桥梁裂缝产生原因浅析

桥梁裂缝产生原因浅析（精选8篇）

篇1：桥梁裂缝产生原因浅析

桥梁裂缝产生原因浅析

近年来，我省交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。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甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。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，本文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，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。

l混凝土桥梁裂缝种类、成因

实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

一、荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：

1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。

2、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

3、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：

1、在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起，仅是按常规一般不计算，但随着现代计算手段的不断完善，次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力，不少平面杆系有限元程序均可正确计算，但在40年前却比较困难。在设计上，应注意避免结构突变(或断面突变)，当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：

1、中心受拉。裂缝贯穿构件横截面，间距大体相等，且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时，裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。

2、中心受压。沿构件出现平行于受力方向的.短而密的平行裂缝。

3、受弯。弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝，并逐渐向中和轴方向发展。采用螺纹钢筋时，裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时，裂缝少而宽，结构可能发生脆性破坏。

4、大偏心受压。大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件，类似于受弯构件。

5、小偏心受压。小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件，类似于中心受压构件。

6、受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏，沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝;当箍筋适当时发生剪压破坏，沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。

7、受扭。构件一侧腹部先出现多条约45°方向斜裂缝，并向相邻面以螺旋方向展开。

8、受冲切。沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂，形成冲切面。

9、局部受压。在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。

二、温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：

1、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

3、骤然降温。突降大雨、冷

空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。

4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。

5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。

6、预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%;由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。

三、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。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。

塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，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，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。

缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝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。

自生收缩。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)。

炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。

混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。

研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：

1、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。

2、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。

3、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。

4、外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。

5、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。

6、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。

7、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀;时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。

对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构(壁厚20~60cm)。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8~φ14)、小间距布置(@10~@15cm)，全截面构造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%~0.5%。

四、地基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：

1、地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。

2、地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。

3、结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。

4、结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。

5、分期建造的基础。在原有桥梁基础附

近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。

6、地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀;一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。

7、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

8、桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷、淘挖，基础可能位移。地面荷载条件的变化，如桥梁附近因塌方、山体滑坡等原因堆置大量废方、砂石等，桥址范围土层可能受压缩再次变形。因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。

对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。

五、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炭化至钢筋表面，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2~4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，并将诱发其它形式的裂缝，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，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

六、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-78度以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用)，可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

七、施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

1、水泥

(1)、水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化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，从而导致混凝土开裂。

(3)、当水泥含碱量较高(例如超过0.6%)，同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。

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、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，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，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且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。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2.5倍。

3、拌和水及外加剂

拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

八、施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、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、混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

3、混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。

4、混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，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，或因其它原因加大了水灰比，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。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。

8、混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。

9、施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。

10、施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

11、施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。

12、装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，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，均可能产生裂缝。

13、安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝;拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。

14、施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降，导致结构开裂。

15、

最后总结：

一座桥梁从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的一个环节。

篇2：桥梁裂缝产生原因浅析

桥梁裂缝产生原因浅析

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因.本文对桥梁裂缝产生的原因进行了分析.

作 者：魏慧海 王举民 作者单位：辽宁驰通公路工程监理事务所,辽宁,沈阳,110005刊 名：华章英文刊名：HUAZHANG年，卷(期)：“”(7)分类号：U445关键词：桥梁 裂缝 温度变化

篇3：浅析桥梁裂缝产生原因

1 设计计算阶段

结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。

2 施工阶段

不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

3 使用阶段

超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：1)在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。2)桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

4 温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：1)年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。2)日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。3)骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。4)水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。5)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。

5 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。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4～5小时左右，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，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩(干缩)。炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。

6 基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：1)地质勘察精度不够、试验资料不准。2)地基地质差异太大。3)结构荷载差异太大。4)结构基础类型差别大。5)分期建造的基础。6)桥梁建成以后，原有地基条件变化。

7 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炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，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2～4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，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。

