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摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，桥梁工程建设越来越多。混凝土作为组成桥梁的主体材料，如果混凝土结构出现裂缝问题，将会对行车安全和桥梁寿命造成严重影响。混凝土抗压强度较高，塑性状态下的混凝土可灌入任意尺寸形状的模板中，形成各种特殊形状的结构构件，耐久性和抗腐蚀能力也较好。与钢筋有机结合在一起还可克服其抗拉强度低的缺点，提高构件或结构的承载力。但是工程中的混凝土结构经常产生裂缝，不仅影响桥梁物的外观，还会产生渗漏。更严重的是承重构件出现裂缝，水和二氧化碳从裂缝缝隙进入混凝土内部锈蚀钢筋，降低构件承载力，桥梁物就有垮塌的风险。因此，一定要积极地采取各种措施预防、治理裂缝，保证结构安全性，满足桥梁的使用要求。。为此，在介绍桥梁现浇混凝土裂缝形式和危害的基础上，分析了引发裂缝的常见原因，探讨了现浇混凝土桥梁结构的裂缝控制措施，包括优化设计、严格混凝土配比、重视现浇混凝土的施工和养护等，以减少现浇混凝土桥梁结构中的裂缝现象。
关键词：桥梁结构；现浇混凝土；裂缝问题；控制技术
1现浇混凝土裂缝的成因
混凝土是由粗骨料、细骨料、水泥、水、外加剂等材料通过一定的配合比例合成的一种复合型材料。搅拌后入模浇筑，施工人员经过人工养护凝结之后产生的硬化人工石材。根据混凝土调配比例和施工实践来看，骨料、水、水泥是造成混凝土是非均质材料的成因，造成水泥硬化时产生热量，冷却后，体积会产生不均匀变形，约束力小于变形应力便造成了裂缝问题产生。总的来说，现浇混凝土裂缝问题受多种要素制约。其中，原材料是混凝土配料的重要组成部分，原材料达不到规范要求，配料会出现问题；施工组织设计不合理，考虑因素不全面；现场施工未按图纸施工；施工现场控制力度不够，管理欠缺等方面都会造成混凝土问题。
2桥梁混凝土裂缝的形式
2.1横向裂缝
桥梁工程中横向裂缝最为常见，此类裂缝具有裂口小而狭长的特点，通常是因为结构设计不合理，导致桥梁构件受力不均匀或荷载较大，内部钢筋构件出现变形，进而出现表层混凝土裂缝。横向裂缝在内部应力的作用下，还会不断地沿着开裂方向继续扩展。在降雨天气，雨水会沿着裂缝渗入内部腐蚀钢筋，对桥梁结构的整体安全性也会造成负面影响。
2.2收缩裂缝
在某些情况下，由于施工等原因造成的裂缝是正常现象，例如在不影响桥梁物承重、负荷的情况下，存在小于0．05mm的裂缝，由于其产生的危害基本上微乎其微，所以不属于重大的裂缝类型，但是也是属于收缩裂缝的一种。收缩裂缝就是来自于混凝土的内部结构，因为混凝土在凝固过程中，如果体积发生变化的过程，就容易产生的内部裂缝。一般情况下，在进行混凝土施工的时候，天气炎热是造成裂缝的直接原因，例如水泥的水化热现象、高温下的断裂现象等，这些裂缝彼此之间没有形成交叉重合，是以规则的条状的形式出现，一般分布在与钢筋平行的截面位置，但是其产生的危害是非常大的，也会给桥梁物带来直接的不利影响。
2.3荷载裂缝
在现浇混凝土浇筑时，混凝土强度未达标时，就把重物压在上面，会导致混凝土受力增加；；模板支撑构造设计不规范、材料质量不合格、模板荷载设计不精准、拆模时间提前等原因，都会造成混凝土裂缝问题出现。
2.4交叉裂缝
交叉裂缝主要集中在柱子端头或其他多个结构相互连接的部位，地质扰动是导致桥梁结构产生交叉裂缝的常见原因。另外像船舶撞击等，也会导致“X”形裂缝。部分情况下，在桥梁表面也可能出现交叉裂缝，主要原因是表面的横向裂缝和纵向裂缝发育到一定程度后，两者相互连接，形成贯通裂缝。
3桥梁混凝土裂缝的形成原因
3.1材料使用不当引起的裂缝
除了收缩、超载会引起裂缝，材料使用不当也会引起裂缝，例如材料品类、大小、掺量、表面积大小、水泥干缩等方面，都是产生裂缝的主要因素。其中有两点是至关重要的影响因素：①骨料是引起水泥石收缩的约束相，要想使混凝土的收缩减少，那么需要加大骨料的最大粒径、降低砂率、砂的细度模数等方面，以实现最佳的收缩效果；其中，骨料相关的吸水率对现浇板的硬度、刚度及可压缩性都产生了一定的影响，如果骨料对于水泥产生的压缩系数小，那么骨料的吸水率大一些，现浇板的收缩也会变大；除此之外，用水量、水泥用量、水灰比、砂率、灰浆比等因素也会造成裂缝的产生；②粉煤灰的表面积较小，粉煤灰掺量的多少会直接影响混凝土的干燥收缩功能，如果掺量增加，那么收缩会减小。
3.2设计不科学
合理的桥梁结构设计是避免现浇混凝土出现裂缝的有效措施，特别是对于大跨度连续桥梁，整体结构较为复杂，受力形式多样，如果设计不到位，容易因为受力失衡导致桥梁混凝土结构发生变形、裂缝。虽然结构设计也是桥梁施工建设的重要组成部分，但是许多建设公司的工作重点还是放在了施工环节，包括现场质量控制、施工进度管理等，对于前期结构设计的重视程度明显不足。在这种情况下，设计人员没有构建三维桥梁模型进行受力分析，也没有制订多套设计方案进行对比选择。
