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【摘要】通过对桥涵混凝土裂缝的类型及形成原因分析，介绍了几种常见的裂缝的防治措施。
【关键词】混凝土裂缝；原因；措施
桥涵混凝土在施工过程中有一个容易产生且难以防治的问题——混凝土裂缝，它涉及到设计、施工、环境、气候、地质条件、材料状况等诸多因素。裂缝类型多，形成原因复杂，难以准确定性和定量分析，特别是在冬季严寒、夏季酷热、冻融等环境，都会对混凝土造成裂缝。因此设计单位，施工单位应根据本地区的特点进行设计、施工。
1.裂缝类型及原因
1.1裂缝类型
裂缝类型主要有：塑性收缩裂缝、干收缩裂缝、温度裂缝、应力裂缝、施工裂缝、冻涨裂缝、混凝土炭化裂缝等。
1.2产生裂缝的机理及原因
1.2.1干缩裂缝
干缩裂缝是早期裂缝之一，多发生在混凝土硬化前后。主要由于混凝土水分蒸发过快，表面干缩受到约束引起的。其特征：①裂缝深度不大，主要集中在构件表面；②裂缝没有规律，纵横交错，形似龟纹，影响混凝土裂缝的因素很多，施工环境、水泥品种、配合比、施工方法、养生质量等。
1.2.2塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝是混凝土处于凝结期间的一种裂缝，发生在初凝开始，还没有进行养护之前。当新浇混凝土由于基础吸水和模板漏水，混凝土入模后表面水分蒸发速度快于水泥泌水的补充而引起收缩。大体积混凝土施工中要考虑硬化后的收缩影响，采取分段浇注，以减少收缩的措施。塑性收缩裂缝的特征是长度不大，裂缝细小，方向不定，布满整个表面。
1.2.3温度裂缝
混凝土的体积是随温度变化而膨胀收缩的，当混凝土体积内外温差不同或浇注后期的环境温度变化都会产生不均匀涨缩，一旦涨缩受助就会产生拉应力，当拉力超过实际强度就会出现裂缝。温度变化分两种：①由于内外温差和塑性及收缩引起的裂缝无一定方向，裂缝深度随温差大小而变化，可以是表层的、深层的甚至是贯通的，裂缝发现在成型期，拆模后即可发现；②由环境温差引起的裂缝方向基本上与长边垂直，裂缝部位视变形受阻的情况而异，裂缝深度随环境温差而变，且随气温变化冬季变宽，夏季变窄，裂缝间距大致相等。
1.2.4沉降裂缝
沉降裂缝主要由结构物的不均匀沉降引起的，且多发生于软地基和超静定结构中，模板变形、支架沉落也会引起结构的变形和裂缝。其主要特点：①裂缝与结构变形同时发生，并随变形的发展而变大；②裂缝方向与主拉应力方向垂直，地基沉落时，裂缝与地面接近垂直。
1.2.5施工裂缝
施工裂缝主要由拆模、吊装、预应力张拉等产生的裂缝。①拆模裂缝：多发生于拆模早，模板结构不合理，强行拆卸，导致拐角处应力集中或混凝土不耐冲击而开裂；②吊装裂缝：主要是结构的吊装应力超过结构的强度所致；③预应力施工缝：如成孔管道裂缝，预制件裂缝，预制件端头裂缝，预制件上部板面裂缝等。
1.2.6冻涨裂缝
混凝土体内是非均质密实体，内部存在连通或连通的孔隙时，这些孔隙就成为了滲水的主要途径，当混凝土处于饱水状态并遇到负温时，内部水分冻结体积膨胀，孔隙周壁因膨胀产生拉应力；当遇到正温后，冰虽融化但孔壁已产生塑性变形，反复冻融，孔隙逐渐扩大，孔隙拉应力逐渐增大；当超过抗拉强度时，出现微裂缝。随着循环次数增多，细裂缝不断扩展和连通，导致混凝土开裂剥蚀，以致破坏。裂缝部件有表面剥蚀，脱皮现象，其产生部位主要是水下结构，故在施工中试件要做抗冻试验。
1.2.7碳化裂缝
碳化裂缝主要与环境条件、水泥品种或减水剂质量有关，如大气中二氧化碳的浓度越大，混凝土越易碳化，混凝土强度高密实不易碳化。防止碳化裂缝除材料选择外，主要是抓施工质量。
1.2.8化学裂缝
化学裂缝主要是各种化合物对混凝土和钢筋结构的侵蚀引起的，其主要特点是：裂缝多为龟裂和顺筋开裂。防护办法主要是，控制用水量和减水剂中各种物质。
2.防治措施