8 施工材料质量引起的裂缝

8.1 水泥

1)水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化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，从而导致混凝土开裂。3)当水泥含碱量较高(例如超过0.6%)，同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。

8.2 砂、石骨料

砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，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，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且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。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2.5倍。

8.3 拌和水及外加剂

拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

9 结语

篇4：桥梁裂缝产生原因浅析

关键词：桥梁 施工 裂缝

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

一、荷载引起的裂缝

（一）直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：

1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。

2、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

3、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

（二）次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：

1、在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

二、温度变化引起的裂缝

1、年温差。一年中四季温度不断变化，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

3、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。

4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。

5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。

6、预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。

三、施工材料质量引起的裂缝

1、水泥

（1）、水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化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，从而导致混凝土开裂。

（3）、当水泥含碱量较高（例如超过0.6%），同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。

2、砂、石骨料

砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，将造成水泥和拌和水用量加大，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多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度。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2.5倍。

3、拌和水及外加剂

拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

四、施工工艺质量引起的裂缝

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、混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

3、混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。

4、混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，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，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出現不规则裂缝。

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。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，导致混凝土收缩而引起裂缝。

8、混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。

9、施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。

10、施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

11、施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。

五、总结

篇5：桥梁裂缝产生原因浅析

分析了混凝土桥梁产生裂缝的类型、原因及影响因素,并结合实际提出了对裂缝的处理方法和预防措施,并对裂缝有无影响到混凝土结构两种情况下的处理方法进行了论述.

作 者：刘勇刚 彭晓光 作者单位：刘勇刚(武汉市公路工程咨询监理公司,武汉,430051)

彭晓光(中咨(重庆)公路勘察设计研究院有限公司,重庆,400060)

篇6：桥梁横梁裂缝原因浅析及处理

处理

目前 我国正处于 交通 基础建设的快速 发展 时期，各地兴建了大量的混凝土桥梁，取得了很多宝贵的实践经验，施工方案和机械化施工水平明显提升，完成了一座座举世瞩目的大桥。但是在许多工程中由于各种原因致使桥梁出现质量事故的也不在少数，而由于混凝土裂缝而 影响 工程质量甚至造成桥梁直接倒塌的案例也不少见，因此作为工程技术人员必须对裂缝引起足够的重视。裂缝产生的原因是多方面，并不是由单一原因造成的，它的多因性也经常困扰着工程技术人员，要想控制或减少裂缝的产生，有必要了解其产生机理，在施工中加以控制。浙江某大桥0号块在支架上现浇，从当天上午开始浇注，第二天上午完成，共浇注时间约为25个小时。第四天开始拆模，在所有现浇支架均未拆除的情况下一拆模就发现有多条裂缝，宽度较大。根据检测单位的检测报告，最大的裂缝宽度达到1.4mm，而且是贯通的，横梁的发展趋势基本是从底面向上发展。1 裂缝产生原因综述 裂缝产生的形式和种类很多，正确判断和 分析 混凝土裂缝的成因是有效控制和减少混凝土裂缝产生的最有效途径。广义上讲，裂缝产生有两种原因。一种是由荷载引起的，我们

称这种裂缝为结构性裂缝，是承载力不足的结果；另一种为由于变形受约束引起的，此类裂缝称为非机构性裂缝，如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降等因素引起的变形，当变形受到约束，在结构内部产生次应力，由于混凝土的早期抗拉强度比较低，因此产生的次应力很容易就超过了混凝土的抗拉强度，引起混凝土开裂。1.1 混凝土的收缩收缩是混凝土的一个主要特性，对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。研究 结果表明混凝土干缩率大体在（2～10）/万的范围内。收缩裂缝多发生在混凝土表面上，裂缝较浅而细，对于高度较大的预应力混凝土梁，一般在腰部产生竖向裂缝，且多集中在构件的中部，中间宽两头窄，至梁的上缘及下缘逐渐消失，呈“枣核”形。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。1.2 混凝土材料及配合比配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量

