或采用薄層連續澆筑以加快散熱。
蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，易出現裂縫。
預制T梁時橫隔板安裝，支座預埋鋼板與調平鋼板焊接時，若焊接措施不當，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱法張拉預應力構件時，當預應力鋼材溫度升高至350℃時，此時，混凝土構件也容易出現開裂。
1．3 由收縮引起的裂縫
在公路工程建設中，由混凝土收縮所引起的結構裂縫是最常見的一種。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和干性收縮是發生混凝土體積變形的兩大主因。
塑性收縮。發生在施工過程中、混凝土澆筑后4 h～5 h左右，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產生量級很大，可達l％左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處，如T梁、箱梁腹板與頂、底板交接處，因硬化前沉實不均勻將發生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。
縮水收縮（干縮）。混凝土結硬以后，隨著表層水分逐漸蒸發，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失很快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件（超過3％），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現龜裂裂紋?；炷潦湛s裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，呈龜裂狀，形狀沒有任何規律。
1．4由鋼筋銹蝕引起的裂縫
由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，其銹蝕物氧化鐵體積比原來增長約2 倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。要防止鋼筋銹蝕，施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區或其他存在腐蝕性強的空氣、地下水地區尤其應慎重。
1．5由工藝控制問題引起的裂縫
在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異，比較典型常見的有：
混凝土保護層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，導致構件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。
混凝土振搗不密實、不均勻，出現蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點。
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，容易在澆筑數小時后發生裂縫，既塑性收縮裂縫。
混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發過多，引起混凝土塌落度過低。使得在混凝土體積上出現不規則的收縮裂縫。
混凝土初期養護時急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現不規則的收縮裂縫。
用泵送混凝土施工時，為保證混凝土的流動性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，導致混凝土凝結硬化時收縮量增加，使得混凝土體積上出現不規則裂縫。
混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。如混凝土分層澆筑時，后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現澆時，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間黏結力小，或后澆混凝土養護不到位，導致混凝土收縮而引起裂縫。
結束語
其實通過上面的介紹我們可以看出，橋梁結構裂縫的誘發成因是多方面的，施工過程中任何一個小小的環節都會誘發裂縫的發生，對此，我們不得不緊慎對待。有了對以上裂縫產生原因的認識，然后在日常的施工過程中再加以嚴格控制，相信橋梁裂縫這一潛在問題，將會得到有善改觀。
參考文獻
[1]國家自然科學基金課題報告，《建筑工程裂縫機理與防治指南》，2003年
[2]孟表柱，《鋼筋混凝土橋梁裂縫類型及分析》2002年9月，第9期