现就干缩裂缝及收缩裂缝、沉降裂缝等几种常见裂缝的预防措施介绍如下。
2.1干缩裂缝及收缩裂缝
2.1.1改善施工环境，减少水分蒸发。在浇注前，充分湿润模板和基础，浇注后适时覆盖，充分养生。夏季施工要避开高温时刻，防止阳光直射，风天要有挡风措施，若外露，则在初凝后要及时覆盖养生。
2.1.2要选择适宜的材料，水泥优先用低热水泥和选用吸水性小的骨料。
2.1.3认真选择配合比，减少混凝土单位水泥用量，特别是高强混凝土要严格控制水泥用量和含砂率。
2.1.4適当掺入减水剂，以增加和易性能，减少用水量，加强振捣，提高密实性，减少碳化深度。塑性收缩裂缝与干缩裂缝虽然性质、产生时间不同，但形成原因都是与蒸发量大、过早脱水有关，故预防措施基本相同。收缩与干缩很难区别，但对于大体积混凝土和连续浇注长度大的构件，施工前应规范中降温处理的要求，计算其收缩量，改整体浇注为分段浇注，必要时增加隔离缝。
2.2沉降裂缝
2.2.1设计中应尽量避免在软基上采用超静定结构，承载力不足的基础要采取加固措施，大型桥梁要加强钻探，防止出现软弱下卧层，宽体结构要设置沉降缝。
2.2.2施工时，要加强基础的夯实，软土、湿陷性土地基要做换土或加固处理，并防止基坑受水浸泡；现浇上部或预制构件模板支架要有足够的刚度，防止变形沉降，并考虑支架受载后的弹性变形和压缩量，重视基坑开挖后的基底检验。不符合要求的基础土质，要做补强处理。
2.3施工裂缝
2.3.1一定要待混凝土达到规定强度之后，才能拆模；拆模不能过早，也不能强行拆卸。
2.3.2构件吊装施工前，必须首先对重要构件作施工验算，其吊装应力强度不能超过结构强度，吊点位置要保证正负弯矩最小；纤细构件吊装要设夹板加固，构件起吊要保持低速、平稳，切忌大起大落。
2.3.3对于预应力施工缝，主要从材料质量、级配以及施工工艺等方面严格控制。
总之，混凝土裂缝控制技术，尽管技术难度并不高，但由于其影响因素复杂，在许多情况下，不容易把握裂缝形成的主要原因，而导致防治难度加大，这一点必须引起高度重视。
【关键词】混凝土裂缝；原因；措施
桥涵混凝土在施工过程中有一个容易产生且难以防治的问题——混凝土裂缝，它涉及到设计、施工、环境、气候、地质条件、材料状况等诸多因素。裂缝类型多，形成原因复杂，难以准确定性和定量分析，特别是在冬季严寒、夏季酷热、冻融等环境，都会对混凝土造成裂缝。因此设计单位，施工单位应根据本地区的特点进行设计、施工。
1.裂缝类型及原因
1.1裂缝类型
裂缝类型主要有：塑性收缩裂缝、干收缩裂缝、温度裂缝、应力裂缝、施工裂缝、冻涨裂缝、混凝土炭化裂缝等。
1.2产生裂缝的机理及原因
1.2.1干缩裂缝
干缩裂缝是早期裂缝之一，多发生在混凝土硬化前后。主要由于混凝土水分蒸发过快，表面干缩受到约束引起的。其特征：①裂缝深度不大，主要集中在构件表面；②裂缝没有规律，纵横交错，形似龟纹，影响混凝土裂缝的因素很多，施工环境、水泥品种、配合比、施工方法、养生质量等。
1.2.2塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝是混凝土处于凝结期间的一种裂缝，发生在初凝开始，还没有进行养护之前。当新浇混凝土由于基础吸水和模板漏水，混凝土入模后表面水分蒸发速度快于水泥泌水的补充而引起收缩。大体积混凝土施工中要考虑硬化后的收缩影响，采取分段浇注，以减少收缩的措施。塑性收缩裂缝的特征是长度不大，裂缝细小，方向不定，布满整个表面。
1.2.3温度裂缝
混凝土的体积是随温度变化而膨胀收缩的，当混凝土体积内外温差不同或浇注后期的环境温度变化都会产生不均匀涨缩，一旦涨缩受助就会产生拉应力，当拉力超过实际强度就会出现裂缝。温度变化分两种：①由于内外温差和塑性及收缩引起的裂缝无一定方向，裂缝深度随温差大小而变化，可以是表层的、深层的甚至是贯通的，裂缝发现在成型期，拆模后即可发现；②由环境温差引起的裂缝方向基本上与长边垂直，裂缝部位视变形受阻的情况而异，裂缝深度随环境温差而变，且随气温变化冬季变宽，夏季变窄，裂缝间距大致相等。