每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%.总结 的原因有如下方面：（1）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生；（2）骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大；（3）混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩；（4）水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。1.3 施工及现场养护原因（1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。（2）高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。（3）大体积混凝土浇注，对水化 计算 不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。（4）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。（5）现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。这些因素都会造成混凝土较大的收缩，致使混凝土微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使混凝土正常硬化的重要手段，养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。1.4 外界因素支架不均匀沉降，产生沉降裂缝。1.5 温度裂缝混凝土硬化中，水泥放出大量水化热（内部温度可达70℃），造成其内外温差大，表面受内部混凝土的约束，将产生很大应力，使混

凝土因早期强度低而产生裂缝。因此，为防治水化热引起的裂缝，施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率，制定相应的技术措施，防止和控制温度裂缝，确保工程质量。混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，应该采取以下控制温度的措施。（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。（2）降低混凝土入模温度。a、降低原材料进入搅拌机的温度如夏季在水箱内加冰块，降低水温；粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温；细骨料遮阳防晒；散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。b、夏季混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。c、混凝土浇筑作业面遮阳，减少混凝土冷量损失。d、控制浇注温度。应调

整施工时间，尽量选择低温及夜间施工；考虑到冷量损失在浇注过程中影响较大，因此要加快运输，缩短浇注时间。（3）降低混凝土水化热。a、选择中低热品种水泥，优先选用矿渣硅酸盐水泥。b、掺人一定比例的粉煤灰。c、掺人高效减水剂。d、掺加缓凝剂。e、热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。（4）控制混凝土的出机温度。对混凝土出机温度 影响 大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。气温较高时，为防止阳光直接照射，砂石堆应设遮阳棚，并喷冷水降温。拌合用水可加冰，使水温度控制在5℃，混凝土出机温度应控制在18-20℃为宜。（5）规定合理的拆模时间。此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂（如微膨胀剂、减水防裂剂）也是减少开裂的措施之一。使用减水防裂剂的其主要作用为：a.混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低；b.水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％；c.水泥用量也是混凝土收缩率的重要因

素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充；d.减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形；e.提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土的抗裂性能；f.混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能；g.掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩；h.掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。2 大桥裂缝产生的主要原因 裂缝产生后业主及时组织专家及相关人员赴现场查看，对裂缝产生的原因进行了 分析，认为横梁裂缝是多种因素综合影响的结果，主要包括施工工艺、气温条件、混凝土材性、支架系统以及混凝土水化热影响等因素。但是主要的原因是：

1、现场施工气温高，最高时达40℃以上，风速大湿度低，加上高标号混凝土产生的大量水化热以及烈日暴晒，致使梁体的内外温差远远超过25℃。

2、混凝土的初凝时间仅为3小时，远小于浇筑时间，上层混凝土在浇筑的过程中，下层混凝土已经初凝，在荷载的作用下就会出现裂缝。3 对横梁的处理 本次桥梁裂缝的特点主要表现在通长的和贯通的裂缝较多，裂缝的宽度较大，大多数裂缝均从横梁底面向上延伸 发展，部

分裂缝有继续发展的趋势。说明性状比较严重，必须引起高度重视，认真对待。专家组建议由设计单位通过验算提出意见，看横梁裂缝处理后是否还具有继续使用的可能性。设计单位认为从 理论 上讲通过对较大裂缝采取压力注浆法及对细小裂缝采取涂膜封闭法处理后再进行预应力张拉，可以满足受力的需要，但是根据检测单位报告，横梁有部分裂缝已经贯穿，致使结构的刚度下降，横梁的抗弯、抗剪能力减小，即使对裂缝进行修补，也会严重影响构件未来的使用，使结构的耐久性下降，导致桥梁的使用寿命缩短。另外横梁的部分钢筋可能已经受拉破坏，内部混凝土是否有破碎夹层也未知，如有破碎层存在，则受力方面肯定大受影响，无法满足设计要求，建议对横梁凿除后重新浇筑。处理 方法 ：凿除位臵布臵在以d0横梁为中心至横梁四周倒角处的位臵（图2阴影部分）考虑此横梁拆除施工时的震动及工期的要求，如果沿用传统的风镐，则震动较大且工期较长；若用爆破作业，则会产生很大的震动，对施工造成安全隐患，无法解决保护原主体结构的基本要求。鉴于上述要求，本次凿除工具采用钻石钢线切割法结合风镐。横梁顶面同行车道板同厚度的部分先用风镐凿除，使横梁成为单独的块件。横梁主体部位采用钻石钢线切割法，根据吊装重量分段切割，至靠近主体结构的切割边缘线1m左右范围内混凝土采用风镐凿除，保留该段钢筋，以便与新浇筑横梁内钢筋连接。凿除后新浇横梁浇