投入使用的桥梁结构设计方案，往往存在诸多缺陷，按照此设计方案进行现浇混凝土施工，后期出现裂缝的概率较大。
3.3配合比不当
各组成材料之间的配合比是决定混凝土性能的重要因素，施工配合比未经实验室试配、砂石级配不良、水泥用量增加等。混凝土搅拌方法不当或时间太短，拌合不均匀，水泥砂浆不能填满石子间缝隙时，会使其和易性较差，强度降低，出现荷载裂缝。
3.4后期养护工作不到位
在桥梁设计方案中，养护工作必须要在桥梁混凝土浇筑完毕后及时开展，特别是对于大体积混凝土，浇筑后的养护时间也要适当延长，最短养护时间不得低于30d。但是根据调查结果，发现很多桥梁公司在完成桥梁主体施工任务后，混凝土养护工作并没有高质量地开展。有些桥梁公司养护时间不够，在混凝土尚未完全干燥、成型的情况下，容易出现桥梁混凝土结构变形或裂缝；还有的桥梁公司虽然进行了养护工作，但是养护方法不当，这些情况也是导致裂缝的重要原因。
4现浇混凝土桥梁结构的裂缝控制
4.1树立正确的设计理念
桥梁混凝土的设计理念，为我们指明了混凝土施工中的结构设计的方向，分析了力学、桥梁架构、原材料作用等方面的知识，明确了桥梁设计方案的宗旨和目标，能够计算出混凝土的负荷量，保证方案的抗裂程度良好并且施工成本合理。树立正确的设计理念，可以从几方面入手：人为考察和计算机验算，通过计算机操作，对采集的数据核实，设计员对程序的计算公式，使用范围进行合理选择，并分析变形、配筋、内力及结构周期等方面准确合理性，为混凝土施工提供准确的标号、配比等依据。施工单位也要增强施工设计的监督管理，图纸设计要依照规范分析施工流程，了解施工影响要素，保证施工设计的质量。
4.2选材和配合比设计措施
1）选择符合桥梁要求的混凝土、水泥等原材料，包括其品牌、等级、性能等方面都要考虑在内。2）在选择含砂量配比的时候，需要符合相关的规定，选择品质优良的砂、石等原材料，并确保在进行配合比设计的时候，设计合理的水灰比、砂率等比例，避免混凝土出现离析、泌水、保水性不良等问题。3）在进行添加掺和料、外加剂的时候，不可进行盲目添加，需要选择合适的类型数量，以提高混凝土的性能。4）由于水泥在施工中的使用量是非常大的，因此随着水泥用量的增加，那么水泥浆体积也会随着增加，坍落度也会变大，收缩也会呈现变大的趋势，所以，在进行配比设计的时候，需要结合现场的实际情况，设计出科学、合理的混凝土设计坍落度。5）需要正确使用混凝土补偿收缩技术，根据需要实现的不同膨胀效果，选择添加不同种类、性能的膨胀剂，并且控制合理的掺和数量。
4.3合理制定施工组织方案
专人控制混凝土的搅拌速度和预拌混凝土的进场速度，若混凝土发生离析现象，必须在浇筑前进行二次搅拌。模板在使用前要检查整修，清理模板内表面，并将模板浇水湿透。支模时保证模板系统具有足够的承载能力。采取合理的技术组织措施，保证必要的间歇时间，而在连续浇筑阶段避免施工间歇形成冷缝。熟悉不同的振捣机具的工作性能，严格控制每层混凝土的浇筑厚度。
4.4重视现浇混凝土养护
需要高度重视后期养护工作，根据桥梁工程所在区域的气候条件设计科学的养护方案。例如在北方地区冬季进行桥梁施工，应当考虑到低温环境下混凝土内部自由水结冰的问题，在养护工作中采取保温措施，避免冻裂；在南方地区夏季进行桥梁施工，就需要做好洒水保湿工作，避免混凝土水分过快蒸发引起干缩裂缝，或是水化热导致内外温度不一致产生温度裂缝等。
结语
综上所述，为了进一步实现对裂缝的有效控制，需要首先了解裂缝带来的不利影响，因为裂缝会直接降低桥梁物的安全性能，加剧水的渗漏现象，增加钢筋的腐蚀，而混凝土裂缝主要为收缩裂缝、超载裂缝、材料使用不当引起的裂缝、气候原因所造成的裂缝。因此，为了有效避免裂缝的产生，需要从选材和配合比设计方面入手，在设计的过程中，严格把控桥梁结构的相关设计原则，通过合理的配筋、掺加外加剂等方式，预防混凝土结构变形和产生裂缝的现象，从而确保工程质量和施工的顺利开展。
参考文献：
[1]房艳伟，张炼国，刘可心，等.沿海地区桥梁超大零号块裂缝控制技术[J].混凝土与水泥制品，2017（4）：85-87.
[2]杨昊，李北星.混合梁斜拉桥边跨超宽箱梁混凝土外观质量与裂缝控制[J].中国港湾建设，2017，37（7）：6-11.
[3]邱欣涛，黎峰.桥梁结构设计中现浇混凝土裂缝的控制[J].交通世界，2017（26）：119-120.
[4]魏磊，王显斌.桥梁结构设计中现浇混凝土裂缝的控制[J].黑龙江交通科技，2017，40（1）：90-91.
[5]邱雨.混凝土裂缝分析及其防治措施研究[J].江西建材，2018（14）：89-91.
[6]刘刚，刘卫兵.论现浇混凝土结构裂缝产生的原因及防治[J].四川建筑，2018，38（06）：223-226.