1.2.4沉降裂缝
沉降裂缝主要由结构物的不均匀沉降引起的，且多发生于软地基和超静定结构中，模板变形、支架沉落也会引起结构的变形和裂缝。其主要特点：①裂缝与结构变形同时发生，并随变形的发展而变大；②裂缝方向与主拉应力方向垂直，地基沉落时，裂缝与地面接近垂直。
1.2.5施工裂缝
施工裂缝主要由拆模、吊装、预应力张拉等产生的裂缝。①拆模裂缝：多发生于拆模早，模板结构不合理，强行拆卸，导致拐角处应力集中或混凝土不耐冲击而开裂；②吊装裂缝：主要是结构的吊装应力超过结构的强度所致；③预应力施工缝：如成孔管道裂缝，预制件裂缝，预制件端头裂缝，预制件上部板面裂缝等。
1.2.6冻涨裂缝
混凝土体内是非均质密实体，内部存在连通或连通的孔隙时，这些孔隙就成为了滲水的主要途径，当混凝土处于饱水状态并遇到负温时，内部水分冻结体积膨胀，孔隙周壁因膨胀产生拉应力；当遇到正温后，冰虽融化但孔壁已产生塑性变形，反复冻融，孔隙逐渐扩大，孔隙拉应力逐渐增大；当超过抗拉强度时，出现微裂缝。随着循环次数增多，细裂缝不断扩展和连通，导致混凝土开裂剥蚀，以致破坏。裂缝部件有表面剥蚀，脱皮现象，其产生部位主要是水下结构，故在施工中试件要做抗冻试验。
1.2.7碳化裂缝
碳化裂缝主要与环境条件、水泥品种或减水剂质量有关，如大气中二氧化碳的浓度越大，混凝土越易碳化，混凝土强度高密实不易碳化。防止碳化裂缝除材料选择外，主要是抓施工质量。
1.2.8化学裂缝
化学裂缝主要是各种化合物对混凝土和钢筋结构的侵蚀引起的，其主要特点是：裂缝多为龟裂和顺筋开裂。防护办法主要是，控制用水量和减水剂中各种物质。
2.防治措施
现就干缩裂缝及收缩裂缝、沉降裂缝等几种常见裂缝的预防措施介绍如下。
2.1干缩裂缝及收缩裂缝
2.1.1改善施工环境，减少水分蒸发。在浇注前，充分湿润模板和基础，浇注后适时覆盖，充分养生。夏季施工要避开高温时刻，防止阳光直射，风天要有挡风措施，若外露，则在初凝后要及时覆盖养生。
2.1.2要选择适宜的材料，水泥优先用低热水泥和选用吸水性小的骨料。
2.1.3认真选择配合比，减少混凝土单位水泥用量，特别是高强混凝土要严格控制水泥用量和含砂率。
2.1.4適当掺入减水剂，以增加和易性能，减少用水量，加强振捣，提高密实性，减少碳化深度。塑性收缩裂缝与干缩裂缝虽然性质、产生时间不同，但形成原因都是与蒸发量大、过早脱水有关，故预防措施基本相同。收缩与干缩很难区别，但对于大体积混凝土和连续浇注长度大的构件，施工前应规范中降温处理的要求，计算其收缩量，改整体浇注为分段浇注，必要时增加隔离缝。
2.2沉降裂缝
2.2.1设计中应尽量避免在软基上采用超静定结构，承载力不足的基础要采取加固措施，大型桥梁要加强钻探，防止出现软弱下卧层，宽体结构要设置沉降缝。
2.2.2施工时，要加强基础的夯实，软土、湿陷性土地基要做换土或加固处理，并防止基坑受水浸泡；现浇上部或预制构件模板支架要有足够的刚度，防止变形沉降，并考虑支架受载后的弹性变形和压缩量，重视基坑开挖后的基底检验。不符合要求的基础土质，要做补强处理。
2.3施工裂缝
2.3.1一定要待混凝土达到规定强度之后，才能拆模；拆模不能过早，也不能强行拆卸。
2.3.2构件吊装施工前，必须首先对重要构件作施工验算，其吊装应力强度不能超过结构强度，吊点位置要保证正负弯矩最小；纤细构件吊装要设夹板加固，构件起吊要保持低速、平稳，切忌大起大落。
2.3.3对于预应力施工缝，主要从材料质量、级配以及施工工艺等方面严格控制。
总之，混凝土裂缝控制技术，尽管技术难度并不高，但由于其影响因素复杂，在许多情况下，不容易把握裂缝形成的主要原因，而导致防治难度加大，这一点必须引起高度重视。