篇7：抹灰裂缝产生原因

抹灰工程是用胶凝材料及其砂浆以薄层涂抹在建筑物表面上直接做成饰面层的装饰工程。抹灰工程分一般抹灰和装饰抹灰，一般抹灰工程在普通等级的装饰工程上应用非常广泛。本文主要讨论室内一般抹灰的施工要点及产生室内抹灰裂缝的主要原因和控制措施。施工要点 1．1 抹灰层的层次

为了保证抹灰层质量，抹灰必须分层操作，通常分为不同构造的三个层次。①底层，主要起与基层粘结作用，并对基层进行初步找平。② 中层，主要起找平作用，使物面平整，并弥补因底层收缩出现的裂纹。③ 面层(罩面)，主要起装饰作用。

底层灰的用料应根据基层材料种类的不同(如砖、混凝土或加气混凝土等)而选用不同的砂浆。一般底层灰砂浆较常用的是水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰砂浆。底层灰厚度约为6.8mm。

中层灰浆的种类一般参照底层灰的选择处理，即与底层灰选择同种砂浆，配比也大致相同。厚度略厚于底层灰，约为10mm。

面层灰浆多为麻刀灰、纸筋灰、玻璃丝灰(纤维材料起良好的止裂作用)以及石灰砂浆，高级墙面用石膏灰浆。若用砂浆，配比中砂的用量要略为减少，细度要更细，以保证面层平整细腻。厚度约为2.5mm。

抹灰要分层进行的原因：①抹灰层分作用和用料不同的底层、中层和面层，当然不能一次完成。②即使各层材料相同，若要一次完成，也有不易压实的操作困难。③厚厚的一层抹灰层自重大，当它超过砂浆与基层的粘结力时，抹灰层会掉落下来。采用分层抹灰，每层薄一些，并且后一层是在前一层6-7成干后抹上，此时前一层与前物面的粘结力已相当大，而后一层与前一层的粘结力只要承受薄薄的后一层自重。④使用含石灰膏的抹灰砂浆时，由于石灰膏的硬化是其主要成分Ca(OH)2 吸收空气中的CO2。生成CaCO3和H2O(水分要蒸发)。而空气中CO2含量很少，所以石灰膏硬化很缓慢。若不分层抹灰，在厚厚的抹灰层深处，石灰膏长时间不能结硬。采用分层抹灰，每层薄一些，各层之间有一定的施工间歇，就能使各层的石灰膏有充分硬化的环境条件。1．2 抹灰层厚度控制

内墙抹灰层平均总厚度应不大于下列规定：普通抹灰—l8mm；中级抹灰—20mm；高级抹灰—25mm。抹灰层平均总厚度大于质量标准规定，不仅要增加造价，而且会影响质量。当抹灰层过厚时：①灰浆层自重大，易产生下垂现象，拉松灰浆与基层的粘结，导致出现空鼓。②抹灰层自重超过灰浆与基层的粘结力时，抹灰层脱落。③灰浆干燥收缩量大，所产生的收缩应力超过灰浆强度时，抹灰层开裂。另外，高级抹灰控制厚度要比普通抹灰大些，这是由于高级抹灰的表面平整度要求比普通抹灰要高些，即表面平整允许偏差要小些，抹灰层的表面平整是靠砂浆层厚度来调整的，表面平整度越高用以调整的砂浆层厚度应越宽裕些。1．3 施工操作

一般抹灰按质量等级的不同，施工工序也不相同，但大致可分为：基层处理、贴灰饼冲筋、抹底层、中层、面层灰等。1．3．1 基层处理

(1)对砖墙面，应清除污泥、多余的灰浆，清理干净后浇水湿润墙面即可。

(2)对混凝土墙面，由于其表面比较光滑，影响抹灰层与基层的粘结，要做表面粗糙处理。常用的方法有：①凿毛法。用扁铲或凿子把混凝土表面凿成密密麻麻的坑。②甩浆法。把水泥浆无规则地甩在墙面上，形成一个个疙瘩。③划纹法。现浇混凝土拆模后，立即用铁钩在其表面划沟，一般采用斜向交叉纹路。上述粗糙处理后，在抹灰前浇水湿润墙面。

(3)对加气混凝土墙面，有三种基层处理方法：① 浇水及刷素水泥浆。抹灰前24h墙面浇水两到三遍，抹灰前1h再浇水一到两遍，然后立即刷素水泥浆一遍，之后立刻抹灰。②刷胶水素水泥浆，刷后立即抹灰。③水泥砂浆刮糙。先刷素水泥浆一遍，然后抹水泥砂浆并用铁抹子刮糙表面。1．3．2 贴灰饼冲筋

为保证抹灰垂直平整，抹灰前要先设置标志块(即贴灰饼)，和设置标筋(冲筋)。灰饼是用底层抹灰砂浆做的直径50mm左右、厚度约为中层抹灰层厚度的标志块，位置为水平方向距离两阴角100——200mm，两灰饼间距1．2——1．5m，垂直方向分别距离地面2m和150—200mm，见附图。待灰饼稍干后，用同样的砂浆做冲筋，就是在上下两个灰饼之间抹出宽度为100mm左右、厚度与灰饼一样的长条梯形灰埂，见附图。

1．3．3 底中层抹灰

待冲筋稍干后，用刷子醮水将墙面湿润，防止基层吸去砂浆中的水分，造成抹灰层与基层粘结不牢固而脱落，待基层有7—8成干时，抹底层灰，即将砂浆抹于墙面两冲筋之间，厚度要低于冲筋。待底层灰干至6—7成时，抹中层灰，先厚度稍高于冲筋，再用木杆水平放置按着冲筋由下往上移动刮平灰浆，使中层灰浆厚度与冲筋相同。接着用木抹子搓压，让表面平整密实。1．3．4 面层抹灰

待中层灰6—7成干时，即可抹面层灰。用钢抹子纵横两遍涂抹灰浆，先竖向(或横向)薄薄抹一层，使灰浆与中层紧密结合，再横向(或竖向)抹第二层，要赶平，最后再压实、抹光。室内抹灰裂缝产生原因分析

水泥砂浆收缩是引起墙面裂缝最常见的因素之一，它主要包括化学减缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩及塑性收缩。每种收缩都有其自身特点，在引起抹灰墙面开裂时表现各不相同。

（1）化学减缩，又称水化收缩。水泥水化会产生水化热，使固相体积增加，但水泥-水体系的绝对体积减小。所有胶凝材料水化后都有这种减缩作用。大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后体积减缩量为7%-9%，在硬化前，抹灰砂浆水化所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间，使水泥石密实，而宏观体积减缩；硬化后的抹灰砂浆宏观体积不变，而水泥-水体系减缩后形成许多毛细孔缝，影响了抹灰砂浆的性能。

（2）干燥收缩是指抹灰砂浆停止养护后，在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。

（3）自收缩是指抹灰砂浆初凝后，水泥继续水化，在没有外界水分补充的情况下，抹灰砂浆因自干燥作用产生负压引起的宏观体积减小。自收缩从初凝开始，主要发生在早期。

（4）抹灰砂浆的温度收缩又称冷缩，是抹灰砂浆内部由于水泥水化温度升高，最后又冷却到环境温度时产生的收缩。温度收缩的大小与热膨胀系数、抹灰砂浆内部最高温度和降温速率等因素有关。

（5）抹灰砂浆的塑性收缩是指抹灰砂浆硬化前由于表面的水分蒸发速度大于内部从上至下的泌水速度，而发生塑性干燥收缩。抹灰砂浆表面发生塑性干缩受时间、温度、相对湿度及抹灰砂浆自身泌水特征的影响。一旦抹灰砂浆具有一定的强度，不能通过塑性流动来适应塑性收缩，此时就会发生塑性收缩开裂，抹灰砂浆的塑性收缩缝，无论是否可见，都会影响抹灰砂浆的耐久性。由于水泥砂浆的这些收缩，产生了强度增长周期短（主要强度在10多个小时便已完成）与体积收缩周期长（几个月甚至上百天，收缩率为8%-10%）的矛盾，将使抹灰墙体中产生拉应力，当拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时，就会出现裂缝。

3室内抹灰裂缝控制措施

（1）墙体抹灰应符合《建筑装饰工程施工及验收规范》的规定；抹灰砂浆用的水泥应有产品出厂检验报告，并经有鉴证抽样送检合格后，才能使用，不同品种水泥，不得混用；抹灰用的砂应用中砂，使用前过筛，不得含有杂物，含泥量<5%，不得超标拌合用水是不含有害物质的洁净水，禁用现场污水拌砂浆。

（2）扶灰砂浆品种应符合设计要求，其配合比、稠度、性能经检验合格后方可使用；抹灰砂浆应具有良好和易性，并有一定粘结强度，其保水性即分层度为1～2cm，过低过高均不合要求。抹灰砂浆的分层、作用及技术要求应符合下列规定：

序号

层 次

作

用

稠

度（cm）

1底层

与基层粘结

10～12

2中层

找平

7～9

3面层

装饰

6～8 抹灰砂浆的配合比可参照下表： 抹灰砂浆的配合比(体积比)序号

品种

配合比

用途 1

水泥混合砂浆

（水泥：石灰：中砂）

1：1：6

1：0.5：内外墙抹灰

1：3：9

抹灰砂浆

（水泥：石灰：中砂）

1：1：4

1：0.5：3

内外墙中层面层抹灰 3

水泥砂浆

（水泥：中砂）

1：2

1：2.5外墙抹灰、湿度大内墙抹灰

1：胶质水泥砂浆

（水泥：细砂）

1：

1外加107胶 甩浆造毛勾缝、填塞用

（3）抹灰砂浆品种按设计要求选用，并符合下列规定：

外墙、湿度较大的房间抹灰——水泥砂浆或水泥混合砂浆；

混凝土墙的底层抹灰——水泥混合砂浆、水泥砂浆；

混凝土空心砌块、加气混凝土砌块底层抹灰——水泥混合砂浆。

抹灰层平均总厚度，不得大于下列规定：

顶棚：15mm

内墙：25mm

外墙：20mm

（4）墙体抹灰应在基体或基层的质量检验验收合格后，方可施工。其中砌块要砌完至少7d后才可进行抹灰。

（5）抹灰砂浆宜集中加工和配制，用机械拌合，不宜人工在抹灰地点分散拌合，这是保证抹灰砂浆质量的重要措施，砂浆随伴随用，在拌合后3h内用完，砂浆不得停放时间长后重新加水拌合使用。

（6）抹灰前清除基层浮灰，处理干净，结构偏差大的部位用与底层抹灰相同的砂浆填补密实，埋设暗线、暗盒等孔槽处，先用水泥砂浆填实，并用钢网作防裂处理，不同材料相接处基体表面应先铺钉200宽钢网，并绷紧牢固，钉的间距不能过大，保证钢网不变形起拱。

（7）混凝土表面抹灰宜先用1：1水泥砂浆加TG胶(水重的20%)甩浆造毛，或用界面处理剂(YJ-302)进行处理，抹灰前基体墙面浇水湿润，渗水深度8～10mm，加气混凝土砌块吸水具有先快后慢、连续时间长的特性，应提前2天浇水，每天2道。前层抹灰砂浆已干时，抹后一层前也应浇水润湿。

（8）冲筋，做灰饼的砂浆应与底层抹灰砂浆相同，防止收缩不一致开裂。

抹灰须分层进行，一次抹灰绝对不能过厚，多层抹灰间隔时间绝对不能过短，跟的太紧，这是防止砂浆收缩率大而开裂空鼓的有效措施。

水泥砂浆每遍5～7mm；

混合砂浆每遍7～9mm；

面层厚度为2～5mm。

各层间应待前一层凝结后，方可抹后一层，防止各层湿砂浆跟的紧、叠合快，造成收缩过大，水泥砂浆面层不能用撤干水泥粉或用纯水泥浆压光，应用面层原浆收光，以免龟裂。

各层抹灰砂浆配合比不能相差太大，底层砂浆与中层砂浆配合比应基本相同，中层不能高于底层，底层不能高于基层，以免在凝结过程中产生强度差的收缩应力造成开裂空鼓。

混凝土空心砌块和加气混凝土砌块因其强度低，抹灰砂浆强度不宜过高。用1：1：6水泥混合砂浆打底为宜。

（9）在前一层抹灰凝结后，再抹后一层，防止已抹的砂浆因抹后一层时扰动前一层，产生内部松动受损，准确掌握面层压光时间，面层未收水前，不准用抹子搓压，砂浆已硬化后不允许再用抹子用力强行搓抹，以免损坏抹灰层。

门窗框塞缝作为一道主工序由专人负责用小镏子将缝隙全部塞严。

水泥砂浆、混合砂浆及石灰膏不能前后覆盖交叉涂抹，水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。

水泥砂浆踢脚线，在墙地面抹灰后，涂刷胶化或涂料前施工，防止上口交接处因涂料未清罩在其上而开裂空鼓。

抹灰完后浇水在湿润条件下养护7d，各种砂浆抹灰层，在凝结前，应防止快干，水冲，撞击和振动，凝结后，防止污染和损坏，要避免日光爆晒下抹灰，要有防晒，防雨水冲刷的措施。

对长度较长，层高较高的墙面抹灰，采用以缝制缝的方法做控制缝防裂，在抹灰层完成凝结后(一般第二天)，弹线用切割机按3m×3m间距切缝，这是防止墙体抹灰层开裂，主动控制裂缝的有效措施。4 结语

篇8：桥梁裂缝产生原因及浅析

目前, 国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透彻。而对温度荷载引起得有关裂缝的研究尚不充分。我们应对此加以重视, 防止危害结构的裂缝产生。另外对于大体积混凝土内温度应力与裂缝控制也多集中在水利工程中的大坝、高层建筑的深基础底板。而对于桥梁中大体积混凝土的裂缝的研究并未得到足够的重视。本文将对此进行分析, 探讨裂缝出现的原因及控制措施。

1 大体积混凝土裂缝的控制

1.1 裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因, 主要是温度和湿度的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理, 原材料不合格 (如碱骨料反应) , 模板变形, 基础不均匀沉降等。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。后期在降温过程中, 由于受到基础或老混凝上的约束, 又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时, 即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢, 但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿, 表面干缩形变受到内部混凝土的约束, 也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料, 抗拉强度是抗压强度的1/10左右, 短期加荷时的极限拉伸变形只有 (0.6~1.0) ×104, 长期加荷时的极限位伸变形也只有 (1.2~2.0) ×104.由于原材料不均匀, 水灰比不稳定, 及运输和浇筑过程中的离析现象, 在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的, 存在着许多抗拉能力很低, 易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中, 拉应力主要是由钢筋承担, 混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力, 则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度, 往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力, 因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重。

1.2 大体积混凝土中水泥的品种及用量

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。于是, 我们对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙 (C3A) , 其他成分依次为硅酸三钙 (C3S) 、硅酸二钙 (C2S) 和铁铝酸四钙 (C4AF) 。另外, 水泥越细发热速率越快, 但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。我们应该充分利用混凝土的后期强度, 以减少水泥的用量。因为大体积混凝土施工期限长, 不可能28d向混凝土施加设计荷载, 因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56d或者90d是合理的[3]。这是基于这一点, 国内外很多专家均提出类似的建议。这样充分利用后期强度则可以每m3混凝土减少水泥40kg~70kg左右, 混凝土内部的温度相应降低4℃~7℃。

1.3 掺加外加料和外加剂

在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后, 可以增加混凝土的密实度, 提高抗渗能力, 改善混凝土的工作度, 降低最终收缩值, 减少水泥用量。要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升, 防止结构出现温度裂缝, 利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一。外加剂可以从以下几个方面来选择。UFA膨胀剂, 它可以等量替换水泥。并且是混凝土产生适度的膨胀。一方面保证混凝土的密实度, 另一方面使混凝土内部产生压力, 以抵消混凝土中产生的部分拉应力。减水缓凝剂, 并应保证一定的坍落度。这样可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性, 降低水灰比以达到减少水化热的目的。

1.4 优化大体积混凝土的设计

虽然大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少, 我们还是可以在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋, 从而让钢筋代替混凝土承担拉应力, 这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现, 在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值, 因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。

1.5 大体积混凝土的施工

混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护, 是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。而热应力的控制手段主要是控制混凝土的内外温差△T:

式中:Tp———起始浇筑温度;Tr———水泥水化温升;Tf———天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。

在温度较高的情况下进行施工, 我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖, 以减少阳光对其的辐射, 同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的入模温度。在混凝土的内部通入冷却循环水, 采用循环法保温养护, 以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护, 这样不但可以降低混凝土内外温差, 防止表面产生裂缝, 还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝, 并且还可以使水泥顺利水化, 防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值, 可以在混凝土内埋设一定量的测温点, 从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况, 一旦内外温差超过允许值25℃, 好及时采取措施。

1.6 大体积混凝土的裂缝检查与处理

对于混凝土裂缝, 应以预防为主, 为此需要精心设计、施工, 但是由于目前采用的防止裂缝的安全系数较小, 而实际情况有复杂多变, 所以实际工程中还是难免出现一些裂缝。大体积混凝土的裂缝分为三种:表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对于表面裂缝因为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响, 一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝, 可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除, 至看不见裂缝为止, 凿槽断面为梯形再在上面浇筑混凝土。限裂钢筋, 在处理较深的裂缝时, 一般是在混凝土已充分冷却后, 在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新混凝土。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆。水泥灌浆适用于裂缝宽度在0.5mm以上时, 对于裂缝宽度小于0.5mm时应采取化学灌浆。化学灌浆材料一般使用环氧-糠醛丙酮系等浆材。在混凝土的施工中, 为了提高模板的周转率, 往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模, 在表面引起很大的拉应力, 出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期, 由于水化热的散发, 表面引起相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 此时拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水化热应力迭加, 再加上混凝土干缩, 表面的拉应力达到很大的数值, 就有导致裂缝的危险, 但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料, 如泡沫海棉等, 对于防止混凝土表面产生过大的拉应力, 具有显著的效果。

2 结束语

综上所述, 虽然大体积混凝土很容易产生裂缝, 但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明:只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响, 还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社.

[2]王铁梦.王铁梦教授谈控制混凝土工程收缩裂缝18个因素[J].混凝土, 2003 (11) .